Database Design and Relational Theory

出版者:O'Reilly Media

作者:C.J. Date

页数:278

出版时间:2012-4-24

价格:USD 29.99

装帧:Paperback

isbn号码:9781449328016

具体描述

Because databases often stay in production for decades, careful design is critical to making the database serve the needs of your users over years, and to avoid subtle errors or performance problems. In this book, CJ Date, a leading exponent of relational databases, lays out the principles of good database design. Database Design and Relational Theory investigates denormalization, implicit dependencies, redundancy, and many other topics. DBAs will produce better designs and keep their data centers running better through the ideas conveyed in this book. Questions that this book answers include: What is Heath's Theorem, and why is it important? What is The Principle of Orthogonal Design? What makes some JDs reducible and others irreducible? What is dependency preservation, and why is it important? Should data redundancy always be avoided? Can it be?

目录信息

SETTING THE SCENE
Chapter 1 Preliminaries
SOME QUOTES FROM THE LITERATURE
A NOTE ON TERMINOLOGY
THE RUNNING EXAMPLE
KEYS
THE PLACE OF DESIGN THEORY
AIMS OF THIS BOOK
CONCLUDING REMARKS
EXERCISES
Chapter 2 Prerequisites
OVERVIEW
RELATIONS AND RELVARS
PREDICATES AND PROPOSITIONS
MORE ON SUPPLIERS AND PARTS
EXERCISES
FUNCTIONAL DEPENDENCIES, BOYCE/CODD NORMAL FORM, AND RELATED MATTERS
Chapter 3 Normalization: Some Generalities
NORMALIZATION SERVES TWO PURPOSES
UPDATE ANOMALIES
THE NORMAL FORM HIERARCHY
NORMALIZATION AND CONSTRAINTS
CONCLUDING REMARKS
EXERCISES
Chapter 4 FDs and BCNF (Informal)
FIRST NORMAL FORM
FUNCTIONAL DEPENDENCIES
KEYS REVISITED
SECOND NORMAL FORM
THIRD NORMAL FORM
BOYCE/CODD NORMAL FORM
EXERCISES
Chapter 5 FDs and BCNF (Formal)
PRELIMINARY DEFINITIONS
FUNCTIONAL DEPENDENCIES
BOYCE/CODD NORMAL FORM
HEATH’S THEOREM
EXERCISES
Chapter 6 Preserving FDs
AN UNFORTUNATE CONFLICT
ANOTHER EXAMPLE
... AND ANOTHER
... AND STILL ANOTHER
A PROCEDURE THAT WORKS
IDENTITY DECOMPOSITIONS
MORE ON THE CONFLICT
INDEPENDENT PROJECTIONS
EXERCISES
Chapter 7 FD Axiomatization
ARMSTRONG’S AXIOMS
ADDITIONAL RULES
PROVING THE ADDITIONAL RULES
ANOTHER KIND OF CLOSURE
EXERCISES
