关系系统理论的研究核心是什么_关系设计理论ppt_研究的理论意义怎么写(12)

∪ ∪ ∪

1NF 2NF 3NF 4NF 5NF 各种范式之间的关系

一个低一级范式的关系模式，通过模式分解可以转换为若 干个高一级范式的关系模式的集合，这种过程叫做规范化。 3．第一范式

定义 设R是一个关系模式，如果R中每一个属性A的值域中的每 一个值都是不可分解的，则称R属于第一范式，记作R∈1NF。 【例】有一关系模式SC1（学号，课程），学生和选修课程的记录如下 表所示

学生选修课程的记录 学号 007501 课程 （程序设计，操作系统，）

007101

（电工学，继电保护）

在上述模式中，课程属性值是可分解的，因此SC1∈ 1NF。

在关系模式SC1中存在两个问题： （1）更新操作困难。如果学号为007501的学生想把选修课程改为{电 工学，继电保护}，则DBMS在处理上将面临二义性问题：是修改第一 个元组的课程属性值，还是修改第一个元组的学号属性值？ （2）增加属性存在问题。若增加一个属性“ 成绩 ”，那么该属性值 表达的含义不清。 此问题应这样解决：将课程属性的属性值拆开，形成如下关系模式 SC2（学号，课程）（见下表所示）。

学号 007501

007501 显然，SC2∈1NF 007501 007101 007101

解决关系模式SC1问题的方案

课程 程序设计

操作系统 电工学 继电保护

4．第二范式

定义 如果R∈1NF，且每一个非主属性完全函数依赖于主键则R∈2NF。 【例】有一关系模式SGD（学号，姓名，系名称，系负责人，课程号， 成绩） 在该模式中，有以下函数依赖存在： F （学号，课程号）P 成绩 学号→姓名 （学号，课程号）P 姓名 学号→系名称 （学号，课程号）P 系名称 学号→系负责人 （学号，课程号） 系负责人 系名称→系负责人 通过分析及由主键的定义可知SGD中的主键为（学号，课程号）， 因此，姓名，系名称，系负责人，成绩均是非主属性，而非主属性中 只有成绩是完全依赖于主键，其他属性是部分函数依赖于主键，因此， 关系模式SGD不符合2NF定义，即SGD∈2NF。 经过以上分析，可以得到两个结论： （1）从1NF关系中消除非主属性对关系键的部分函数依赖，则可得到 2NF关系。 （2）如果R的关系键为单属性，或R的全体属性均为主属性，则R∈2NF。

一个关系模式R不属于2NF，就会产生以下问题：

（1）插入异常 （2）删除异常 （3）修改复杂

详

细内容参见本书相关章节

分析上面的例子可知，问题的关键在于非主属性有两种，一种对 主键完全函数依赖，比如成绩；另一种对主键部分函数依赖，比如姓 名、系名称和系负责人。对于第二种情况，如果进行关系模式分解， 消除非主属性对主键的部分依赖，就可以解决关系模式SGD∈ 2NF存 在的3个问题。 下面将SGD分解为两个关系模式： SG（学号，课程名，成绩） SD（学号，姓名，系名称，系负责人） SG的主键是（学号，课程号），SD的主键是学号，从前面的函 数依赖分析中得知，关系模式SG和 SD的非主属性对主键都是完全函 数依赖，因此，SG∈2NF，SD∈2NF。

5．第三范式

定义 如果R∈2NF，且每一个非主属性不传递函数依赖于主键，则 R∈3NF。 【例】 考察上例中的两个关系模式SG和SD。显然，SG中不存在传 递函 数依赖，因此，SG∈3NF，下面分析SD中的函数依赖： 学号→系名称 系名称→学号 系名称→系负责人 由传递函数依赖的定义可得： 学号

T

系负责人

∈ 因此SD 3NF

一个关系模式R不属于3NF，同样会产生类似于上节的问题。

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