易学笔记-系统分析师考试-第5章 数据库系统/5.2 数据模型/5.2.3 规范化理论

• 错误关系模式举例：关系模式R（学生姓名，选修的课程名，任课老师，任课老师地址）

1. 数据冗余：不同学生的任课老师数据可能重复
2. 修改异常：修改了一个一条记录的任课老师地址后，其它同一个老师的地址都要修改
3. 插入异常：如果不知道学生姓名，那么任课老师的信息就无法插入数据库
4. 删除异常：删除了一个学生信息后，任课老师的信息也会被删除

• 函数依赖与键

1. X函数决定Y：
   1. 如果R（U）是属性U上的一个关系模式，X和Y是U的子集（也即是X和Y是字段子集），对于任意的u[X]=v[X]都有u[Y]=v[Y]
   2. 举例：
   3. 完全函数依赖：在R（U）中，如果X→ Y，并且对于X的任意真子集Xn，都有Xn→ Y不成立，则Y对X完全函数依赖
   4. 部分函数依赖：在R（U）中，如果X→ Y，并且对于X的任意真子集Xn，可能Xn→ Y成立，则Y对X不完全函数依赖

• 键（关键字）

1. 候选键： 在R（U）中，如果X→ U，并且对于X的任意真子集Xn，都有Xn→ U不成立，则U对X完全函数依赖，则称X为R的一个候选键
2. 主键：用户正在使用的候选键叫做主键
3. 外键：如果两个关系拥有公共属性，并且公共属性是一个关系的主键，则称公共属性为另外一个键的外键
4. 举例：
5. 使用图示法求候选键
   1. 两个步骤
      1. 用关系模式的函数依赖关系用有向图表示，其中顶点表示属性，弧表示属性之间的依赖关系
      2. 找出入度为0的属性集，并以该属性集作为起点，如果能遍历完所有的节点，则表示该顶点为候选键；如果不能则继续合并其它顶点到属性集中再次遍历
      3. 举例：

• 范式（NF：Normal Form）

1. 第一范式（1NF）
   1. 概念： 如果关系模式R中，如果一个分量不可再分为其它数据项，则称R满足1NF
   2. 举例：
2. 第二范式（2NF）
   1. 概念：如果关系模式R中，再满足1NF基础上,如果每个非键属性完全依赖于候选键时，则称R满足2NF
   2. 举例：
3. 第三范式（3NF）
   1. 概念： 如果关系模式R中，再满足2NF基础上,如果R中没有非键属性传递依赖于候选键，则称R满足3NF
   2. 举例：
4. BCNF
   1. 概念： 如果关系模式R中，再满足1NF基础上,如果R中没有属性传递依赖于候选键，则称R满足BCNF 
   2. 判断方法
      1. 找出所有候选键
      2. 所有的非键属性对于任何候选键都是完全依赖
      3. 所有的候选键对每一个不包含它的候选键都是完全依赖
      4. 每一个函数依赖的左边都必须包含候选键
   3. 举例：

第四范式（4NF）

多值依赖：对于关系R（U，F），X,Y是U的非空子集，Z = U- X - Y，Z也非空，从x∈X，z∈Z取值，如果（x,z）能决定y属于Y，并且这个决定与z无关，则称为Y多值依赖于X，记为X→ → Y

如果关系模式R中，在满足1NF基础上，若对于任何X→ → Y，X必包含R的候选键，则称R满足4NF

全码关系：如果关系R（U）中所有属性合在一起形成主键则称为全码关系

举例：

• 关系模式分解

概念：将一个大的关系模式分解为小的关系模式

分解时考虑因素

函数保持依赖

是否无损联接