數(shù)據(jù)庫設(shè)計理論(二)——關(guān)系范式理論

寫在開頭

在明白了多種依賴理論后牺陶,應(yīng)該想到在數(shù)據(jù)庫中存在哪些依存關(guān)系,那在設(shè)計過程中我們應(yīng)該如何避免數(shù)據(jù)庫的一致性問題混狠?這就是數(shù)據(jù)庫規(guī)范性設(shè)計的重要性屑墨。
這里學(xué)到關(guān)系范式,那什么是關(guān)系范式呢纷铣?課本中給出的定義是這樣的“符合某一種級別的關(guān)系模式的集合卵史,表示一個關(guān)系內(nèi)部各屬性之間的聯(lián)系的合理化程度”,那其實簡單來說就是一個表示設(shè)計表時某種規(guī)范化設(shè)計標準的級別而已搜立。

第一范式

第一范式

如果關(guān)系R中的屬性值都是不可再分的最小數(shù)據(jù)單位以躯,則稱為第一范式,記為R∈1NF啄踊。符合第一范式的屬性都是“不可再分的”忧设,每行每列都是單一的。(當通過面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型時可以運行多行多列的颠通,通過封裝等方法可以解決這種問題)

第二范式

若R中每一非屬性組都完全依賴于R的候選鍵址晕,且R∈1NF,則稱為第二范式顿锰,R∈2NF谨垃。
在這個定義中,有這些重點:每一非主屬性硼控、完全依賴
第二范式的作用主要是消除了非主屬性對候選鍵的部分依賴刘陶,讓存在部分依賴的關(guān)系拆分為一個個沒有部分依賴的關(guān)系

第三范式

第三范式

要判別一個關(guān)系R是否為3NF,那么可以進行一下步驟:
①找出候選碼和非主屬性
②看看是否存在非主屬性對候選碼的部分函數(shù)依賴牢撼,若存在匙隔,說明不是2NF,也就不會是3NF熏版,否則進行下一步纷责。
③判斷非主屬性間是否存在函數(shù)依賴,若不存在撼短,則是3NF碰逸。
那看起來第三范式比較復(fù)雜,但其實實質(zhì)上是要求沒有傳遞依賴的關(guān)系阔加,那就是滿足第三范式的饵史。
關(guān)于如何讓關(guān)系符合第三范式,其實是可以直接粗暴的將關(guān)系集合拆解為幾個簡單的小關(guān)系,再簡單合并胳喷。當然湃番,,這就很粗暴emmmm

?通過前面三個范式我們發(fā)現(xiàn)第二和第三范式只是將非主屬性對候選碼部分函數(shù)依賴和傳遞函數(shù)依賴消除了吭露,但并未消除主屬性本身對候選碼的部分函數(shù)依賴或者傳遞函數(shù)依賴吠撮,所以后來就有人提出了3NF的改進形式:BCNF。

BCNF范式

Boyce-Codd范式讲竿,是作為3NF的補充說明提出的泥兰,比3NF更為嚴格。它的定義是這樣的:設(shè)關(guān)系模式R<U题禀,F(xiàn)>∈1NF鞋诗,如果對于R的每個函數(shù)依賴X→Y,若Y不屬于X迈嘹,則X必含有超碼削彬,那么R∈BCNF。
當然秀仲,好像關(guān)于集合論的每一個定義都顯得那么復(fù)雜難懂(當然我是這樣認為的hhhh).....但簡單通俗來講融痛,就是滿足BCNF的關(guān)系范式要滿足:關(guān)系模式內(nèi)所有關(guān)系依賴都是依賴與候選鍵的。換而言之神僵,滿足這個范式的模型中是沒有不依賴于候選鍵(全部)的函數(shù)依賴存在的雁刷,這個成為了我們判斷BCNF范式的常用依據(jù)。
這種范式消除了主屬性本身對候選碼的部分和傳遞函數(shù)依賴保礼,也就解決了上面的那個問題安券。
配合例題實用更香喔

例題

那么關(guān)系范式如何分解為BCNF范式呢:我們找到一種方法是將左邊不含候選鍵的函數(shù)依賴單獨組成一個關(guān)系,將包含候選鍵的組成一個關(guān)系
例子如下:
image.png

多值依賴的第四范式

多值依賴定義:

多值依賴定義

當然都會覺得書面定義不是什么人話....但是看例自可能會理解一點氓英,要知道一點當例中u和v(1侯勉、2、3铝阐、4行)要同時存在才滿足多值依賴址貌。也就是說兩個元組中x屬性相同,交換y屬性的值得到兩個新的元組徘键,新的元組還屬于關(guān)系r就符合多值依賴练对。

多值依賴特性:

image.png

如例子:
例子

第四范式:

簡單來說,第四范式消除了非主屬性對候選鍵以外的多值依賴吹害,如果有多值依賴螟凭,則一定依賴于候選鍵,該條件成為了判斷是否為第四范式的常用依據(jù)

總結(jié)

這一篇主要運用上一篇中講述的函數(shù)依賴和各種概念來定義了什么是關(guān)系范式它呀,那么何為范式螺男,其實就是規(guī)范的形式棒厘,在進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計的時候我們最基本的要求是要保證我們的關(guān)模式是符合第三范式或BCNF范式的。
第四范式比較困難下隧,一般不要求應(yīng)用emmmm

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