范式符合某种级别[条件.pptVIP

5.2.3 范式 范式：符合某种级别(条件、要求)的关系模式 范式种类 1NF, 2NF, 3NF, BCNF, 4NF,5NF 按级别(条件、要求)由低到高： 1NF ? 2NF ? 3NF ? BCNF ? 4NF ? 5NF 通常称某一关系模式R为第几范式，记作R ? xNF 1NF(First Normal Form) 定义：关系R中每个分量都是不可分割的数据项，则R ?1NF 说明：1NF是关系模式的基本要求 举例： 关系模式S-L-C(学号SNO, 系SDEPT, 住处SLOC, 课程CNO, 成绩G)是1NF 5.2.4 2NF 定义：若R ? 1NF, 且每个非主属性完全依赖于码，则R ? 2NF 说明：不存在非主属性部分依赖于码的关系为2NF 举例：关系模式 S-L-C(SNO, SDEPT, SLOC, CNO, G) 函数依赖图 不是2NF可能出现的问题 插入异常 某学生没有选课时，无法插入其系、住处等信息 删除异常 某学生所有的选课信息都删除后，其系、住处等信息也被删除 修改复杂（更新异常） 学生转系时，除了修改其系名外，还需修改其住处信息；另外，若该学生选修了多门课程，则其对应的重复存储的系、住处等信息需一一修改 冗余 同系的所有学生的住处信息重复存储，同一学生选多门课程时，其系、住处信息重复存储 解决办法 模式分解 依赖关系分析 上例中的模式分解为下列两个模式，该模式是2NF SC(SNO, CNO, G) (SNO, CNO)?G S-L(SNO, SDEPT, SLOC) SNO ? SDEPT, SNO ? SLOC, SDEPT ? SLOC 分解说明 一个1NF，但非2NF的关系总是可以被分解成为一组2NF的关系 规范化过程中通过一组投影运算消除部分依赖，建议作如下分解(第一步分解) 已知关系R(A,B,C,D), (A,B)为主码，即(A,B)-C, (A,B)-D，且A-D, 则将R分解成为两个投影: R1(A,D), A为主码 R2(A,B,C), (A,B)为主码，A为外码 这样，R可以通过R1和R2的自然连接运算得以恢复，即满足分解的无损连接性 5.2.5 3NF 定义：若R?2NF, 且它的任何一个非主属性都不传递依赖于任何候选码，则R ? 3NF 说明：即不存在非主属性部分依赖和传递依赖于码的关系为3NF 推论：不存在非主属性的模式为3NF 上例中得到的关系模式是2NF SC(SNO, CNO, G); S-L(SNO, SDEPT, SLOC); 不是3NF可能存在的问题 插入异常 只有当知道某学生的系时才能插入其住处信息 删除异常 当删除某系对应的所有学生时，有关该系学生住处的信息也被删除掉了 修改异常 一个系及其住处信息重复出现，只更新一个元组中对应的系及其住处时可能导致数据不一致 冗余 同系学生的住处重复存储 解决方法 继续模式分解 如上例中的模式可分解为3NF SC(SNO, CNO, G); (SNO, CNO) ? G S-D(SNO, SDEPT); SNO ? SDEPT D-L(SDEPT, SLOC); SDEPT ? SLOC 分解说明 一个2NF，但非3NF的关系总是可以被分解成为一组3NF的关系 规范化过程中通过一组投影运算消除传递依赖，建议作如下分解(第二步分解) 已知关系R(A,B,C), A为主码(A-B, A-C)，且B-C, 则将R分解成为两个投影: R1(B,C), B为主码 R2(A,B), A为主码，B为外码 这样，R可以通过R1和R2的自然连接运算得以恢复，分解满足分解的无损连接性 3NF的进一步说明 在不考虑主属性对码的部分依赖和传递依赖时，可以认为是实现了彻底的分离，已消除了插入异常，删除异常，修改异常，冗余等问题 但是，当关系中存在两个或更多的候选码时，尤其是有几个候选码、且候选码内的属性又有部分复合或交迭时，仅仅满足3NF仍有问题，需要进一步分解成BCNF 5.2.6 BCNF (Boyce/Codd Normal Form) 定义：若每一个决定因素都包含(或是)码，则R? BCNF 说明 BCNF中所有的依赖都是包含码的依赖 一个BCNF范式必是3NF，但一个3NF范式不一定是BCNF (3NF中可能存在主属性对码的部分和传递依赖) BCNF是在函数依赖范畴内对关系模式的彻底分离，已消除了插入和删除异常 通常认为BCNF是扩充的第三范式，一般数据库设计达到BCNF已足够 实例 例1: SJP(学生S, 课程J, 名次P) (S,J)和(J,P) 均为候选码 函数依赖为(S,J)?P, (J,P) ?S 其中，两个决定因素均包含(是)候选码 可见