【关系范式】的意思_什么是关系范式

关系数据库中的关系要满足一定的要求。若关系满足不同程度的要求，就称它属于不同的范式（Normal Form）。

定义设 R 是一个关系模式，如果 R 中的每一个属性 A 的值域中的每个值都是不可分解的，则称 R 是属于第一范式的，记作 R ∈ 1NF。

例如：在关系 SA（姓名，工资）中，属性“工资”还可再分为基本工资，奖金还有补贴 3 个数据项，这违背了第一范式中元组的每个属性不可再分的原则，所以它不满足第一范式。

将非第一范式的关系转换为第一范式的关系非常简单，只需要将所有数据项都分解成不可再分的最小数据项就可以了。例如上面的关系改为 SA（姓名，基本工资，奖金，补贴）即可。

定义如果关系 R ∈ 1NF，并且 R 中每一个非主属性完全函数依赖于任一个候选码，则 R ∈ 2NF。

从定义可以看出，若某个 1NF 的关系的主码只由一个列组成，那么这个关系就是 2NF 关系。但是，如果主码是由多个属性列共同组成的复合主码，并且存在非主属性对属性的部分函数依赖，则这个关系不是 2NF 关系。

例如：在关系 SB（学号，姓名，系名，系主任，课号，成绩）中，、

非主属性“姓名”仅函数依赖于“学号”，也就是“姓名”部分函数依赖于主码（学号，课号）而不是完全依赖；

非主属性“系名”仅函数依赖于“学号”，也就是“系名”部分函数依赖于主码（学号，课号）而不是完全依赖；

非主属性“系主任”仅函数依赖于“学号”，也就是“系主任”部分函数依赖于主码（学号，课号）而不是完全依赖。

所以 SB 不满足第二范式，不是 2NF 关系。可以用模式分解的方法将非 2NF 的关系模式分解为多个 2NF 的关系模式。去掉部分函数依赖关系的分解过程如下：

1. 用组成主码的属性集合的每一个子集作为主码构成一个表。

2. 对于每个表，将依赖于此主码的属性放置到此表中。

例如：将 SB 分解为两个关系模式

SC（学号，课号，成绩），主码为（学号，课号）

SD（学号，姓名，系名，系主任），主码为学号。

定义如果关系 R ∈ 2NF，并且 R 中每一个非主属性对任何候选码都不存在传递函数依赖，则 R ∈ 3NF 。

从定义中可以看出，如果存在非主属性对主码的传递依赖，则相应的关系模式就不是 3NF。

接着上面的例子，关系模式 SC 和 SD 均是 2NF 的，但在关系 SD（学号，姓名，系名，系主任）中，存在如下函数依赖：

学号 → 系名

系名 → 系主任

系名－\→ 学号

那么，存在着一个传递函数依赖“学号 → 系主任”成立。

从上面的分析可以知道，因为在 SD 中存在传递函数依赖，所以 SD 不满足 3NF。因此需要对其进行下一步的分解。去掉传递函数依赖的分解过程如下：

1. 对于不是候选码的每个决定因子，从关系模式中删除依赖于该决定因子的属性。

2. 新建一个关系模式，新的关系模式中应包含在原表中所有依赖于该决定因子的属性。

3. 将决定因子作为新关系模式的主码。

例如：将 SD 分解为

SE（学号，姓名，系名）

SF（系名，系主任）

这两个关系模式不再存在传递依赖，它们均为第三范式。在通常的数据库设计中，一般要求要达到 3NF。3NF 是一个实际可用的关系模式应满足的最低范式。

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