河南中医药大学：《数据库原理 The Principle of Database》课程教学资源（课件讲稿）第六章 关系数据理论 第十三讲 范式

第六章关系数据理论 范式

第六章 关系数据理论 范 式

、关系模式相关定义 定义64:设K为R(UF)中的属性或属性组合。若K-U,则K称 为R的侯选码;若候选码多于一个,则选定其中的一个做为主码; 主属性与非主属性 包含在任何一个候选码中的属性,称为主属性; 不包含在任何码中的属性称为非主属性或非码属性 最简单情况:一个属性是码; 最极端情况:整个属性组是码,也称全码;

一、关系模式相关定义  定义6.4：设K为R（U,F）中的属性或属性组合。若K U， 则K称 为R的侯选码；若候选码多于一个，则选定其中的一个做为主码；  主属性与非主属性 ◦ 包含在任何一个候选码中的属性 ，称为主属性; ◦ 不包含在任何码中的属性称为非主属性或非码属性；  最简单情况：一个属性是码；  最极端情况：整个属性组是码，也称全码；

定义65:关系模式R中属性或属性组X并非R的码,但Ⅹ是另 个关系模式的码,则称X是R的外部码,也称外码; 如在SC(Sno,Cno, Grade)中,Sno不是码,但Sno是关系模式S (Sno, Sdept.,Sage)的码,则Sno是关系模式SC的外部码; 。主码与外部码一起提供了表示关系间联系的手段

 定义6.5 ：关系模式 R 中属性或属性组X 并非 R的码，但 X 是另一 个关系模式的码，则称 X 是R 的外部码，也称外码；  如在SC（Sno，Cno，Grade）中，Sno不是码，但Sno是关系模式S （Sno，Sdept，Sage）的码，则Sno是关系模式SC的外部码；  主码与外部码一起提供了表示关系间联系的手段

关系模式规范化 关系模式的好与坏,用什么标准衡量?这个标准就是模式的 范式(简记为NF); 范式是符合某一种级别的关系模式的集合; 范式的种类与数据依赖有着直接的联系,基于FD的范式有 INF、2NF、3NF、BCNF等多种。 某一关系模式R为第n范式,可简记为R∈nNF

二、关系模式规范化  关系模式的好与坏，用什么标准衡量？这个标准就是模式的 范式（简记为NF）；  范式是符合某一种级别的关系模式的集合；  范式的种类与数据依赖有着直接的联系，基于FD的范式有 1NF、2NF、3NF、BCNF等多种。  某一关系模式R为第n范式，可简记为R∈nNF

各范式之间的关系 INF 2NF 3NF BCNF 4NF

 各范式之间的关系 1NF 2NF 3NF BCNF 4NF ……

如果一个关系满足某个范式要求,则它也会满足较其级别低的所有 范式的要求。 一个低一级范式的关系模式,通过模式分解(投影运算)可以转化 为若干个高一级范式的关系模式的集合,这个过程叫做规范化; 用几个简单的关系去取代原来结构复杂的关系的过程叫做关系规范 化 规范化理论是围绕着范式建立的

 如果一个关系满足某个范式要求,则它也会满足较其级别低的所有 范式的要求。  一个低一级范式的关系模式,通过模式分解（投影运算）可以转化 为若干个高一级范式的关系模式的集合,这个过程叫做规范化；  用几个简单的关系去取代原来结构复杂的关系的过程叫做关系规范 化。  规范化理论是围绕着范式建立的

关系规范化 目的:使结构合理,使数据冗余尽量小,减少插入,删除和更新异 常 方法:将关系模式投影分解成多个关系模式,但关系模式的分解 不是唯一的; 。要求:分解后的关系模式集合应当与原关系模式“等价”,既具 有无损连接性,又保持函数依赖特性

关系规范化  目的: 使结构合理,使数据冗余尽量小,减少插入,删除和更新异 常；  方法: 将关系模式投影分解成多个关系模式，但关系模式的分解 不是唯一的；  要求: 分解后的关系模式集合应当与原关系模式“等价”,既具 有无损连接性,又保持函数依赖特性

1)第一范式1NF 当且仅当一个关系R中,每一个分量都是不可再分的数据项时, R∈lNF 要求属性是原子的; 第一范式是对关系模式的最起码的要求。不满足第一范式的 数据库模式不能称为关系数据库 。但是满足第一范式的关系模式并不一定是一个好的关系模式

1）第一范式1NF  当且仅当一个关系R中，每一个分量都是不可再分的数据项时， R∈1NF ；  要求属性是原子的；  第一范式是对关系模式的最起码的要求。不满足第一范式的 数据库模式不能称为关系数据库；  但是满足第一范式的关系模式并不一定是一个好的关系模式

2)第二范式2NF 定义66若R∈INF,且每一个非主属性完全函数依赖于码,则 R∈2NF; 如果关系模式R∈1NF,并且R的码是单个属性,那么R∈2NF

2）第二范式2NF  定义6.6 若R∈1NF，且每一个非主属性完全函数依赖于码，则 R∈2NF ；  如果关系模式R∈1NF，并且R的码是单个属性，那么R∈2NF

例1:判断关系模式SL-C(Sno, Sdept,Sloc,Cno, Grade)是否满足 2NF,其中Sloc为学生住处,假设每个系的学生住在同一个地方; 第一步:判断S-L-C是否为第一范式 第二步:确定候选码(Sno,Cno); 第三步:确定所有函数依赖有:Sno→ Sdept,Sno→Sloc (Sno, Cno )>Sdept, Sno, Cno)> Sloc Sno, cno) F lde 得出结论:和2NF定义相违背,故S--C不是2NF;

例1：判断关系模式S-L-C（Sno，Sdept， Sloc，Cno，Grade）是否满足 2NF，其中 Sloc 为学生住处，假设每个系的学生住在同一个地方；  第一步：判断S-L-C是否为第一范式；  第二步：确定候选码（Sno，Cno）；  第三步：确定所有函数依赖有： Sno →Sdept， Sno →Sloc， （ Sno ， Cno ） Sdept，（ Sno ， Cno ） Sloc ， （ Sno ， Cno ） Grade； 得出结论：和2NF定义相违背，故S-L-C不是2NF；