范式的关系数据库中的几种设计范式
2024-05-13
1. 范式的关系数据库中的几种设计范式
1 第一范式（1NF）在任何一个关系数据库中，第一范式（1NF）是对关系模式的基本要求，不满足第一范式（1NF）的数据库就不是关系数据库。所谓第一范式（1NF）是指数据库表的每一列都是不可分割的基本数据项，同一列中不能有多个值，即实体中的某个属性不能有多个值或者不能有重复的属性。如果出现重复的属性，就可能需要定义一个新的实体，新的实体由重复的属性构成，新实体与原实体之间为一对多关系。在第一范式（1NF）中表的每一行只包含一个实例的信息。简而言之，第一范式就是无重复的列。2 第二范式（2NF）第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基础上建立起来的，即满足第二范式（2NF）必须先满足第一范式（1NF）。第二范式（2NF）要求数据库表中的每个实例或行必须可以被唯一地区分。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的唯一标识。这个唯一属性列被称为主关键字或主键、主码。第二范式（2NF）要求实体的属性完全依赖于主关键字。所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主关键字一部分的属性。如果存在，那么这个属性和主关键字的这一部分应该分离出来形成一个新的实体，新实体与原实体之间是一对多的关系。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的唯一标识。简而言之，第二范式就是非主属性非部分依赖于主关键字。3 第三范式（3NF）满足第三范式（3NF）必须先满足第二范式（2NF）。简而言之，第三范式（3NF）要求一个数据库表中不包含已在其它表中已包含的非主关键字信息。例如，存在一个部门信息表，其中每个部门有部门编号（dept_id）、部门名称、部门简介等信息。那么在图3-2的员工信息表中列出部门编号后就不能再将部门名称、部门简介等与部门有关的信息再加入员工信息表中。如果不存在部门信息表，则根据第三范式（3NF）也应该构建它，否则就会有大量的数据冗余。简而言之，第三范式就是属性不依赖于其它非主属性。4 BCNF（BC范式）5 第四范式（4NF）6第五范式（5NF）是最终范式，消除了4NF中的连接依赖。软道语录软道范式软道范式是对数据库进行优化的原则 。（欢迎广大读者补充更正以上信息）数据库设计三大范式应用实例剖析数据库的设计范式是数据库设计所需要满足的规范，满足这些规范的数据库是简洁的、结构明晰的；同时，不会发生插入（insert）、删除（delete）和更新（update）操作异常。反之则是乱七八糟，不仅给数据库的编程人员制造麻烦，而且面目可憎，可能存储了大量不需要的冗余信息。设计范式是不是很难懂呢？非也，大学教材上给我们一堆数学公式我们当然看不懂，也记不住。所以我们很多人就根本不按照范式来设计数据库。实质上，设计范式用很形象、很简洁的话语就能说清楚道明白。本文将对范式进行通俗地说明，并以笔者曾经设计的一个简单论坛的数据库为例来讲解怎样将这些范式应用于实际工程。
2. 关系数据库的几种设计范式
.1 第一范式（1NF）无重复的列 所谓第一范式（1NF）是指数据库表的每一列都是不可分割的基本数据项，同一列中不能有多个值，即实体中的某个属性不能有多个值或者不能有重复的属性。如果出现重复的属性，就可能需要定义一个新的实体，新的实体由重复的属性构成，新实体与原实体之间为一对多关系。在第一范式（1NF）中表的每一行只包含一个实例的信息。简而言之，第一范式就是无重复的列。 说明：在任何一个关系数据库中，第一范式（1NF）是对关系模式的基本要求，不满足第一范式（1NF）的数据库就不是关系数据库。 1.2 第二范式（2NF）属性完全依赖于主键[消除部分子函数依赖] 第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基础上建立起来的，即满足第二范式（2NF）必须先满足第一范式（1NF）。第二范式（2NF）要求数据库表中的每个实例或行必须可以被唯一地区分。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的唯一标识。 第二范式（2NF）要求实体的属性完全依赖于主关键字。所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主关键字一部分的属性，如果存在，那么这个属性和主关键字的这一部分应该分离出来形成一个新的实体，新实体与原实体之间是一对多的关系。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的唯一标识。简而言之，第二范式就是属性完全依赖于主键。 1.3 第三范式（3NF）属性不依赖于其它非主属性[消除传递依赖] 满足第三范式（3NF）必须先满足第二范式（2NF）。简而言之，第三范式（3NF）要求一个数据库表中不包含已在其它表中已包含的非主关键字信息。第三范式就是属性不依赖于其它非主属性。
