数据库规范化(数据库规范化是为了解决什么问题)

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数据库中为什么要对关系模式进行规范化?

关系模式进行规范化的目地:规范化目的是使结构更合理,消除存储异常,使数据冗余尽量小,便于插入、删除和更新

关系模式进行规范化的原则:遵从概念单一化 "一事一地"原则,即一个关系模式描述一个实体或实体间的一种联系。规范的实质就是概念的单一化。

关系模式进行规范化的方法:将关系模式投影分如饥兄解成两个或两个以上的关系模式。

要求:分解后的关系模式集合应当与原关系模式"等价",即经过自然联接可以恢复原关系而不丢失信息,并保持属性间合理的联系。

注意:一个关系模式结这分解可渣袭以得到不同关系模式集合,也就是说分解方法不是唯一的。最小冗余的要求必须以分解后的数据库能够表达原来数据库所有信息为前提来实现。其根本目标是肢罩节省存储空间,避免数据不一致性,提高对关系的操作效率,同时满足应用需求。实际上,并不一定要求全部模式都达到BCNF不可。有时故意保留部分冗余可能更方便数据查询。尤其对于那些更新频度不高,查询频度极高的数据库系统更是如此。

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数据库为什么要规范化

规范化是进行数据库的设计,主要是为了消除冗余,做到数据库关系简单,数据简约

数据库设计规范化的五个要求

一:表中应该避免可为空的列;

二:表不应该有重复的值或迅神者列;

三: 表中记录应该有一个唯一的标识符

四:数据库对象要有统一的前缀名

五:岩冲尽量只存储单一亩枣亏实体类型的数据

理解数据库的规范化之1NF,2NF和3NF的区别

非三言灶唤二语说得清的.,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。

第二范式(2NF)属性

完全依赖于主键[消除非主属性对主码的部分函数依赖] 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。例如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唯一的,因此每个员工隐运凯可以被唯一区分。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,第二范式就是属性完全依赖于主键。

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。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。

编辑本段范式应用实例剖析

下面以一个学校的学生系统为例分析说明,这几个范式的应用。首先第一范式(1NF):数据库表中的字段都是单一属性的,不可再分。这个单一属性由基本类型构成,包括整型、实数、字符型、逻辑型、日期型等。在当前的任何关系数据库管理系统(DBMS)中,傻瓜也不可能做出不符合第一范式的数据库,因为这些DBMS不允许你把数据库表的一列再分成二列或多列。因此,你想在现有的DBMS中设计出不符合第一范式的数据库都是不可能的。 首先我们确定一下要设计的内容包括那些。学号、学生姓名、年龄、性别、课程、课程学分、系别、学科成绩,系办地址、系办电话等信息。为了简单我们暂时只考虑这些字段信息。我们对于这些信息,说关心的问题有如下几个方面。 学生有那些基本信息 学生选了那些课,成绩是什么 每个课的学分是多少 学生属于那个系,系的基本信息是什么。

第二范悄没式(2NF)实例分析

首先我们考虑,把所有这些信息放到一个表中(学号,学生姓名、年龄、性别、课程、课程学分、系别、学科成绩,系办地址、系办电话)下面存在如下的依赖关系。 问题分析 因此不满足第二范式的要求,会产生如下问题 数据冗余: 同一门课程由n个学生选修,"学分"就重复n-1次;同一个学生选修了m门课程,姓名和年龄就重复了m-1次。 更新异常: 1)若调整了某门课程的学分,数据表中所有行的"学分"值都要更新,否则会出现同一门课程学分不同的情况。 2)假设要开设一门新的课程,暂时还没有人选修。这样,由于还没有"学号"关键字,课程名称和学分也无法记录入数据库。 删除异常 : 假设一批学生已经完成课程的选修,这些选修记录就应该从数据库表中删除。但是,与此同时,课程名称和学分信息也被删除了。很显然,这也会导致插入异常。 解决方案 把选课关系表SelectCourse改为如下三个表: 学生:Student(学号,姓名, 年龄,性别,系别,系办地址、系办电话); 课程:Course(课程名称, 学分); 选课关系:SelectCourse(学号, 课程名称, 成绩)。

第三范式(3NF)实例分析

接着看上面的学生表Student(学号,姓名, 年龄,性别,系别,系办地址、系办电话),关键字为单一关键字"学号",因为存在如下决定关系: (学号)→ (姓名, 年龄,性别,系别,系办地址、系办电话) 但是还存在下面的决定关系 (学号) → (所在学院)→(学院地点, 学院电话) 即存在非关键字段"学院地点"、"学院电话"对关键字段"学号"的传递函数依赖。 它也会存在数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常的情况。 (数据的更新,删除异常这里就不分析了,可以参照2.1.1进行分析) 根据第三范式把学生关系表分为如下两个表就可以满足第三范式了: 学生:(学号, 姓名, 年龄, 性别,系别); 系别:(系别, 系办地址、系办电话)。

总结

上面的数据库表就是符合I,II,III范式的,消除了数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常。

理解什么是数据库规范化

规范化是对数据库数据进行有效组织的过程。规范化过程的两个主要目的是:消除冗余数据(如把相同的数据存储在超过一个表里)和确保数据的依赖性处于有效状态(相关数据只存储在一个表里)。这两个目标的携尺汪实现很有意义,因为能够减少数据库和表的空间消耗,并确保数据存储的一致性和逻辑性。

范式

国际数据库界制定了一系列构建数据库必须遵循的特殊规则,以确保数据库的规范化。在关系数据库里,这种规则就是范困宴式,在数据库的世界里用数字来定义不同级别的范式,从低到高共分为五种:第一范式(简称1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)、第四范式(4NF)和第五范式(5NF)。第一范式需要满足的要求最低,第二范式在第一范式的基础上增加了更多的要求,辩仔以此类推。在实际应用当中,最常见的是第一范式、第二范式和第三范式

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