關(guān)系數(shù)據(jù)模型之范式(文件)
【正文】 3NF規(guī)范化 ?3NF規(guī)范化 是指把 2NF關(guān)系模式通過投影分解轉(zhuǎn)換成 3NF關(guān)系模式的集合 。 ? 分析 SD的屬性組成 ， 可以判斷 ， 關(guān)系 SD實(shí)際上描述了兩個(gè)實(shí)體： ? 一個(gè)為學(xué)生實(shí)體 ， 屬性有 SNO， SN， AGE， DEPT； ? 另一個(gè)是系的實(shí)體 ， 其屬性 DEPT和 MN。 因此 ， S?3NF，D?3NF。 系主任的名字存儲(chǔ)的次數(shù)與該系的學(xué)生人數(shù)無關(guān) ， 只在關(guān)系 D中存儲(chǔ)一次 。 要?jiǎng)h除某系的全部學(xué)生而仍然保留該系的有關(guān)信息時(shí) ，可以只刪除學(xué)生關(guān)系 S中的相關(guān)學(xué)生記錄 ， 而不影響系關(guān)系 D中的數(shù)據(jù) 。 ? 但是 ， 3NF只限制了非主屬性對(duì)鍵的依賴關(guān)系 ， 而沒有限制主屬性對(duì)鍵的依賴關(guān)系 。 返回 22 BC范式 BC范式的定義 定義 如果關(guān)系模式 R?1NF， 且所有的函數(shù)依賴 X→Y （ Y X） ,決定因素 X都包含了 R的一個(gè)候選鍵 ， 則稱 R屬于 BC范式 （ BoyceCodd Normal Form） ， 記作 R?BCNF。設(shè) R不是 3NF。設(shè)關(guān)系模式 SNC（ SNO， SN， CN0， SCORE），其中SNO代表學(xué)號(hào)， SN代表學(xué)生姓名并假設(shè)沒有重名， CNO代表課程號(hào)，SCORE代表成績(jī)。 ? 但是，因?yàn)?SNO SN，即決定因素 SNO或 SN不包含候選鍵，從另一個(gè)角度說，存在著主屬性對(duì)鍵的部分函數(shù)依賴： （ SNO， CNO） SN，（ SN， CNO） SNO，所以 SNC不是 BCNF。 ? 解決這一問題的辦法仍然是通過投影分解進(jìn)一步提高 SNC的范式等級(jí)，將 SNC規(guī)范到 BCNF。 ? 分析 SNC數(shù)據(jù)冗余的原因 ， 是因?yàn)樵谶@一個(gè)關(guān)系中存在兩個(gè)實(shí)體 ， 一個(gè)為學(xué)生實(shí)體 ， 屬性有 SNO、 SN；另一個(gè)是選課實(shí)體 ， 屬性有 SNO、 CNO和 SCORE。 返回 25 分解后 ， S1和 S2的函數(shù)依賴分別如圖 。 語(yǔ)義假設(shè)是 ， 每一位教師只講授一門課程；每門課程由多個(gè)教師講授；某一學(xué)生選定某門課程 ， 就對(duì)應(yīng)于一確定的教師 。 TCS中不存在非主屬性 ， 也就不可能存在非主屬性對(duì)鍵的部分依賴或傳遞依賴 ， 所以 TCS?3NF。 2． 插入異常 。 3． 刪除異常 。 返回 29 ? 分析出現(xiàn)上述問題的原因在于主屬性部分依賴于鍵 ，（ S， T） C， 因此關(guān)系模式還繼續(xù)分解 ， 轉(zhuǎn)換成更高一級(jí)的范式 BCNF， 以消除數(shù)據(jù)庫(kù)操作中的異?，F(xiàn)象 。 這兩個(gè)關(guān)系模式的函數(shù)依賴圖分別如圖 。 2． 不存在插入異常 。 4． 不存在更新異常 。 。 ? 如果一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中所有關(guān)系模式都屬于 3NF， 則已在很大程度上消除了插入異常和刪除異常 ， 但由于可能存在主屬性對(duì)候選鍵的部分依賴和傳遞依賴 ， 因此關(guān)系模式的分離仍不夠徹底 。 3． 不存在刪除異常 。 1． 數(shù)據(jù)冗余降低 。 其中 ST的鍵為 S， TC的鍵為 T。 4． 更新異常。 沒有學(xué)生選修 ， 因?yàn)橹鲗傩圆荒転榭?， 教師上該門課程的信息就無法插入 。 T C S T1 C1 S1 T1 C1 S2 T2 C1 S3 T2 C1 S4 T3 C2 S2 T4 C2 S2 T4 C3 S2 圖 關(guān)系 TCS 返回 28 1． 數(shù)據(jù)冗余 。 ? 函數(shù)依賴圖如圖 。 ?學(xué)生的姓名只在關(guān)系 S1中存儲(chǔ)一次，學(xué)生要改名時(shí)，只需改動(dòng)一條學(xué)生記錄中的相應(yīng)的 SN值，從而不會(huì)發(fā)生修改異常。 ? 對(duì)于 S1，有兩個(gè)候選鍵 SNO和 SN， ? 對(duì)于 S2，主鍵為（ SNO， CNO）。 下面以 3NF關(guān)系模式 SNC為例 ， 來說明 BCNF規(guī)范化的過程 。從而會(huì)引起修改異常。 ? 唯一的非主屬性 SCORE對(duì)鍵不存在部分函數(shù)依賴，也不存在傳遞函數(shù)依賴。 ??返回 23 2． 如果 R?3NF， 則 R不一定是 BCNF。 也就是說 ， 如果 R?BCNF， 則 R也是 3NF。 ? 這時(shí) ， 則需對(duì) 3NF進(jìn)一步規(guī)范化 ， 消除主屬性對(duì)鍵的依賴關(guān)系 ， 為了解決這種問題 ， Boyce與 Codd共同提出了一個(gè)新范式的定義 ， 這就是 BoyceCodd范式 ， 通常簡(jiǎn)稱 BCNF或 BC范式 。更換系主任時(shí)，只需修改關(guān)系 D中一個(gè)相應(yīng)元組的 MN屬性值，從而不會(huì)
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