3. 数据库关系模式范式的题目应该怎么做
(1)可以这样分析：“→”我们可以理解为决定。候选关键字就是唯一决定(A,B,C,D,E)这个数据集的几个字段，在F中我们不难看出C,E没有谁决定它，所以C,E一定是候选关键字，但是仅有C，E却不能决定A，B，D。这时我们再看F，发现能决定A的只有DC，所以再在候选关键字中加上D，加上D后我们发现B可以被D决定了，同时D当然可以决定D自身，于是R的候选关键字就是DCE
(2)首先R肯定是第一范式，简单理解就是F中A,B,C,D,E都有；其次R也属于第二范式，因为在F中不存在部分函数依赖。就是说，没有像AB→C,B→C这种约束。但是R不属于第三范式，因为在F中很明显有传递依赖（A→D， E→D，BC→D ，D→B），所以R属于第二范式。
(3)将R分解为3NF就是消除传递依赖，很好办，就把上面传递依赖中D换成B（A→B， E→B，BC→B ，B→B），再把其中（BC→B ，B→B）去掉，因为太显然了，就不需要去约束了。所以最后结果为F={A→B，E→B，DC→A }
可以参考的资料：
http://ce.sysu.edu.cn/cdbm/news/coures/200908/news_20090807210925_242.html
4. 这道数据库关系模式范式的题目应该怎么做？
应该是组号→组 想解决问题就要紧扣2nf 和3nf的概念。2nf：不能存在仅依赖主关键字一部分的属性，你可以再第一题中，把员工信息加到里面变成：工号，日期，日收款额，员工姓名，员工性别、、、 3nf你就先在第一题中造出一个传递函数依赖，然后在第三题中解决就行了，不要上俩就弄个3nf的，否则你就跪了。 看世界杯，远离赌球，远离天台
5. 关系数据库的范式
第一范式（1NF） 在任何一个关系数据库中，第一范式（1NF）是对关系模式的基本要求，不满足第一范式（1NF）的数据库就不是关系数据库。 所谓第一范式（1NF）是指数据库表的每一列都是不可分割的基本数据项，同一列中不能有多个值，即实体中的某个属性不能有多个值或者不能有重复的属性。如果出现重复的属性，就可能需要定义一个新的实体，新的实体由重复的属性构成，新实体与原实体之间为一对多关系。在第一范式（1NF）中表的每一行只包含一个实例的信息。例如，对于图3-2 中的员工信息表，不能将员工信息都放在一列中显示，也不能将其中的两列或多列在一列中显示；员工信息表的每一行只表示一个员工的信息，一个员工的信息在表中只出现一次。简而言之，第一范式就是无重复的列。 3.4.2 第二范式（2NF） 第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基础上建立起来的，即满足第二范式（2NF）必须先满足第一范式（1NF）。第二范式（2NF）要求数据库表中的每个实例或行必须可以被惟一地区分。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的惟一标识。如 图3-2 员工信息表中加上了员工编号（emp_id）列，因为每个员工的员工编号是惟一的，因此每个员工可以被惟一区分。这个惟一属性列被称为主关键字或主键、主码。 第二范式（2NF）要求实体的属性完全依赖于主关键字。所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主关键字一部分的属性，如果存在，那么这个属性和主关键字的这一部分应该分离出来形成一个新的实体，新实体与原实体之间是一对多的关系。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的惟一标识。简而言之，第二范式就是非主属性非部分依赖于主关键字。 3.4.3 第三范式（3NF） 满足第三范式（3NF）必须先满足第二范式（2NF）。简而言之，第三范式（3NF）要求一个数据库表中不包含已在其它表中已包含的非主关键字信息。例如，存在一个部门信息表，其中每个部门有部门编号（dept_id）、部门名称、部门简介等信息。那么在图3-2 的员工信息表中列出部门编号后就不能再将部门名称、部门简介等与部门有关的信息再加入员工信息表中。如果不存在部门信息表，则根据第三范式（3NF）也应该构建它，否则就会有大量的数据冗余。简而言之，第三范式就是属性不依赖于其它非主属性。
6. 数据库关系范式的题目
1.（AC)+={ABCDEG} A+=A C+=CDE
2.R2不满足
3 不被保持
5 R1(AGB) R2(CDE) R3(ACDG)
7. 关系型数据库是基于(+)而创建的数据库。
