[計(jì)算機(jī)]規(guī)范化理論(編輯修改稿)
2024-11-15 03:56 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 NF3NF2NF1 ????? 一個(gè)低一級(jí)的范式，通過模式分解可以轉(zhuǎn)換為若干個(gè)高一級(jí)范式的關(guān)系模式的集合，這種過程就稱為 規(guī)范化 。 第一范式（ 1NF） 定義： 如果一個(gè)關(guān)系模式 R的所有屬性都是 不可分的基本數(shù)據(jù)項(xiàng) ，則 R? 1NF。 說明： ?第一范式是對(duì)關(guān)系模式的最起碼的要求。不滿足第一范式的數(shù)據(jù)庫(kù)模式不能稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。 ? 但是滿足第一范式的關(guān)系模式并不一定是一個(gè)好的關(guān)系模式。 第二范式（ 2NF） 定義 若關(guān)系模式 R? 1NF，并且每一個(gè) 非主 屬性都 完全 函數(shù)依賴于 R的碼，則 R? 2NF。 例 : 關(guān)系模式 SLC(Sno, Sdept, Sloc, Cno, Grade) Sloc為學(xué)生住處，假設(shè)每個(gè)系的學(xué)生住在同一個(gè)地方。 函數(shù)依賴包括： (Sno, Cno) f Grade Sno → Sdept (Sno, Cno) P Sdept Sno → Sloc (Sno, Cno) P Sloc Sdept → Sloc Sno Cno Grade Sdept Sloc SLC 說明： ? SLC的碼為 (Sno, Cno) ? SLC滿足第一范式。 ? 非主屬性 Sdept和 Sloc部分函數(shù)依賴于碼 (Sno, Cno) SLC ? 2NF SLC ? 2NF， 會(huì)產(chǎn)生以下幾個(gè)問題： (1) 插入異常 假設(shè) Sno＝ 95102， Sdept＝ IS， Sloc＝ N，但學(xué)生還未選課，因課程號(hào)是主屬性，因此該學(xué)生的信息無(wú)法插入 SLC。 (2) 刪除異常 假定某個(gè)學(xué)生本來只選修了 3號(hào)課程這一門課?，F(xiàn)在他連 3號(hào)課程也不選修了。因課程號(hào)是主屬性，此操作將導(dǎo)致該學(xué)生信息的整個(gè)元組都要?jiǎng)h除。 (3) 數(shù)據(jù)冗余度大 如果一個(gè)學(xué)生選修了 10門課程，那么他的 Sdept和 Sloc值就要重復(fù)存儲(chǔ)了 10次。 (4) 修改復(fù)雜 例如學(xué)生轉(zhuǎn)系，在修改此學(xué)生元組的 Sdept值的同時(shí)，還可能需要修改住處（ Sloc）。如果這個(gè)學(xué)生選修了 K門課，則必須無(wú)遺漏地修改 K個(gè)元組中全部 Sdept、 Sloc信息。 ? 原因 Sdept、 Sloc部分函數(shù)依賴于碼。 ? 解決方法 SLC分解為兩個(gè)關(guān)系模式，以消除這些部分函數(shù)依賴 SC（ Sno， Cno， Grade） SL（ Sno， Sdept， Sloc） 分解后的函數(shù)依賴圖： Sno Cno Grade SC SL Sno Sdept Sloc 說明： ?采用投影分解法將一個(gè) 1NF的關(guān)系分解為多個(gè) 2NF的關(guān)系，可以在一定程度上減輕原 1NF關(guān)系中存在的插入異常、刪除異常、數(shù)據(jù)冗余度大、修改復(fù)雜等問題。 ? 將一個(gè) 1NF關(guān)系分解為多個(gè) 2NF的關(guān)系，并不能完全消除關(guān)系模式中的各種異常情況和數(shù)據(jù)冗余。 第三范式（ 3NF） 定義 關(guān)系模式 RU， F 中若不存在這樣的碼 X、屬性組 Y及 非主屬性 Z（ Z ? Y） , 使得 X→ Y， Y→ Z，成立，則稱 RU，F(xiàn) ? 3NF。 說明： ? 若 R? 3NF，則 R的每一個(gè) 非主屬性 既不部分函數(shù)依賴于候選碼也不傳遞函數(shù)依賴于候選碼。 ? 如果 R? 3NF，則 R也是 2NF。 ? 采用投影分解法將一個(gè) 2NF的關(guān)系分解為多個(gè) 3NF的關(guān)系，可以在 一定程度上 解決原 2NF關(guān)系中存在的插入異常、刪除異常、數(shù)據(jù)冗余度大、修改復(fù)雜等問題。 ? 將一個(gè) 2NF關(guān)系分解為多個(gè) 3NF的關(guān)系后，并不能完全消除關(guān)系模式中的各種異常情況和數(shù)據(jù)冗余。 例： 2NF關(guān)系模式 SL(Sno, Sdept, Sloc)中函數(shù)依賴： Sno→ Sdept Sdept→ Sloc Sno→ Sloc 函數(shù)依賴圖： SL Sno Sdept Sloc Sloc傳遞函數(shù)依賴于 Sno，即 SL中存在非主屬性對(duì)碼的傳遞函數(shù)依賴。 SL ? 3NF 解決方法 采用投影分解法，把 SL分解為兩個(gè)關(guān)系模式，以消除傳遞函數(shù)依賴： SD（ Sno， Sdept） DL（ Sdept， Sloc） SD的碼為 Sno， DL的碼為 Sdept。 Sno Sdept SD Sdept Sloc DL SL(Sno, Sdept, Sloc) ? 2NF SL(Sno, Sdept, Sloc) ? 3NF SD（ Sno， Sdept） ? 3NF DL（ Sd
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