数据库——范式

目录

一、概念

二、各范式

第一范式

第二范式

第三范式

BC范式

第四范式

第五范式（略）

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一、概念

1. 基本概念
   1. 关系：通常一个关系对应一张表；
   2. 元组：一行；
   3. 属性：一列；
   4. 码：键；
   5. 超码：能唯一标识一个元组的一个属性或属性组；
   6. 候选码：能唯一标识一个元组的一个属性或属性组，而它的真子集不能，候选码是最小的超码；
   7. 主码：主键，主码是候选码里人为选一个；
   8. 主属性：包含在任意一个候选码中的属性；
   9. 非主属性：不包含在任何码中的属性；
   10. 域：属性的取值范围；
   11. 外键：关系（表）A中的公共属性包含的关键字是另一个关系B的主键，则这个关键字被称为A的外键，A是主表，B是从表。
2. 范式Normal Form：设计数据库时要求遵循的不同设计规范与要求，不同等级的范式对数据关系有不同等级的约束条件；
   1. 关系型数据库有六种范式：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）、巴斯-科德范式（BCNF）、第四范式（4NF）和第五范式（5NF，又称完美范式）
   2. 总的来说，范式不满足的情况都是由于属性之间的关系复杂，而没有将关系拆解，而导致同一个表内属性之间的关系大量牵连耦合，所谓规范化，实质上是概念的单一化，即一个关系表示一个实体。

二、各范式

1. 第一范式

   1. 域是原子性的，即属性不可分，每一列都是不可再分割的原子数据项，且不重复。（部分数据库设计突破了1NF的设计要求，因此是否满足1NF主要取决于所使用的关系类型）

2. 第二范式

   1. 满足第一范式；
   2. 实体的属性完全依赖于主键，即整个主键唯一标识一个元组且主键不可拆分。
      1. 比如ABCD表中，A→B，A→C，C→D，属性D不依赖于主键A。

3. 第三范式

   1. 满足第二范式；
   2. 一个表可以包含其他表的主键，但不可以包含其他表除主键外的其他非主属性，即任何非主列不得传递依赖于主键
      1. 如ABCD表中，A→B，A→C，A→D，C→D，存在A→C→D的传递依赖关系，此时可以拆分成ABC和CD两张表（或者ABE，ECD，其中E→C，E→D）

4. BC范式

   1. 满足第三范式；
   2. 不存在关键字决定关键字的情况，一般需要对表进行拆分，但拆分后有可能会损失一些依赖关系
      1. 比如ABCD表中的依赖关系：AB→C，AB→D，BC→A，BC→D，D是唯一的非关键属性；
      2. 满足第三范式，但不满足BC范式（因为存在A→C，C→A这样的关系）；
      3. 但拆表后可能会出现损失依赖关系的情况。

5. 第四范式

   1. 满足第BC范式；
   2. 消除非平凡函数依赖的多值依赖关系，
      1. 平凡函数依赖：Y⊆X，X→Y。即一组属性函数决定它的所有子集；
      2. 多值依赖：属性之间的一对多关系；
      3. 比如ABC，一个A对应于多个B，一个A也对应于多个C，B和C相互独立。

6. 第五范式（略）

   1. 只存在理论研究中，很少出现，且难以察觉。