Chapter 8 Denormalization
“DENORMALIZE FOR PERFORMANCE”?
WHAT DOES DENORMALIZATION MEAN?
WHAT DENORMALIZATION ISN’T (I)
WHAT DENORMALIZATION ISN’T (II)
DENORMALIZATION CONSIDERED HARMFUL (I)
DENORMALIZATION CONSIDERED HARMFUL (II)
A FINAL REMARK
EXERCISES
JOIN DEPENDENCIES, FIFTH NORMAL FORM, AND RELATED MATTERS
Chapter 9 JDs and 5NF (Informal)
JOIN DEPENDENCIES—THE BASIC IDEA
A RELVAR IN BCNF AND NOT 5NF
CYCLIC RULES
CONCLUDING REMARKS
EXERCISES
Chapter 10 JDs and 5NF (Formal)
JOIN DEPENDENCIES
FIFTH NORMAL FORM
JDs IMPLIED BY KEYS
A USEFUL THEOREM
FDs AREN’T JDs
UPDATE ANOMALIES REVISITED
EXERCISES
Chapter 11 Implicit Dependencies
IRRELEVANT COMPONENTS
COMBINING COMPONENTS
IRREDUCIBLE JDs
SUMMARY SO FAR
THE CHASE ALGORITHM
CONCLUDING REMARKS
EXERCISES
Chapter 12 MVDs and 4NF
AN INTRODUCTORY EXAMPLE
MULTIVALUED DEPENDENCIES (INFORMAL)
MULTIVALUED DEPENDENCIES (FORMAL)
FOURTH NORMAL FORM
AXIOMATIZATION
EMBEDDED DEPENDENCIES
EXERCISES
Chapter 13 Additional Normal Forms
EQUALITY DEPENDENCIES
SIXTH NORMAL FORM
SUPERKEY NORMAL FORM
REDUNDANCY FREE NORMAL FORM
DOMAIN-KEY NORMAL FORM
CONCLUDING REMARKS
EXERCISES
ORTHOGONALITY
Chapter 14 The Principle of Orthogonal Design
TWO CHEERS FOR NORMALIZATION
A MOTIVATING EXAMPLE
A SIMPLER EXAMPLE
TUPLES vs. PROPOSITIONS
THE FIRST EXAMPLE REVISITED
THE SECOND EXAMPLE REVISITED
THE FINAL VERSION
A CLARIFICATION
CONCLUDING REMARKS
EXERCISES
REDUNDANCY
Chapter 15 We Need More Science
A LITTLE HISTORY
DATABASE DESIGN IS PREDICATE DESIGN
EXAMPLE 1
EXAMPLE 2
EXAMPLE 3
EXAMPLE 4
EXAMPLE 5
EXAMPLE 6
EXAMPLE 7
EXAMPLE 8
EXAMPLE 9
EXAMPLE 10
EXAMPLE 11
EXAMPLE 12
MANAGING REDUNDANCY
REFINING THE DEFINITION
CONCLUDING REMARKS
EXERCISES
APPENDIXES
Appendix Primary Keys Are Nice but Not Essential
ARGUMENTS IN DEFENSE OF THE PK:AK DISTINCTION
RELVARS WITH MORE THAN ONE KEY
THE INVOICES AND SHIPMENTS EXAMPLE
ONE PRIMARY KEY PER ENTITY TYPE?
THE APPLICANTS AND EMPLOYEES EXAMPLE
CONCLUDING REMARKS
Appendix Redundancy Revisited
Appendix Historical Notes
Appendix Answers to Exercises
CHAPTER 1
CHAPTER 2
CHAPTER 3
CHAPTER 4
CHAPTER 5
CHAPTER 6
CHAPTER 7
CHAPTER 8
CHAPTER 9
CHAPTER 10
CHAPTER 11
CHAPTER 12
CHAPTER 13
CHAPTER 14
CHAPTER 15
· · · · · · (收起)

