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  • 范式的理解

    2016-07-31 01:26:14
    我对范式的理解,主要判断不是这种范式的方法。 1、如果存在一个属性A,对于一个记录它存在两个或多个值,就不是第一范式。例如:联系方式这个属性,它有电话号,邮箱等等方式 2、如果存在非主属性依赖候选键的一...

    我对范式的理解,主要判断不是这种范式的方法。

    1、如果存在一个属性A,对于一个记录它存在两个或多个值,就不是第一范式。例如:联系方式这个属性,它有电话号,邮箱等等方式

    2、如果存在非主属性依赖候选键的一部分,就不是第二范式

    3、如果存在非主属性依赖另一个非主属性,就不是第三范式

    4、知道属性如果存在局部依赖,一定存在传递依赖,反之不然。所以,如果存在属性依赖非主属性,就不是BC范式



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  • 数据库范式的理解

    2018-11-18 14:11:35
    数据库范式是数据库设计中必不可少的知识,没有对范式的理解,就无法设计出高效率、优雅的数据库。甚至设计出错误的数据库。而想要理解并掌握范式却并不是那么容易。教科书中一般以关系代数的方法来解释数据库范式。...

    数据库范式是数据库设计中必不可少的知识,没有对范式的理解,就无法设计出高效率、优雅的数据库。甚至设计出错误的数据库。而想要理解并掌握范式却并不是那么容易。教科书中一般以关系代数的方法来解释数据库范式。这样做虽然能够十分准确的表达数据库范式,但比较抽象,不太直观,不便于理解,更难以记忆。
      本文用较为直白的语言介绍范式,旨在便于理解和记忆,这样做可能会出现一些不精确的表述。但对于初学者应该是个不错的入门。我写下这些的目的主要是为了加强记忆,其实我也比较菜,我希望当我对一些概念生疏的时候,回过头来看看自己写的笔记,可以快速地进入状态。如果你发现其中用错误,请指正。
    下面开始进入正题:

    一、基础概念
      要理解范式,首先必须对知道什么是关系数据库,如果你不知道,我可以简单的不能再简单的说一下:关系数据库就是用二维表来保存数据。表和表之间可以……(省略10W字)。

    然后你应该理解以下概念:

    实体:现实世界中客观存在并可以被区别的事物。比如“一个学生”、“一本书”、“一门课”等等。值得强调的是这里所说的“事物”不仅仅是看得见摸得着的“东西”,它也可以是虚拟的,比如说“老师与学校的关系”。

    属性:教科书上解释为:“实体所具有的某一特性”,由此可见,属性一开始是个逻辑概念,比如说,“性别”是“人”的一个属性。在关系数据库中,属性又是个物理概念,属性可以看作是“表的一列”

    元组:表中的一行就是一个元组

    分量:元组的某个属性值。在一个关系数据库中,它是一个操作原子,即关系数据库在做任何操作的时候,属性是“不可分的”。否则就不是关系数据库了。

    码:表中可以唯一确定一个元组的某个属性(或者属性组),如果这样的码有不止一个,那么大家都叫候选码,我们从候选码中挑一个出来做老大,它就叫主码

    全码:如果一个码包含了所有的属性,这个码就是全码。

    主属性:一个属性只要在任何一个候选码中出现过,这个属性就是主属性。

    非主属性:与上面相反,没有在任何候选码中出现过,这个属性就是非主属性。

    外码:一个属性(或属性组),它不是码,但是它别的表的码,它就是外码。

    二、6个范式
    好了,上面已经介绍了我们掌握范式所需要的全部基础概念,下面我们就来讲范式。首先要明白,范式的包含关系。一个数据库设计如果符合第二范式,一定也符合第一范式。如果符合第三范式,一定也符合第二范式……

     

    ·第一范式(1NF):属性不可分。

    在前面已经介绍了属性值的概念,我们说,它是“不可分的”。而第一范式要求属性也不可分。那么它和属性值不可分有什么区别呢?给一个例子:

    这个表中,属性值“分”了。“电话”这个属性里对于“小明”属性值分成了两个。

    这两种情况都不满足第一范式。不满足第一范式的数据库,不是关系数据库!所以,我们在任何关系数据库管理系统中,做不出这样的“表”来。针对上述情况可以做成这样的表:这个表中,属性 “分”了。也就是“电话”分为了“手机”和“座机”两个属性。

