MySQL關系規范化
作者：就叫易易好了
時間：2020/10/21
指導老師：桃群老師
一、關系規范化
1、函式依賴
什么是函式依賴？比如學生管理系統資料庫，有學生姓名（Sname)、學生系名（Sdept)、學生學號（Sno）等等，一個學號只能唯一確定一個學生，一個學生只在一個系學習，所以，當“學號”確定后，學生姓名和該學生所在系也被唯一確定了，
這時我們可以說
Sno函式決定Sname和Sdept，或者說Sname，Sdept函式依賴于Sno
可記作：Sno->Sname,Sno->Sdept
1.1 完全函式依賴
在R(U)中，若X->Y，并且對于X的任意一個真子集X’，都有Y不依賴于X’，那么稱Y對X完全函式依賴
比如一個學生的學號和課程號才能共同決定一個學生該門課的成績，即（Sno,Cno)->Grade，但X的真子集為Sno或者Cno，他們無法單獨決定該門課的成績，所以學號和課程號完全函式依賴成績
2.2 部分函式依賴
在R(U)中，若X->Y，對于X的任意一個真子集X’，有Y依賴于X’ ，那么稱Y對X部分函式依賴，
比如（Sno,Cno)->Sname,X的真子集Sno和Cn都能單獨決定學生姓名，所以學號和課程號部分函式依賴學生姓名，
2.3 傳遞函式依賴
在R(U)中，如果Y依賴于X，X不依賴于Y，Z依賴于Y，則稱Z對X傳遞函式依賴；
比如：Sno->Sdept,Sdept不依賴于Sno，Sdept->Manager,則Sno傳遞函式依賴于Manager
2.4 直接函式依賴
在R(U)中，如果Y依賴于X，X依賴于Y，Z依賴于Y，則稱Z對X直接函式依賴
比如：Sno->Sdept,Sdept->Sno，Sdept->Manager,則Sno直接函式依賴于Manager
二、范式
范式是衡量關系的規范化程度，
- 滿足最低要求的是第一范式，簡稱1NF，在第一范式中滿足進一步要求為第二范式，簡稱2NF，以此類推，
- 1NF<2NF <3NF <BCNF <4NF <5NF
- 一個低一級的范式關系模式，通過模式分解可轉換為更高一級的范式關系模式集合，這個程序就叫規范化，
1、第一范式 (1NF)
若一個關系模式R的所有屬性都是不可再分項，則該關系屬于第一范式
| 學號 | 姓名 | 班級 | 正班長 | 副班長 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 2018029 | 成小白 | 5班 | 龍龍 | 豫豫 | |
| 2018030 | 晨小美 | 5班 | 龍龍 | 豫豫 |
在上面這個表格中，所有屬性都是不可再分項，所以該關系為1NF，
2、第二范式(2NF)
1NF是關系資料庫中對關系最基本的要求，但不是理想的結構形式，仍然有大量的資料冗余和操作例外，所以為了解決這些問題，就要消除模式中屬性之間存在的部分函式依賴，將其轉化成更高一級的第二范式，
若關系模式R屬于1NF，且R中每個非主屬性都完全函式依賴于主關鍵字，則稱R是第二范式(2NF)
也就是說當1NF消除了非主屬性對關鍵字的部分函式依賴，則稱為2NF
案例:
學生關系S(Sno,Sname,Sdept,Manager,Cno,Grade)
·關系S屬于第一范式
·關系S不屬于第二范式，存在非主屬性對(Sno,Cno)的部分函式依賴
·如果將該學生關系S分解成以下兩個關系S1和S2，
-S1(Sno,Cno,Grade),這時Grade完全依賴于主碼
沒有部分函式依賴，所以屬于第二范式
-S2(Sno,Sname,Sdept,Manager)
主碼是Sno，其他非主關鍵字都是完全函式依賴于主碼
屬于第二范式
3、第三范式(3NF)
當第二范式消除了非主屬性對碼的傳遞函式依賴，則稱為第三范式
舉例：
-
關系S1(Sno,Cno,Grade)，不存在非主屬性對主屬性的部分函式依賴個傳遞函式依賴，所以S1屬于第三范式，
-
關系S2(Sno,Sname,Sdept,Manager)，存在非主屬性Manager對碼Sno的傳遞函式依賴，即Sno->Sdept,Sdept不依賴于Sno，Sdept->Manager，Sno傳遞函式依賴于Manager，所以S2不屬于第三范式，
-
若將S2分解成下述兩個關系S3和S4，即：
S3(Sno,Sname,Sdept)，消除了非主屬性對主屬性的部分函式依賴和傳遞函式依賴，屬于第三范式，
S4(Sdept,Manager),消除了非主屬性對主屬性的部分函式依賴和傳遞函式依賴，屬于第三范式，
解決了洗掉例外、更新例外和冗余度大等問題
4、BC范式(BCNF)
當第三范式消除了主屬性對碼的部分和傳遞函式依賴，稱為BCNF
- 如果關系R是BCNF，那么R一定是3NF
- 如果R是第三范式，并且R只有一個候選碼，則R必屬于BCNF
- 二元關系模式R必定是BCNF
- 都是主屬性的關系并非一定屬于BCNF
從資料庫設計的角度看，在函式依賴的基礎上，分解最高范式BCNF的模式中仍然勛在資料冗余問題，這時就需要更高的范式來解決這個問題，本篇文章先到這里，后面再更新多值依賴，連接依賴和更高范式喔~
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