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数据库范式(1NF 2NF 3NF BCNF)

第一范式(1NF)无重复的列

例如,如下的数据库表是符合第一范式的:

 

 

字段1

字段2

字段3

字段4

 

而这样的数据库表是不符合第一范式的:

 

 

字段1

字段2

字段3

字段4

 

 

字段3.1

字段3.2

 

     

 

 

第二范式(2NF

第二范式(2NF)就是非主属性完全依赖于主关键字。

所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主关键字一部分的属性,消除部分依赖

假定选课关系表为SelectCourse(学号, 姓名, 年龄, 课程名称, 成绩, 学分),关键字为组合关键字(学号, 课程名称),因为存在如下决定关系:

(学号, 课程名称) → (姓名, 年龄, 成绩, 学分)

这个数据库表不满足第二范式,因为存在如下决定关系:

 (课程名称) → (学分)

 (学号) → (姓名, 年龄)

 (1) 数据冗余:

 

同一门课程由n个学生选修,"学分"就重复n-1次;同一个学生选修了m门课程,姓名和年龄就重复了m-1次。

 

(2) 更新异常:

 

若调整了某门课程的学分,数据表中所有行的"学分"值都要更新,否则会出现同一门课程学分不同的情况。

 

把选课关系表SelectCourse改为如下三个表:

 

学生:Student(学号, 姓名, 年龄);

 

课程:Course(课程名称, 学分);

 

选课关系:SelectCourse(学号, 课程名称, 成绩)。

 

这样的数据库表是符合第二范式的, 消除了数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常。

 

另外,所有单关键字的数据库表都符合第二范式,因为不可能存在组合关键字。

第三范式(3NF)属性不依赖于其它非主属性 [ 消除传递依赖 ]

满足第三范式的数据库表应该不存在如下依赖关系:

 

关键字段 → 非关键字段x → 非关键字段y

例如,存在一个部门信息表,其中每个部门有部门编号(dept_id)、部门名称、部门简介等信息。那么在的员工信息表中列出部门编号后就不能再将部门名称、部门简介等与部门有关的信息再加入员工信息表中。

在比如

(学号) → (姓名, 年龄, 所在学院, 学院地点, 学院电话)

 这个数据库是符合2NF的,但是不符合3NF,因为存在如下决定关系:

 (学号) → (所在学院) → (学院地点, 学院电话)

把学生关系表分为如下两个表:

 学生:(学号, 姓名, 年龄, 所在学院);

 学院:(学院, 地点, 电话)。

 这样的数据库表是符合第三范式的

 

(仓库ID, 存储物品ID) →(管理员ID, 数量)

 

(管理员ID, 存储物品ID) → (仓库ID, 数量)

 

所以,(仓库ID, 存储物品ID)和(管理员ID, 存储物品ID)都是StorehouseManage的候选关键字,表中的唯一非关键字段为数量,它是符合第三范式的。但是,由于存在如下决定关系:

 

(仓库ID) → (管理员ID)

 

(管理员ID) → (仓库ID)

 

即存在关键字段决定关键字段的情况,所以其不符合BCNF范式。它会出现如下异常情况:

(1) 删除异常:

 

当仓库被清空后,所有"存储物品ID"和"数量"信息被删除的同时,"仓库ID"和"管理员ID"信息也被删除了。

 

(2) 插入异常:

 

当仓库没有存储任何物品时,无法给仓库分配管理员。