     

    ·第二范式(2NF):符合1NF,并且,非主属性完全依赖于码。(注意是完全依赖不能是部分依赖,设有函数依赖W→A,若存在XW,有X→A成立,那么称W→A是局部依赖,否则就称W→A是完全函数依赖)

    一个学生上一门课,一定是特定某个老师教。所以有(学生,课程)->老师;

    一个学生上一门课,一定在特定某个教室。所以有(学生,课程)->教室;

    一个学生上一门课,他老师的职称可以确定。所以有(学生,课程)->老师职称;

    一个学生上一门课,一定是特定某个教材。所以有(学生,课程)->教材

    一个学生上一门课,一定在特定时间。所以有(学生,课程)->上课时间

    因此(学生,课程)是一个码。

    然而,一个课程,一定指定了某个教材,一年级语文肯定用的是《小学语文1》,那么就有课程->教材。(学生,课程)是个码,课程却决定了教材,这就叫做不完全依赖,或者说部分依赖。出现这样的情况,就不满足第二范式!

    有什么不好吗?你可以想想:

    1、校长要新增加一门课程叫“微积分”,教材是《大学数学》,怎么办?学生还没选课,而学生又是主属性,主属性不能空,课程怎么记录呢,教材记到哪呢? ……郁闷了吧?(插入异常)

    2、下学期没学生学一年级语文(上)了,学一年级语文(下)去了,那么表中将不存在一年级语文(上),也就没了《小学语文1》。这时候,校长问:一年级语文(上)用的什么教材啊?……郁闷了吧?(删除异常)

    3、校长说:一年级语文(上)换教材,换成《大学语文》。有10000个学生选了这门课,改动好大啊!改累死了……郁闷了吧?(修改/更新异常,在这里你可能觉得直接把教材《小学语文1》替换成《大学语文》不就可以了,但是替换操作虽然计算机运行速度很快,但是毕竟也要替换10000次,造成了很大的时间开销)

    那应该怎么解决呢?投影分解,将一个表分解成两个或若干个表

     

    ·第三范式(3NF):符合2NF,并且,消除传递依赖(也就是每个非主属性都不传递依赖于候选键,判断传递函数依赖,指的是如果存在"A → B → C"的决定关系,则C传递函数依赖于A。)

    上面的“学生上课新表”符合2NF,但是它有传递依赖!在哪呢?问题就出在“老师”和“老师职称”这里。一个老师一定能确定一个老师职称。(学生,课程)->老师->职称。

    有什么问题吗?想想:

    1、老师升级了,变教授了,要改数据库,表中有N条,改了N次……(修改异常)
    2、没人选这个老师的课了,老师的职称也没了记录……(删除异常)
    3、新来一个老师,还没分配教什么课,他的职称记到哪?……(插入异常)
    那应该怎么解决呢?和上面一样,投影分解:

     

    ·BC范式(BCNF):符合3NF,并且,主属性不依赖于主属性(也就是不存在任何字段对任一候选关键字段的传递函数依赖)

    BC范式既检查非主属性,又检查主属性。当只检查非主属性时,就成了第三范式。满足BC范式的关系都必然满足第三范式。

    还可以这么说:若一个关系达到了第三范式,并且它只有一个候选码,或者它的每个候选码都是单属性,则该关系自然达到BC范式。

    给你举个例子:假设仓库管理关系表 (仓库ID, 存储物品ID, 管理员ID, 数量),且有一个管理员只在一个仓库工作;一个仓库可以存储多种物品。

    这个数据库表中存在如下决定关系:

    (仓库ID, 存储物品ID) →(管理员ID, 数量)

    (管理员ID, 存储物品ID) → (仓库ID, 数量)

    所以,(仓库ID, 存储物品ID)和(管理员ID, 存储物品ID)都是StorehouseManage的候选关键字,表中的唯一非关键字段为数量,它是符合第三范式的。但是,由于存在如下决定关系:

    (仓库ID) → (管理员ID)

    (管理员ID) → (仓库ID)

