范式可以看做为我们数据库中的关系(表)定义的一种标准,为了达到不同的标准需要满足不同程度的范式,我们最常用的范式有三种:第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)。
第一范式:若关系模式满足:每一属性应具有原子性,既不可再分性,则称该关系模式是第一范式的关系模式。
比如:我们想创建一个人的关系模式,我们将该关系定义为(姓名、性别、身材)。显然,该关系中“身材”属性可以继续分解为“体重”、“身高”,所以该关系不满足1NF,为了使其满足1NF,我们将可继续分解的属性分解为不可再分的属性后再写入表中,则人的关系模式修改后为(姓名、性别、体重、身高)。
第二范式:若关系模式满足第一范式,而且它的所有非主属性完全函数依赖于主属性,既不存在非主属性部分依赖于主属性,则称该关系模式是第二范式的关系模式。
比如:对于一个选课关系(学号,学生姓名,课程号,课程名,学分)来说,它的候选键为(学号,课程号),所以主属性为{学号,课程号},非主属性为{学生姓名,课程名,学分},其中“学生姓名”依赖“学号”,“课程名”与“学分”依赖于“课程号”,既该关系存在非主属性部分依赖主属性,所以该关系不满足第二范式。为使其满足第二范式,我们可将该关系拆分为三个关系:(学号,课程号)、(学号,学生姓名)、(课程号,课程名,学分)。
第三范式:若关系模式满足第二范式,且它的非主属性都不传递依赖于任何主属性,则称该关系模式是第三范式的关系模式。
比如:对于一个公司的员工表(员工号,部门,部门经理),其中员工号为主键,部门依赖员工号,员工号不依赖部门,部门经理依赖部门,所以部门经理传递依赖于员工号,则该关系不满足第三范式。为使其满足第三范式,我们可将原关系拆分为(员工,部门),(部门,部门经理)。
不满足范式要求可能会给我们数据库带来插入异常、删除异常、更新异常、数据冗余等诸多问题,但从上述几个例子中不难发现,为了解决不满足范式的问题,我们增加了关系的属性,或则增加了关系,因此在实际运用中,我们要根据实际情况来使自己的数据库满足某一范式。
附上一些名词解释供大家参考:
以关系模式(身份证号码(ID),指纹(fingerprint),姓名(name),性别(sex))为例:
超键:能唯一标识元组的属性集称为超键,如(ID,name)、(ID,sex)、(name,fingerprint)等均为上述关系超键子集。
候选键:能唯一标识远组且不含多余属性的属性集称为候选键。ID 与fingerprint为上述关系的候选键。
候选键与超键均能唯一标识元组,其唯一区别在于超键可以包含多余属性而候选键不可以。
主键:从众多候选键中选取出的一个。
主属性:候选键中的所有属性。
非主属性:不在候选键中的属性。
设A、B、C是关系模式R的属性集,
函数依赖:如果不存在两个元组在A上的属性相等而在B上的不等,也就是说如果有两个元组在B上不等,那么在A上也一定不等,就称为A函数确定B或B函数依赖A。
完全函数依赖:如果B函数依赖于A,并且不存在A的一个真子集a,使得B函数依赖于a,那么就成B完全函数依赖A。
部分函数依赖:如果B函数依赖于A,且B不完全函数依赖A,就成B部分函数依赖A。
传递函数依赖:如果B依赖A,A不依赖B,C依赖B,则称C传递函数依赖A。
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