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关系型数据库范式

狂奔啦蜗牛
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发布于 2012/08/25 09:38
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关系型数据库范式

(1)第一范式(1NF)原子性也就是说数据列不可再分

     所谓第一范式(1NF)是指数据库表的每一列都是不可分割的基本数据项,同一列中不能有多个值,即实体中的某个属性不能有多个值或者不能有重复的属性。如果出现重复的属性,就可能需要定义一个新的实体,新的实体由重复的属性构成,新实体与原实体之间为一对多关系。在第一范式(1NF)中表的每一行只包含一个实例的信息。简而言之,第一范式就是无重复的列

说明:在任何一个关系数据库中,第一范式(1NF)是对关系模式的基本要求,不满足第一范式(1NF)的数据库就不是关系数据库。 

(2)第二范式(2NF)消除部分依赖

 第二范式(2NF)是在第一范式(1NF)的基础上建立起来的,即满足第二范式(2NF)必须先满足第一范式(1NF)。第二范式(2NF)要求数据库表中的每个实例或行必须可以被惟一地区分。为实现区分通常需要为表加上一个列,以存储各个实例的惟一标识。例如员工信息表中加上了员工编号(emp_id)列,因为每个员工的员工编号是惟一的,因此每个员工可以被惟一区分。这个惟一属性列被称为主关键字或主键、主码。 

        第二范式(2NF)要求实体的属性完全依赖于主关键字。所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主关键字一部分的属性,如果存在,那么这个属性和主关键字的这一部分应该分离出来形成一个新的实体,新实体与原实体之间是一对多的关系。为实现区分通常需要为表加上一个列,以存储各个实例的惟一标识。简而言之,第二范式就是属性完全依赖于主键。

(3)第三范式(3NF)消除传递依赖

    满足第三范式(3NF)必须先满足第二范式(2NF)。简而言之,第三范式(3NF)要求一个数据库表中不包含已在其它表中已包含的非主关键字信息。例如,存在一个部门信息表,其中每个部门有部门编号(dept_id)、部门名称、部门简介等信息。那么在的员工信息表中列出部门编号后就不能再将部门名称、部门简介等与部门有关的信息再加入员工信息表中。如果不存在部门信息表,则根据第三范式(3NF)也应该构建它,否则就会有大量的数据冗余。简而言之,第三范式就是属性不依赖于其它非主属性。 

(4) 鲍依斯-科得范式(BCNF3NF的改进形式)

若关系模式R是第一范式,且每个属性都不传递依赖于R的候选键。这种关系模式就是BCNF模式。即在第三范式的基础上,数据库表中如果不存在任何字段对任一候选关键字段的传递函数依赖则符合鲍依斯-科得范式。假设仓库管理关系表为StorehouseManage(仓库ID, 存储物品ID, 管理员ID, 数量),且有一个管理员只在一个仓库工作;一个仓库可以存储多种物品。这个数据库表中存在如下决定关系:

(仓库ID, 存储物品ID) →(管理员ID, 数量)

   (管理员ID, 存储物品ID) → (仓库ID, 数量)

 所以,(仓库ID, 存储物品ID)(管理员ID, 存储物品ID)都是StorehouseManage的候选关键字,表中的唯一非关键字段为数量,它是符合第三范式的。但是,由于存在如下决定关系:

 (仓库ID) → (管理员ID)  (管理员ID) → (仓库ID)

即存在关键字段决定关键字段的情况,所以其不符合BCNF范式。它会出现如下异常情况:

(1) 删除异常:

当仓库被清空后,所有"存储物品ID""数量"信息被删除的同时,"仓库ID""管理员ID"信息也被删除了。

(2) 插入异常:

 当仓库没有存储任何物品时,无法给仓库分配管理员。

 (3) 更新异常:

如果仓库换了管理员,则表中所有行的管理员ID都要修改。

 把仓库管理关系表分解为二个关系表:

 仓库管理:StorehouseManage(仓库ID, 管理员ID)

 仓库:Storehouse(仓库ID, 存储物品ID, 数量)

 这样的数据库表是符合BCNF范式的,消除了删除异常、插入异常和更新异常。

四种范式之间存在如下关系:

 

       
 
                     

 

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