关系范式之我理解

关系范式:规范化的关系模式。
          不同的规范化程度,产生不同的范式。
规范化：一个低一级的范式，经过模式分解转换成若干高一级的关系模式集合，这一过程叫做关系模式的规范化。

一、第一范式(1 NF)—First Normal Form：

在关系模式R的每一个具体关系r中，如果每个属性值都是不可再分的最小数据单位，则称R是第一范式的关系。记为R∈l NF。
不属于1NF的关系称为非规范化关系。必须转化成规范化的关系。

即不要把不相关的东西放到一个表里面。

如：
SC(学号，课程号，成绩，学分)；SC∈1 NF
组合关键字：(学号，课程号)
函数依赖：
(学号，课程号) ----> 成绩
               课程号 ----> 学分
满足1NF仍可能出现问题：

1、数据冗余：学分重复存储次数=选修该科的学生人数
2、更新异常：调整学分时容易发生数据不一致。
3、插入异常：下期的新开课不能插入。
4、删除异常：老生毕业而新生未选某课时，会删除该课程。

产生原因：

(学号，课程号)  ---->   学分

二、第二范式(2 NF)

定义：设R∈1NF,若R(U)中的所有非主属性都完全函数依赖于任一候选关键字，则称R属于第二范式。

将关系SC规范成 2 NF
     ——消除部分函数依赖，
SC(学号，课程号)
   SC1(学号，课程号,成绩)；
     C1(课程号,学分)
  则SC1∈2 NF;C1∈2 NF；
消除了存储异常。

记作：R∈2 NF。

再如：
S1(学号，姓名，所在系，系主任)
主关键字：学号(单属性)
函数依赖：学号函数决定各个属性，S1∈2 NF。

存在问题：存储异常
造成原因：存在传递依赖
            学号         所在系；
          所在系         学号 ；
          所在系       系主任；
            学号         系主任

三、第三范式(3 NF)

定义：若R∈2 NF,且R的任一非主属性都不传递依赖于任何候选关键字，则称R为第三范式的关系模式，记作
   R∈3 NF。

将S1规范成3 NF

S1(学号，姓名，所在系，系主任)            S2(学号，姓名，所在系); D1(所在系，系主任)
则S2,D1均无部分依赖与传递依赖，所以，S1∈3NF, D1∈
3NF;消除了存储异常。

再如：
WPE(仓库号,配件号,职工号,数量)
语义分析与函数依赖：
(1)一个仓库有多个职工；一个职工仅在一个仓库工作。
   职工号         仓库号

(2)每个仓库里一种型号的配件由专人负责，但一个人可以管理几种配件；
(仓库号，配件号)           职工号
(职工号，配件号)           数量
(3) 同种型号的配件可以分放在多个仓库中，每个仓库可以放多种配件。
(仓库号，配件号)           数量    

候选关键字：
(仓库号,配件号);(职工号,配件号)
主属性：仓库号、配件号、职工号。
非主属性：数量
规范化程度：非主属性直接完全依赖于组合关键字，
             WPE ∈3 NF

存在问题：存储异常

1)数据冗余；
2)插入异常；
3)删除异常；
4)更新异常；

造成原因：

∵职工号          仓库号
  ∴(职工号，配件号)         仓库号
又∵(职工号，配件号)         职工号
        职工号          仓库号
    ∴(职工号，配件号)          仓库号                             (传递依赖)

四、 BC范式

定义：如果关系模式R(U，F)
(F:R(U)中的函数依赖集)的所有属性(包括主属性和非主属性)都不传递依依赖于R的任何候选关键字，那么称关系R是属于BCNF的。记为R∈BC NF。

等价定义：关系模式R，如果每个决定因素都包含关键字，则是BCNF的关系模式。
投影分解WPE成两个关系
EP(职工号，配件号，数量)
EW(职工号，仓库号)
则EP∈BCNF;EW∈BCNF,消除了存储异常