关系型数据库的设计理论（异常、函数依赖、范式）

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异常

• 数据冗余大：某个属性的值重复次数过多
• 插入异常：没有主键属性的时候，其他属性无法插入
• 删除异常：因删除某个属性所在的行而连带彻底删除了某些其他属性
• 更新异常：属性的某个值发生改变时，因处理不当而没有完成该值对应的所有元组的修改

函数依赖

• 数据依赖： 同一个关系中，属性间的相互依赖和相互制约。包括函数依赖、多值依赖、连接依赖。
• 函数依赖： 指属性或属性之间一一对应的关系。关系R(U)是属性集U上的关系模式，X，Y时U的子集。若对于R(U)上任意关系r的任意两个元组，X相同则Y必相同（X可以决定Y），则称X函数确定Y函数，或Y函数依赖于X函数，记作：X→Y。X叫做决定因素，Y叫做依赖因素。
  • 平凡的函数依赖
    X→Y，其中，Y是X的子集。（必定成立）
  • 非平凡的函数依赖
    X→Y，且Y不是X的子集。不特别声明，总是讨论非平凡依赖。
  • 完全函数依赖和部分函数依赖
    对于 X→Y，如果能找到 X 的真子集 X’，使得 X’→ Y，那么 X->Y 就是部分函数依赖，否则就是完全函数依赖。
  • 传递函数依赖
    如果X→Y，Y不是X的子集，Y→X不成立（为了排除直接X函数决定Z），Y→Z，则称Z对X传递函数依赖。

范式

• 概念
  • 第一范式（1NF）： 数据表中的字段都是单一属性的，不可再分。这个单一属性由基本类型构成，包括整型、实数、字符型、逻辑型、日期型等。（不满足第一范式的不是关系模式）
  • 第二范式（2NF）： 在第一范式的基础上，数据表中所有非关键字段都完全依赖于任意一组候选关键字。
  • 第三范式（3NF）： 在第二范式的基础上，数据表中所有非关键字段都不传递依赖于任意一组候选关键字。（一般企业都要求满足）
  • BCNF范式：也叫作扩充的第三范式，或修正的第三范式。消除了插入和删除异常。