软考个人补漏 数据库三大范式 模式分解有损无损

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1NF原子性、2FN消除局部主键的依赖、3NF消除传递依赖。

◆ 第一范式(1NF):强调的是列的原子性,即列不能够再分成其他几列。 
考虑这样一个表:【联系人】(姓名,性别,电话) 
如果在实际场景中,一个联系人有家庭电话和公司电话,那么这种表结构设计就没有达到 1NF。要符合 1NF 我们只需把列(电话)拆分,即:【联系人】(姓名,性别,家庭电话,公司电话)。1NF 很好辨别,但是 2NF 和 3NF 就容易搞混淆。
◆ 第二范式(2NF):首先是 1NF,另外包含两部分内容,一是表必须有一个主键;二是没有包含在主键中的列必须完全依赖于主键,而不能只依赖于主键的一部分。 即要完全函数依赖,不能部分函数依赖
考虑一个订单明细表:【OrderDetail】(OrderID,ProductID,UnitPrice,Discount,Quantity,ProductName)。
因为我们知道在一个订单中可以订购多种产品,所以单单一个 OrderID 是不足以成为主键的,主键应该是(OrderID,ProductID)。显而易见 Discount(折扣),Quantity(数量)完全依赖(取决)于主键(OderID,ProductID),而 UnitPrice,ProductName 只依赖于主键之一的 ProductID,所以 OrderDetail 表不符合 2NF。不符合 2NF 的设计容易产生冗余数据。
可以把【OrderDetail】表拆分为【OrderDetail】(OrderID,ProductID,Discount,Quantity)和【Product】(ProductID,UnitPrice,ProductName)来消除原订单表中UnitPrice,ProductName多次重复的情况。
◆ 第三范式(3NF):首先是 2NF,另外非主键列必须直接依赖于主键,不能存在传递依赖即不能存在:非主键列 A 依赖于非主键列 B,非主键列 B 依赖于主键的情况
考虑一个订单表【Order】(OrderID,OrderDate,CustomerID,CustomerName,CustomerAddr,CustomerCity)主键是(OrderID)。
其中 OrderDate,CustomerID,CustomerName,CustomerAddr,CustomerCity 等非主键列都完全依赖于主键(OrderID),所以符合 2NF。不过问题是 CustomerName,CustomerAddr,CustomerCity 直接依赖的是 CustomerID(非主键列),而不是直接依赖于主键,它是通过传递才依赖于主键,所以不符合 3NF。
通过拆分【Order】为【Order】(OrderID,OrderDate,CustomerID)和【Customer】(CustomerID,CustomerName,CustomerAddr,CustomerCity)从而达到 3NF。

第二范式(2NF)和第三范式(3NF)的概念很容易混淆,区分它们的关键点在于,2NF:非主键列是依赖于主键的一部分;3NF:非主键列是直接依赖于非主键列。

例题:

1nf:

  

 

2nf:

    

       

3nf:

     

    

模式分解有损无损

关系模式R, 属性集U, 函数依赖集F

关系模式R(U,F)的一个分解,ρ={R1<U1,F1>,R2<U2,F2>}具有无损连接的充分必要条件是:

U1∩U2→U1-U2 €F+ 或U1∩U2→U2 -U1€F+

举例1:已知R<U,F>,U={A,B,C},F={A→B},如下的两个分解:

① ρ1={AB,BC}

② ρ2={AB,AC}

判断这两个分解是否具有无损连接性。

①因为AB∩BC=B,AB-BC=A,BC-AB=C

所以B→A ¢F+,B→C ¢ F+

故ρ1是有损连接。

② 因为AB∩AC=A,AB-AC=B,AC-AB=C

所以A→B €F+,A→C ¢F+

故ρ2是无损连接。

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