数据库之范式

数据库之范式

  范式来自英文\(\text{Normal form}\)，简称\(\text{NF}\)。设计关系数据库时，遵从不同的规范要求，设计出合理的关系型数据库，这些不同的规范要求被称为不同的范式，各种范式呈递次规范，越高的范式数据库冗余越小。满足这些规范的数据库是简洁的、结构明晰的，同时，不会发生插入、删除和更新操作异常。反之则是乱七八糟。

  在介绍范式之前先介绍一些必要的概念。

函数依赖

  在一个关系模式R(U)下，X、Y是U的子集。若对于R(U)的任意一个关系r，r中不可能存在两个元组在X上的属性值相等，而在Y上的属性值不等，即由X可唯一确定Y，则有X函数确定Y或Y函数依赖于X，记作X→Y。

  若X→Y，并且对于X的任意一个真子集Z，都得不到Y函数依赖于X，则有Y对于X完全函数依赖，否则成Y对X部分函数依赖。若X→Y（Y→X不成立），且Y→Z，则有Z对X传递函数依赖。 (以下范式均按照个人理解给出阐述)

码

  候选码码是可以唯一标识关系的属性或属性组（又称为码），可从候选码中任选一个当作主码，而包含在任意一个码中的属性称为主属性，不包含在任意一个码中的属性称非主属性。

第一范式

  即\(\text{1NF}\)在关系模型中，对于数据库中的每一列均是不能再分割的。

商品编号	商品名	销售
		数量/个	单价/元
1	牙膏	20	10
2	矿泉水	50	2

  如该关系即不满足第一范式，销售属性可再分，修改后如下。修改后即满足第一范式。

商品编号	商品名	销售数量/个	销售单价/元
1	牙膏	20	10
2	矿泉水	50	2

第二范式

  即\(\text{2NF}\)，\(\text{2NF}\)在\(\text{1NF}\)的基础上消除了非主属性对于码的部分函数依赖；如关系R(A,B,C,D)，其中(A,B)→C、A→D，那么(A,B)可以唯一标识整个关系，所以(A,B)即是码，且存在非主属性D对于码(A,B)的部分函数依赖，所以它不满足第二范式，满足第一范式，所以为\(\text{1NF}\)。

第三范式

  即\(\text{3NF}\)，\(\text{2NF}\)在\(\text{2NF}\)的基础上消除了非主属性对于码的传递函数依赖；如关系R(A,B,C)，其中A→B，B→C，则码为A，存在非主属性C对于码A的传递函数依赖，所以它不满足第三范式，且满足\(\text{2NF}\)，所以为\(\text{2NF}\)。

\(\text{BC}\)范式

  即\(\text{BCNF}\)，\(\text{BCNF}\)在\(\text{3NF}\)的基础上消除了主属性对于码的传递函数依赖和部分函数依赖；如关系R(A,B,C)，其中(A,B)→C，且C→A，那么显然的(A,B)、(C,B)是码，那么A、B、C均是主属性，存在主属性C对于码(A,B)的依赖，且它满足\(\text{3NF}\)，所以它是\(\text{3NF}\)。

待续···