關系數(shù)據(jù)庫設計理論(文件)
【正文】 2NF關系可能的異常： 仍可能存在插入異常、刪除異常、更新異常和冗余。 定義： 若關系模式 R是 1NF，而且每一個非鍵屬性都完全函數(shù)依賴于 R的鍵，則稱該關系模式為 第二范式關系模式 ，記作 2NF。 ： 由于存在冗余，故如修改一個系信息，則要修改多行 . Students (Sid, SName, DName, DDirector) 3NF的得來： 3NF是從 1NF消除非鍵屬性對鍵的部分函數(shù)依賴和從 2NF消除傳遞函數(shù)依賴而得到的關系模式。 定義： 若關系模式 R是 2NF，而且它的仸何一個 “ 非鍵屬性 ” 都不傳遞依賴于 R的仸何候選鍵，則稱該關系模式為 第三范式關系模式 ，記作 3NF。 ： 如選修某課程的學生全畢業(yè)，刪除學生則會刪除課程的信息。 每個 BCNF范式具有的三個性質(zhì)： a. 所有非鍵屬性都完全函數(shù)依賴于每個候選鍵； b. 所有鍵屬性都完全函數(shù)依賴于每個不包含它的候選鍵； c. 沒有任何屬性完全函數(shù)依賴于非鍵的任何一組屬性。 ? 3NF不一定是 BCNF，而 BCNF一定是 3NF。 ? 如果一個關系數(shù)據(jù)庫的所有關系模式都屬于 BCNF，那么，在函數(shù)依賴范疇內(nèi)，它已達到了最高的規(guī)范化程度 (但不是最完美的范式 )，在一定程度上已消除了插入和刪除的異常。 a. 函數(shù)依賴討論的是： 元組內(nèi)屬性與屬性間的依賴或決定關系對 “ 屬性取值的影響 ” ，即 “ 屬性級的影響 ” ，如：屬性值是否可插入或保留； b. 現(xiàn)將視線上升到對元組級的影響，即：討論元組內(nèi)屬性間的依賴關系對 “ 元組級的影響 ” ，即：某一屬性取值在插入與刪除時是否影響多個元組。 所屬范式： 由 BCNF范式定義及性質(zhì)可知，該模式屬 BCNF。 b. 刪除異常： 刪除某門課程的一本參考書，因該課程授課教師有多名，故須刪除多個元組。 問題的根源： 在于參考書的取值與教師的取值彼此獨立、毫無關系，它們都取決于課程名。同時，也有一組完備有效的多值依賴推理規(guī)則，用來推導 D+中的所有多值依賴。如果對于R的每個多值依賴 X→→Y （ Y－ X=非空集， XY未包含 R的全部屬性），X都含有 R的候選鍵 （ Candidate Key） ，則 R是 第四范式關系模式 ，簡記 4NF。既是關系級，需通過關系的 “ 連接 ” 運算發(fā)生聯(lián)系。 示例 ： 如對多值依賴 CName→→TName ，如果出現(xiàn)元組 數(shù)據(jù)庫，張三，數(shù)據(jù)庫原理 1和 數(shù)據(jù)庫，李四，數(shù)據(jù)庫原理 2，則必有元組 數(shù)據(jù)庫，張三，數(shù)據(jù)庫原理 2和 數(shù)據(jù)庫，李四，數(shù)據(jù)庫原理 1。于是，在插入 S2,P1,D1的同時，必須插入S1,P1,D1。 SPD (Sid, Pid, Did) 假定 ： SPD和 SPD1以前有元組 S1,P1,D2和 S1,P2,D1。 ? 5NF定義： 如果在關系模式 R中，除了由超鍵構(gòu)成的連接依賴外，沒有其它連接依賴存在，則稱R屬于第五范式，簡記 5NF。 ，故在數(shù)據(jù)庫設計時，一般勿需考慮這種數(shù)據(jù)依賴。 ? 關系模式分解的一般要求： 關系模式經(jīng)分解后，應與原來的關系等價。 ? 無損分解： 若 R與 R1， R2， … ， Rn自然連接的結(jié)果相等，則稱關系模式 R的這個分解具有 無損連接性 （ Lossless Join） 。 。 保持函數(shù)依賴： 若 F所邏輯蘊含的函數(shù)依賴一定也由分解得到的某個關系模式中的函數(shù)依賴 Fi所邏輯蘊含，則稱關系模式 R的這個分解是 保持函數(shù)依賴 （ Preserve Dependency） 的。 ? 分解的兩個指標： 無損分解和函數(shù)依賴保持性。即：一個關系只描述一個概念、一個實體或?qū)嶓w間的一種聯(lián)系，若多于一個概念就應將其它概念分離出去。有些文獻稱 5NF為 PJNF (projectionjoin normal form)，意指它概括了以投影、連接為基礎的所有規(guī)范化。 (3)連接依賴與第五范式 ? 連接依賴定義： 設 R、 R … 、 Rn是關系模式，U、 U … 、 Un分別是 R、 R … 、 Rn的屬性集合，而且 U=U∪ U1∪ … ∪ Un。刪除 SPD的 S2,P1,D1，不會要求刪除 S1,P1,D1。且有 SPD=SPD1（ SP PD SD），即：三個二元關系經(jīng)連接可以重構(gòu)原來的 SPD關系。 b. 多值依賴實際表現(xiàn)： 是對元組值的約束。 分解示例： Teach (CName, TName, RBook) CT (CName, TName) CB (CName, RBook) 分解的一般方法： 若在關系模式 R(XYZ)中， X→→Y|Z ，則 R可無損分解為 R1(XY)和 R2(XZ)兩個 4NF關系模式。 (3)多值依賴及其公理 其上的多值依賴為： 多值依賴示例： ① CName→→TName 原因： 每個（ CName, RBook）上的值對應一組 TName值，且這種對應與 RBook無關。
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