數據庫設計范式深入淺出
2007/1/16 22:39:02
關系數據庫設計之時是要遵守一定的規則的。尤其是數據庫設計范式現簡單介紹1NF(第一范式),2NF(第二范式),3NF(第三范式)和BCNF,另有第四范式和第五范式留到以后再介紹。在你設計數據庫之時,若能符合這幾個范式,你就是數據庫設計的高手。
第一范式(1NF):在關系模式R中的每一個具體關系r中,如果每個屬性值都是不可再分的最小數據單位,則稱R是第一范式的關系。例:如職工號,姓名,電話號碼組成一個表(一個人可能有一個辦公室電話和一個家里電話號碼)規范成為1NF有三種方法:
一是重復存儲職工號和姓名。這樣,關鍵字只能是電話號碼。
二是職工號為關鍵字,電話號碼分為單位電話和住宅電話兩個屬性
三是職工號為關鍵字,但強制每條記錄只能有一個電話號碼。
以上三個方法,第一種方法最不可取,按實際情況選取后兩種情況。
第二范式(2NF):如果關系模式R(U,F)中的所有非主屬性都完全依賴于任意一個候選關鍵字,則稱關系R 是屬于第二范式的。
例:選課關系 SCI(SNO,CNO,GRADE,CREDIT)其中SNO為學號, CNO為課程號,GRADEGE 為成績,CREDIT 為學分。由以上條件,關鍵字為組合關鍵字(SNO,CNO)
在應用中使用以上關系模式有以下問題:
a.數據冗余,假設同一門課由40個學生選修,學分就重復40次。
b.更新異常,若調整了某課程的學分,相應的元組CREDIT值都要更新,有可能會出現同一門課學分不同。
c.插入異常,如計劃開新課,由于沒人選修,沒有學號關鍵字,只能等有人選修才能把課程和學分存入。
d.刪除異常,若學生已經結業,從當前數據庫刪除選修記錄。某些門課程新生尚未選修,則此門課程及學分記錄無法保存。
原因:非關鍵字屬性CREDIT僅函數依賴于CNO,也就是CREDIT部分依賴組合關鍵字(SNO,CNO)而不是完全依賴。
解決方法:分成兩個關系模式 SC1(SNO,CNO,GRADE),C2(CNO,CREDIT)。新關系包括兩個關系模式,它們之間通過SC1中的外關鍵字CNO相聯系,需要時再進行自然聯接,恢復了原來的關系
第三范式(3NF):如果關系模式R(U,F)中的所有非主屬性對任何候選關鍵字都不存在傳遞信賴,則稱關系R是屬于第三范式的。
例:如S1(SNO,SNAME,DNO,DNAME,LOCATION)各屬性分別代表學號,
姓名,所在系,系名稱,系地址。
關鍵字SNO決定各個屬性。由于是單個關鍵字,沒有部分依賴的問題,肯定是2NF。但這關系肯定有大量的冗余,有關學生所在的幾個屬性DNO,DNAME,LOCATION將重復存儲,插入,刪除和修改時也將產生類似以上例的情況。
原因:關系中存在傳遞依賴造成的。即SNO -> DNO。而DNO -> SNO卻不存在,DNO -> LOCATION, 因此關鍵遼 SNO 對 LOCATION 函數決定是通過傳遞依賴 SNO -> LOCATION 實現的。也就是說,SNO不直接決定非主屬性LOCATION。
解決目地:每個關系模式中不能留有傳遞依賴。
解決方法:分為兩個關系 S(SNO,SNAME,DNO),D(DNO,DNAME,LOCATION)
注意:關系S中不能沒有外關鍵字DNO。否則兩個關系之間失去聯系。
BCNF:如果關系模式R(U,F)的所有屬性(包括主屬性和非主屬性)都不傳遞依賴于R的任何候選關鍵字,那么稱關系R是屬于BCNF的?;蚴顷P系模式R,如果每個決定因素都包含關鍵字(而不是被關鍵字所包含),則RCNF的關系模式。
例:配件管理關系模式 WPE(WNO,PNO,ENO,QNT)分別表倉庫號,配件號,職工號,數量。有以下條件
a.一個倉庫有多個職工。
b.一個職工僅在一個倉庫工作。
c.每個倉庫里一種型號的配件由專人負責,但一個人可以管理幾種配件。
d.同一種型號的配件可以分放在幾個倉庫中。
分析:由以上得 PNO 不能確定QNT,由組合屬性(WNO,PNO)來決定,存在函數依賴(WNO
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