Database Normalization

123bc范式定义作用

  • 范式：范式是为了消除重复数据减少冗余数据，从而让数据库内的数据更好的组织，让磁盘空间得到更有效利用的一种标准化标准，满足高等级的范式的先决条件是满足低等级范式。

  • 函数依赖：一行中，一列可以决定另一列

    Student(Sno, Sname, Ssex, Sage, Sdept),

    Sno → Ssex， Sno → Sage

    Sno → Sdept， Sno ←→ Sname

    Sname → Ssex， Sname → Sage

    但Ssex →Sage, Ssex→ Sdept

  • X→Y，但 Y⊈X 则称 X→Y 是非平凡的函数依赖。

    X→Y，但 Y⊆X 则称 X→Y 是平凡的函数依赖。

  • 如果说对于属性组 X，X–>Y，并且 X 的子集 X’ 也同样决定了 Y，即 X‘–>Y。我们将其称为 Y 对 X 的部分函数依赖，记作 X-P->Y

    反之，如果不存在 X 的子集 X’可以决定 Y，并且 X–>Y，那么我们将其称之为完全函数依赖，记作：X-F->Y

    v在关系SC(Sno, Cno, Grade)中，有：

    n 由于：Sno ↛Grade，Cno ↛ Grade，

    因此：(Sno, Cno) F→ Grade

    ​ (Sno, Cno)P→Sno

    ​ (Sno, Cno) P→Cno

  • v如果 X→Y(Y⊈X)，Y↛X，Y→Z，Z⊈Y, 则称 Z 对 X 传递函数依赖。记为：X → Z。

    n在关系Std(Sno, Sdept, Mname)中，有：

    Sno → Sdept，Sdept → Mname，

    Mname传递函数依赖于Sno

范式

  1. 1NF：在关系模式 R 中，其所有属性均为简单属性，即每个属性都是不可再分的，那么则称 R 为第一范式

    关系模式 R 为：

    (学生ID，姓名，课程号，课程名，所在系，系主任，成绩)

  2. 2NF：关系 R 属于第一范式，同时 R 的每个非主属性完全依赖于码，那么我们将其称之为第二范式。

    R0（学生号，学生名，所在系，系主任）
R1（学生号，课程号，成绩）
R2 (课程号，课程名)

  3. 3NF：消除传递依赖

    R0(学生号，学生名，所在系)
R1(所在系，系主任)
R2（学生号，课程号，成绩）
R3 (课程号，课程名)

  4. BC 范式：他强调了关系模式 R 中所有的属性（包括主属性和非主属性）都完全依赖于码或候选键，并且不存在传递依赖的情况。第二范式是消除了非主属性对主属性的部分依赖，第三范式消除了非主属性对主属性的传递依赖，那么 BC 范式则是对所有属性消除了对于主属性的传递依赖与部分依赖。换句话说，在第三范式的基础上，他消除了主属性之间的传递依赖与部分依赖。 分解为ST(S,T)与TJ(T,J)

模式分解两个原则

模式分解的原则是与原模式等价，模式分解的标准是：

模式分解具有无损连接性

模式分解能够保持函数依赖

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