建立网站的顺序,天津手机版建站系统,有网站后台,大棚网站建设【软考】数据库范式详解 (1NF、2NF、3NF、BCNF#xff1b;包括候选键、非平凡函数 一、范式介绍1、第一范式#xff08;1NF#xff09;#xff1a;2、第二范式#xff08;2NF#xff09;#xff1a;候选键#xff08;Candidate Key#xff09; 3、第三范式#xff08… 【软考】数据库范式详解 (1NF、2NF、3NF、BCNF包括候选键、非平凡函数 一、范式介绍1、第一范式1NF2、第二范式2NF候选键Candidate Key 3、第三范式3NF4、Boyce-Codd范式BCNF非平凡函数依赖Non-Trivial Functional Dependency 一、范式介绍
1NF、2NF、3NF和BCNF是关系数据库中常用的范式Normalization概念用于设计规范化的数据库模式确保数据库的数据结构良好、无冗余、便于管理和维护。下面详细描述每个范式并进行区分并举例说明
1、第一范式1NF
定义要求数据库表中的每个列都是原子性的即每一列都不可再分。区分1NF主要解决的问题是每列的原子性确保数据没有重复项。示例假设有一个学生表其中包含学生ID、姓名和联系电话每个属性都是原子性的没有重复值。
2、第二范式2NF
定义在满足第一范式的基础上要求非主属性完全依赖于候选键即不存在部分依赖。区分2NF主要解决的问题是消除部分依赖确保每个非主属性完全依赖于候选键。示例考虑一个订单表包含订单ID、产品ID、产品名称和产品价格其中订单ID和产品ID是候选键产品名称和产品价格完全依赖于候选键。 候选键Candidate Key 是在关系数据库中用来唯一标识每条记录的一组属性列。候选键的特点是 唯一性候选键的值在整个表中是唯一的没有重复的记录。 最小性候选键的组合是最小的即不能再去掉任何一个属性而保持唯一性。 . 候选键通常用于确定关系数据库中的主键因为主键必须满足唯一性和最小性的要求。当存在多个候选键时可以选择其中一个作为主键而其他的候选键则成为备选的候选键或是唯一键Unique Key。 . 举例说明 假设有一个学生表包含以下属性 学生IDStudentID 姓名Name 学号StudentNo 手机号PhoneNumber 在这个表中学生ID、学号和手机号都有可能作为候选键因为它们都具有唯一性和最小性的特点。例如如果学生ID是唯一的且最小的那么学生ID就是候选键之一。同样学号和手机号也可以作为候选键。 . 候选键的选择取决于具体的业务需求和数据特点。在设计数据库表时需要仔细考虑哪些属性能够唯一标识每条记录从而确定候选键和主键。 3、第三范式3NF
定义在满足第二范式的基础上要求不存在传递依赖即非主属性不依赖于其他非主属性。区分3NF主要解决的问题是消除传递依赖确保每个非主属性只依赖于候选键。示例继续使用订单表的例子如果产品表包含产品ID、产品名称和供应商信息供应商信息依赖于产品ID而不是订单ID可以将供应商信息独立出来避免传递依赖。
4、Boyce-Codd范式BCNF
定义在满足第三范式的基础上要求每个非平凡函数依赖都是候选键的超键即不存在非平凡的主属性对候选键的部分依赖。区分BCNF是对第三范式的强化主要解决的问题是消除主属性对候选键的部分依赖确保每个非平凡函数依赖都是候选键的超键。示例继续使用订单表的例子如果订单表包含订单ID、客户ID和客户姓名其中订单ID是候选键客户姓名依赖于客户ID而不是订单ID需要将客户信息独立出来符合BCNF。 非平凡函数依赖Non-Trivial Functional Dependency 在数据库设计中非平凡函数依赖是指存在关系 R 中的两个或多个属性之间的依赖关系其中右侧属性依赖结果不是左侧属性依赖因子的子集。换句话说非平凡函数依赖意味着属性之间存在具有实际意义的依赖关系并且右侧属性不能通过左侧属性的某种子集来确定。 . 具体来说对于关系R中的属性集合 X 和 Y 如果 X 的取值能唯一确定 Y 的取值并且 Y 中的属性不能通过 X 中的任何真子集来确定那么称 X 函数决定Y即 X → Y 是非平凡函数依赖。 . 举例说明 假设有一个订单表包含以下属性 订单号OrderID 产品IDProductID 产品名称ProductName 产品价格ProductPrice 在这个表中如果我们知道订单号OrderID就可以确定对应的产品IDProductID因为一个订单对应唯一的产品。这种依赖关系表示为 OrderID → ProductID是一个非平凡函数依赖。因为订单号能够唯一确定产品ID并且产品ID不能通过订单号的任何真子集来确定。 . 另外如果我们知道产品IDProductID也可以确定对应的产品名称ProductName和产品价格ProductPrice因为每个产品ID对应唯一的产品名称和价格。这种依赖关系表示为 ProductID → ProductName, ProductPrice 也是一个非平凡函数依赖。 . 非平凡函数依赖在数据库设计中很重要它们决定了数据库中的数据关系和数据完整性。在规范化数据库时需要识别并消除非平凡函数依赖以确保数据库表的结构合理、减少数据冗余和不一致性。 总的来说1NF确保数据的原子性2NF解决部分依赖3NF解决传递依赖BCNF进一步解决主属性对候选键的部分依赖。这些范式的目标是规范化数据库结构减少数据冗余和不一致性提高数据的完整性和一致性。 后续加例题持续更新中关注我的专栏。。。
