数据库的规范化,1\2\3范式怎么理解?

作者&投稿:柳爸 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
为什么要进行数据的规范化?第一、第二和第三范式有什么区别?~

所谓范式就是符合某一种级别的关系模式的集合。通过分解把属于低级范式的关系模式转换为几个属于高级范式的关系模式的集合。这一过程称为规范化。

1、 第一范式(1NF):一个关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项。
2、 第二范式(2NF):关系模式R属于第一范式,且每个非主属性都完全函数依赖于键码。
3、 第三范式(3NF):关系模式R属于第一范式,且每个非主属性都不伟递领带于键码。
4、 BC范式(BCNF):关系模式R属于第一范式,且每个属性都不传递依赖于键码。

不到第一范式:
create 学生(姓名,性别年龄) ----(因为性别年龄列包括了两个属性)
第一范式不到第二范式:
create 学生(姓名,性别,年龄,语文老师名) --(因为老师列不是完全函数依赖于键码)
第二范式不到第三范式
create 学生(姓名,性别,年龄,语文老师id,数学老师id)
create 老师(老师id,老师名,老师年龄)
第三范式不到第四范式
create 学生(学生id,姓名,性别,年龄,籍贯)
create 关系表(学生id,老师id)
create 老师(老师id,老师名,老师年龄,籍贯)
第四范式
create 学生(学生id,姓名,性别,年龄,籍贯id)
create 关系表(学生id,老师id)
create 老师(老师id,老师名,老师年龄,籍贯id)
cteate 籍贯表(id,籍贯)

这个不是数据结构的内容,属于数据库设计的范畴。规范化设计数据库可以减少数据冗余,减少数据插入、更新异常。
1范式,2范式,3范式,bc范式,4范式,5范式是规范化标准。
比如:目前的所有商用数据库设计出来的表至少必须满足第一范式(1nf:即满足表的所有属性都是不能再分解的原子属性)。
2范式-5范式这些标准多是根据表的属性间的不同程度的函数依赖(从1nf到5nf逐步提高标准)来区分的。由数据库设计者把握设计出来的数据库规范化到什么程度。理论上满足的规范化程度越高,设计出来的数据库越有效、稳定。但有时候考虑到数据查询、表连接的频率问题,不得不反规范化,减低满足的标准才能提高程序执行效率。

简单的讲可以这样理解:
第一范式:指表中的属性都是原子属性,不能再拆分了。
第二范式:在第一范式的基础上,要求非主属性都完全函数依赖于主键。
第三范式:在第二范式的基础上,要求要求没有非主属性传递依赖于主键。
BC范式:在第三范式基础上,要求所有非主键属性都必须依赖于主键。
第四范式:在BC范式基础上,要求表中存在的多值依赖都必须是对主键函数依赖。
第五范式:在第四范式的基础上,继续拆分表格,消除多值依赖。
在一个表中:
主属性:所有包含在候选码里的属性。
非主属性:不包含在候选码里的属性。
候选码:一个或者一组可以唯一标识一条记录且不含多余属性的属性。
函数依赖:表中属性X的值可以唯一确定Y的值,则说:X确定Y,或Y依赖于X(记作X->Y)。
传递依赖:X->Y,Y->Z。则可以说Z传递依赖于X。
多值依赖:一个属性的值可以确定一组属性。(函数依赖是一种特殊的多值依赖,依赖的整组属性只有1个,而不是多个)

(例如假设有一个人事资料的数据表,我们根据表中记录的一个人的姓名,我们可以查到他的年龄即有: 姓名->年龄。在没有同名存在的情况下,姓名就是这个表的候选键(码),因为姓名可以唯一确定一条记录的其他属性,例如:姓名->(性别、年龄、职位),同时我们把姓名选为该表的主键(含主属性)。姓名以外的其他属性即为非主属性。有时候一个表可以有多个候选键,则需要选择其中一组作为主键,所有候选键包括的属性都是主属性。)

以上内容都是根据自己理解信手敲出。并没有严谨的校对教科书的概念。如有疏漏错误实属正常,如有人补漏改错不胜荣幸。

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传递依赖就是x确定y,y又可以确定z。x是主键,z就是和x存在传递函数依赖。一般都是在第二范式里,不存在传递依赖就是其他属性和主码是一一确定。级别要比存在传递函数依赖的范式级别高。
R是2范式。
因为系主任和主码是传递函数依赖,一个关系中存在传递函数依赖的话记是2范式。

1NF:字段具有原子性,不可再分;
比如说籍贯这个字段,里面是“湖北武汉”的话,它就违反了原子性,因为湖北武汉还可以再分的更具体,分为“湖北”和“武汉”
2NF:组合关键字的表,不存在组合关键字中的任意字段决定其它非关键字段的情部(也就是说不能有两个组合键组成一个主键)
3NF:在2NF的基础上,数据表中如果不存在非关键字段对任一候选字段的传递函数依赖则符合第三范式(也就是说违反了数据冗余)
帐号 身份证号 姓名 密码
1001 410101001 李梅 100001
身份证号和姓名共同决定了密码,姓名是依赖于身份证号的,这样就违反了第三范式


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