    即存在关键字段决定关键字段的情况,所以其不符合BCNF范式。它会出现如下异常情况:

    (1) 删除异常:

    当仓库被清空后,所有"存储物品ID"和"数量"信息被删除的同时,"仓库ID"和"管理员ID"信息也被删除了。

    (2) 插入异常:

    当仓库没有存储任何物品时,无法给仓库分配管理员。

    (3) 更新异常:

    如果仓库换了管理员,则表中所有行的管理员ID都要修改。

    把仓库管理关系表分解为二个关系表:

    仓库管理:StorehouseManage(仓库ID, 管理员ID);

    仓库:Storehouse(仓库ID, 存储物品ID, 数量)。

    这样的数据库表是符合BCNF范式的,消除了删除异常、插入异常和更新异常。

    一般,一个数据库设计符合3NF或BCNF就可以了。在BC范式以上还有第四范式、第五范式。

    ·第四范式:要求把同一表内的多对多关系删除。

    ·第五范式:从最终结构重新建立原始结构。

    其实数据库设计范式这方面重点掌握的就是1NF、2NF、3NF、BCNF

     

    四种范式之间存在如下关系:

    这里主要区别3NF和BCNF,一句话就是3NF是要满足不存在非主属性对候选码的传递函数依赖,BCNF是要满足不存在任一属性(包含非主属性和主属性)对候选码的传递函数依赖

    转自https://www.cnblogs.com/lca1826/p/6601395.html

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  • 数据库三范式的理解

    2019-09-18 13:52:58
    mysql数据库的三范式的设计与理解 一般的数据库设计都需要满足...一:1NF一范式的理解: 1NF是关系型数据库中的最基本要求,就是要求记录的属性是原子性,不可分,就是属性不能分,这是关系型数据库的基本要求,不...

    mysql数据库的三范式的设计与理解

    一般的数据库设计都需要满足三范式,这是最基本的要求的,最高达到6NF,但是一般情况下3NF达到了就可以

    一:1NF一范式的理解:

    1NF是关系型数据库中的最基本要求,就是要求记录的属性是原子性,不可分,就是属性不能分,这是关系型数据库的基本要求,不满足这个就不能叫关系型数据库了

    例如:

    讲师 性别 班级 教室 代课时间 代课时间(开始,结束)
    韩忠康 Male php0331 102 30天 2013-03-31,2013-05-05
    韩忠康 Male php0228 106 30天 2013-02-28,2013-03-30
    韩顺平 male Php0228 106 15天 2013-03-31,2013-05-05

    上面的代课时间字段设计就不满足原子性,因为它可以再分的,开始时间和结束时间,需要按照下面来设计拆分:

    讲师 性别 班级 教室 代课时间 开始 结束
    韩忠康 Male php0331 102 30天 2013-03-31 2013-05-05
    韩忠康 Male php0228 106 30天 2013-02-28 2013-03-30
    韩顺平 male Php0228 106 15天 2013-03-31 2013-04-20

    上面的就满足了,但是有些时候也需要去违背这个1NF的设计:在用dede设计cms的时候后台的下载地址是将格式,名称,分辨率这些进行评级在一个属性里面,但是可以看作一个整体,因为这个属性即使分开,那么各个成员的关系不是平等的,但是代课时间是不一样的,比如分为开始时间和结束时间,两个成员的关系基本一样!所以也不矛盾!

    二:2NF二范式的理解

    2NF是不能有部分依赖,部分依赖的前提条件是有组合主键,就是每条记录是需要一个主键的,这个主键可以是一个单独的属性,但也可以是组合主键,就是由记录的多个属性来唯一确定一条记录,那么只要出现了组合主键就可以产生部分依赖,部分依赖是组合主键出现的前提下,剩余的属性,不完全依赖于组合主键,也是部分依赖组合主键,比如该表的N条记录中由组合主键中的一条或者几条就可以确定剩余属性的属性,那么就可以说产生部分依赖,而在实际开发中,一般不采用组合主键,而是自己增加一个字段id自增长,作为主键,这样的单属性主键是不会产生部分依赖的!