关系型数据库原理: 关系型数据库的概念是基于全局的。 可以想象成把不同表里的所有记录、字段都拆出来，变成一个个游离的数据块，也就是分量(Component)。 这些数据块/分量有着不同的属性（Attribute），即原表中不同的列、字段；同时也属于不同的元组（Tuple），即原表中不同的记录。 对于全局而言，不同的数据块有很多不同的属性，将这些数据块按照所属的属性分开，每一个属性下这些分量的集合，就是域（Domain），记为集合D1，D2......Dn；每个域里的出现的分量个数，就是基数(Cardinal number)。【摘要】 关系型数据库是基于(+)而创建的数据库。【提问】 关系型数据库原理: 关系型数据库的概念是基于全局的。 可以想象成把不同表里的所有记录、字段都拆出来，变成一个个游离的数据块，也就是分量(Component)。 这些数据块/分量有着不同的属性（Attribute），即原表中不同的列、字段；同时也属于不同的元组（Tuple），即原表中不同的记录。 对于全局而言，不同的数据块有很多不同的属性，将这些数据块按照所属的属性分开，每一个属性下这些分量的集合，就是域（Domain），记为集合D1，D2......Dn；每个域里的出现的分量个数，就是基数(Cardinal number)。【回答】
8. 简述3个常用的关系型数据库
1.Oracle Oracle是1983年推出的世界上第一个开放式商品化关系型数据库管理系统。它采用标准的SQL结构化查询语言，支持多种数据类型，提供面向对象存储的数据支持，具有第四代语言开发工具，支持Unix、Windows NT、0S/2、Novell等多种平台。除此之外，它还具有很好的并行处理功能。Oracle产品主要由Oracle服务器产品、Oracle开发工具、Oracle应用软件组成，也有基于微机的数据库产品。主要满足对银行、金融、保险等企业、事业开发大型数据库的需求。 2.SQL Server SQL即结构化查询语言（Structured Query Language，简称为SQL）。SQL Server最早出现在1988年，当时只能在0S/2操作系统上运行。2000年12月微软发布了SQL Server 2000，该软件可以运行于Windows NT/2000/XP等多种操作系统之上，是支持客户机／服务器结构的数据库管理系统，它可以帮助各种规模的企业管理数据。 随着用户群的不断增大，SQL Server在易用性、可靠性、可收缩性、支持数据仓库、系统集成等方面日趋完美。特别是SQLServer的数据库搜索引擎，可以在绝大多数的操作系统之上运行，并针对海量数据的查询进行了优化。目前SQLServer己经成为应用最广泛的数据库产品之一。 由于使用SQL Server不但要掌握SQL Server的操作，而且还要能熟练掌握Windows NT/2000 Server的运行机制，以及SQL语言，所以对非专业人员的学习和使用有一定的难度。 3.Sybase 1987年推出的大型关系型数据库管理系统Sybase，能运行于0S/2、Unix、Windows NT等多种平台，它支持标准的关系型数据库语言SQL，使用客户机/服务器模式，采用开放体系结构，能实现网络环境下各节点上服务器的数据库互访操作。技术先进、性能优良，是开发大中型数据库的工具。Sybase产品主要由服务器产品Sybase SQL Server、客户产品Sybase SQL Too1Set和接口软件Sybase Client/Server Interface组成，还有著名的数据库应用开发工具PowerBuilder。 4.DB2 DB2是基于SQL的关系型数据库产品。20世纪80年代初期DB2的重点放在大型的主机平台上。到90年代初，DB2发展到中型机、小型机以及微机平台。DB2适用于各种硬件与软件平台。各种平台上的DB2有共同的应用程序接口，运行在一种平台上的程序可以很容易地移植到其他平台。DB2的用户主要分布在金融、商业、铁路、航空、医院、旅游等各个领域，以金融系统的应用最为突出。 5.Access Access是在Windows操作系统下工作的关系型数据库管理系统。它采用了Windows程序设计概念，以Windows特有的技术设计查询、用户界面、报表等数据对象，内嵌了VBA（全称为Visual Basic Application）程序设计语言，具有集成的开发环境，Access提供图形化的查询工具和屏幕、报表生成器，用户建立复杂的报表、界面无需编程和了解SQL语言，它会自动生成SQL代码。 Access被集成到office中,具有office系列软件的一般特点，如菜单、工具栏等。与其他数据库管理系统软件相比，更加简单易学，一个普通的计算机用户，没有程序语言基础，仍然可以快速地掌握和使用它。最重要的一点是，Access的功能比较强大，足以应付一般的数据管理及处理需要，适用于中小型企业数据管理的需求。当然，在数据定义、数据安全可靠、数据有效控制等方面，它比前面几种数据产品要逊色不少。
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