關系模式規(guī)范化研究

摘要：介紹了第一、第二、第三、BCNF、第四、第五范式和域／關鍵字范式。

關鍵詞：范式 函數(shù)依賴 多值依賴

中圖分類號：TP311.132.3

文獻標識碼：A 文章編號：1002-2422(2007)06-0042-02

如圖1所示，這些范式是嵌套的，例如第三范式中的關系也滿足第一、第二范式。然而這些范式無法從理論上保證能消除所有的異常，每種范式只能消除一種異常。

關系數(shù)據(jù)庫中的關系是要滿足一定要求的，滿足不同程度要求的為不同范式。滿足最低程度要求的叫第一范式，即關系作為一張二維表，表中的每一格必須是單值的不可分的數(shù)據(jù)項。

當關系屬于第一范式時，可能會存在修改異常，需要將其進一步規(guī)范化：若關系R滿足第一范式，且每一個非主屬性完全函數(shù)依賴于碼，則R屬于第二范式。例如：關系模式s_A)_F，其屬性為SID(學號)、ACTIVITY(活動)和FEE(費用)，假設允許一個學生參加多項活動，活動項目決定費用，則關鍵字為(SID，ACTIVITY)，該模式滿足第一范式，但具有修改異常。如果插入一項新的運動項目和費用而還沒有學生參加則無法插入，因為學號作為關鍵字的一部分不能為空。在該關系中，存在部分函數(shù)依賴AC-TIVITY->FEE，其中ACTIVITY是關鍵字的一部分，要想消除異常，可以將S A F分解為兩個關系S_AfSID，ACTIVI-TY)和A-F(ACTIVITY，F(xiàn)EE)。這樣，兩個關系都不存在部分函數(shù)依賴，消除了異常。

第二范式中的關系也有異常，要想從第二范式關系中消除異常，必須消除傳遞依賴。例如：在關系模式S_A_F中，假設一個學生只能參加一項運動，則SID是關系的關鍵字，不存在部分依賴，但存在傳遞依賴，SID→ACTIVITY，ACTIVITY→FEE，如果刪除一個學生和其參加的活動，并且沒有其他人參加這項活動，而則該活動信息也被刪除，出現(xiàn)刪除異常。同樣可以將關系分解為兩個關系s-A和A_F來消除傳遞依賴。一個關系如果在第二范式中，且沒有傳遞依賴，則該關系在第三范式中。

然而，即使關系在第三范式中，也可能有異常。例如關系模式S_A_T，其屬性為SID(學號)，ACTIVITY(活動)，TEACHER(指導教師)，一個學生可以參加多項活動，一個活動也可以有多個指導教師，一個教師指導一項活動，假設教師不重名。則S_A_T的關鍵字為(SID，ACTIVITY)或者(SID，TEACHER)，滿足第三范式。如果刪除一個學生和活動，且該活動只有一個教師指導，則將刪除教師的指導信息，發(fā)生刪除異常。Boyce-Codd范式通常被認為是修正的第三范式，它定義為：如果一個關系的每個決定因素都包含碼，則其滿足BCNF。在S_A_T中，之所以會發(fā)生異常，是因為關系中存在TEACHER—ACTIVITY，而TEACHER不包含碼。可以將S_A_T分解為S_T(SID，TEACHER)和T_A(TEACHER，ACTIVITY)，S_T和T A都不存在異常。