    例如:

    讲师P 性别 班级P         教室 代课时间 开始 结束
    韩忠康 Male php0331 102 30天 2013-03-31 2013-05-05
    韩忠康 Male php0228 106 30天 2013-02-28 2013-03-30
    韩顺平 male Php0228 106 15天 2013-03-31 2013-04-20

    上面的设计可以用讲师P,班级,两个字段作为组合主键,但是问题来了,那么后面的教室仅仅由班级字段(组合主键中的一条)就可以确定,即所谓教室部分依赖于组合主键,那么就不符合2NF

    应该按照下面就行设计:

    IDP 讲师 性别 班级 教室 代课时间 开始 结束
    1 韩忠康 Male php0331 102 30天 2013-03-31 2013-05-05
    2 韩忠康 Male php0228 106 30天 2013-02-28 2013-03-30

    可以看到仅仅增加一个主键IDP就不存在部分依赖了,这是实际项目中开发中常用的手段!

    三:3NF的理解:不能出现传递依赖:就是主键,非主键1,非主键2三者之间不能出现传递依赖关系,如果出现由主键可以推出非主键1,然后由非主键1可以推出非主键2,那么主键与非主键2就产生了传递依赖关系,这就不满足三范式,通俗来讲,在一个表的,当然以一条记录为单位,主键和非主键之间可以产生父子关系,但是非主键之间是不能出现父子关系的!

    例如:

    IDP 讲师 性别 班级 教室 代课时间 开始 结束
    1 韩忠康 Male php0331 102 30天 2013-03-31 2013-05-05
    2 韩忠康 Male php0228 106 30天 2013-02-28 2013-03-30
    3 韩顺平 male php0228 106 15天 2013-03-31 2013-04-20

    上面的设计不满足3NF:

    主键1--推出--->班级php0331,班级php0331-----推出---->教室102,这样给人的感觉,教室不是由主键IDP1直接推出的,好像由班级通过传递推出的;当然还存在

    主键IDP---->讲师------>性别

    这样的坏处就是会产生数据冗余,解决方案是把中间的代理抽出来作为另外一张表:

    应该如下设计:

    IDP 讲师 班级 代课时间 开始 结束
    1 韩忠康 php0331 30天 2013-03-31 2013-05-05|
    2 韩忠康 php0228 30天 2013-02-28 2013-03-30|
    3 韩顺平 php0228 15天 2013-03-31 2013-04-20|

    --------------------------------------------------------

    讲师 性别
    韩忠康 male
    韩顺平 male

    -----------------


    班级 教室

    php0228 106

    php0331 102

    -------------

    可以看到这样设计只需要用22个字段,而上面那种设计需要用24个字段,这样就节省了2个字段,如果数据是海量的那么节省的数据应该更加多

    这样设计,其实为了避免非笛卡尔积数据的重复,当然,笛卡尔积的数据的重复是必须的!

    那么数据库的设计可以先按照自己的想法设计一个"大表"出来,然后进行拆分成符合三范式的表,当然一般的规律的实体都单独作为一个表格

    比如讲师实体,班级实体,代课关系实体,但是最大的问题是开始不知道哪些是实体,其实除了看得见的,其实说的清的可以描述的关系也可以作为一个实体

    转载于:https://my.oschina.net/u/4085644/blog/3019858

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  • 数据库几大范式的理解

    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。(属性存在子集)

    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。 

     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。A->B  C->A这里得出结论C->B就是传递依赖,箭头理解:B依赖A

    BCNF                       : 消除主属性之间的传递依赖。即为3NF的延伸。

    4NF                          :  消除多值依赖,即键外无依赖。 


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  • 对于数据库范式首先还是要对几个范式的理解: (1)1NF范式:符合1NF的关系中的每个属性都不可再分 (2)2NF范式:2NF在1NF的基础之上,消除了非主属性对于码的部分函数依赖 (3)3NF范式:3NF在2NF的基础之上,消除了...
  • 数据库三大范式的理解

    千次阅读 2018-03-26 23:01:04
    然而教科书上有关数据库范式的介绍都是采用学术性的定义,语法羞涩,让人难懂,故写下自己对数据库范式的理解,给初学者提供帮助,也备日后查看。        本文不介绍规范化程度...
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  • 关于数据库范式的理解

    千次阅读 2019-01-05 18:03:08
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