用户评价

坦白讲，对于一个追求快速项目交付的开发者来说，这本书的节奏可能会让人感到有些沉闷。它需要时间，需要心静，需要你愿意放下眼前琐碎的Bug去思考更宏大的结构问题。这本书的语言是极其精确的，几乎没有使用任何模糊的形容词，每一个论断都建立在扎实的逻辑链条之上。我特别喜欢它对“关系完整性”的深入探讨，它不仅仅停留在外键约束的层面，而是深入到如何通过设计本身来保证数据间的语义关系不被破坏。读完关于范式理论的深度剖析后，我发现自己对那些“非规范化”的优化策略也有了更审慎的态度——什么时候可以为了性能适度妥协，以及这种妥协会带来哪些理论上的“代价”，现在我能更清晰地量化这些代价了。这本书更像是一部奠基之作，它的内容经久不衰，因为它讨论的是数据世界的物理法则，而不是软件潮流的瞬时热点。它要求你像个学者一样去研究，而不是像个工匠一样去敲打。

这本《Database Design and Relational Theory》的阅读体验，怎么说呢，像是在攀登一座知识的雪山，每一步都踏实，但视野的开阔也伴随着对体力的考验。我原本对数据库设计有些粗浅的认识，无非是画画实体关系图，做做范式分解，但这本书一下子把我带到了一个更深邃的理论层面。它并没有过多地纠缠于具体某款数据库软件的操作细节，而是专注于“为什么”和“如何保证结构本身的健壮性”。初看那些关于关系代数和谓词逻辑的章节时，我甚至有些气馁，觉得这简直就是高等数学的翻版。然而，一旦将这些抽象的概念与实际设计中的性能瓶颈和数据一致性问题联系起来，那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。作者对规范化理论的阐述极其细致，尤其是在解释为什么某些看似合理的结构设计最终会导致难以维护的冗余时，提供的数学证明和反例清晰有力。这本书的价值不在于教你快速搭建一个系统，而在于教会你如何构建一个能够抵御时间侵蚀、结构稳定的数据基石。读完它，我对待每一个新的数据库项目都会多一份敬畏之心，不再满足于“能用”的设计，而是追求“正确”的设计。它要求读者付出极大的专注力，因为它提供的知识密度极高，随手翻阅是找不到即时满足感的，但它的深度绝对值得你投入时间去消化。

阅读这本书的过程，体验就像是跟着一位技艺精湛的钟表匠学习如何拆解和组装一个复杂的机械装置。一开始，面对那些密集的图表和公式，我感到手足无措，仿佛被扔进了一个充满齿轮和游丝的房间。但随着章节的推进，我开始理解每一个符号、每一个定理是如何对应到数据库设计中的一个具体决策的。比如，当我们讨论到函数依赖集的闭包时，我立刻联想到了在实际项目中，因为没有正确识别出传递依赖而导致的更新异常。这本书的高明之处在于，它成功地将抽象的数学概念“实体化”了。它不会直接告诉你“把这个字段放到那个表里”，而是告诉你“基于这些逻辑约束，任何将它们拆分到不同实体中的尝试，都必须满足X和Y的条件，否则将引入Z风险”。这种自上而下的构建方式，让我对数据建模的信心倍增。它不是一本教人快速出成果的书，它是在塑造你的思维定势，让你在面对任何数据挑战时，都能从最底层、最稳固的理论出发去寻找答案，而不是人云亦云地套用别人的模板。

说实话，这本书的文字风格颇为冷峻，几乎没有太多“拉近距离”的口吻，更像是一份严谨的学术报告，而不是一本面向大众读者的“速成指南”。对我个人而言，它更像是一本精装的参考手册，我不会把它放在床头伴我入眠，但它绝对是我工作台边上最常被翻阅的工具书之一。这本书的精妙之处在于它对“关系模型”本身的哲学探讨。它不像市面上很多数据库书籍那样，将关系模型视为一种工具，而是把它提升到了一种描述现实世界的语言高度。作者似乎在反复强调，数据结构的美感来源于其内在的逻辑一致性，而非外在的界面花哨。我特别欣赏它对“信息丢失”这一概念的处理，那些关于依赖关系的分解和重组，每一步都像是在进行一场精密的外科手术，确保在重构的过程中，信息的完整性滴水不漏。这种对理论纯粹性的坚持，使得书中的内容具有极强的普适性，无论未来出现多么先进的NoSQL技术，底层数据结构的基本逻辑和约束依然是这座大厦的根基。它教会我的，是设计思想的迁移能力，而非特定技术的堆砌。

我花了相当长的时间才将这本书中的核心思想内化，因为它迫使我跳出面向对象或面向过程的编程思维定式，完全进入到纯粹的集合论和逻辑的世界观中。这本书的结构安排非常有条理，层层递进，从最基础的关系代数运算，逐步过渡到更复杂的依赖理论和规范化设计。我特别欣赏作者在阐述复杂概念时所保持的克制和严谨，没有为了追求流畅性而牺牲精确性。例如，它对“连接操作”的定义和应用场景的分析，远比我在其他任何教材中看到的都要深刻。它让我明白，许多数据库查询的性能问题，根源不在于索引设置，而在于初始的设计是否在逻辑上已经造成了不必要的复杂性。这本书更像是一把手术刀，帮你剔除掉设计中那些隐藏的、渐进性的腐蚀因素。如果你希望快速学会SQL的语法，这本书显然不是你的菜；但如果你想成为一个能够设计出十年后依然健壮的数据模型架构师，那么这本书的理论深度和严谨性，是任何其他资料都难以替代的宝贵财富。

作者的语气纯属找抽

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