前言

《数据库原理及应用教程（第4版 | 微课版）》第4章：“关系数据库理论”的学习提纲。

4.1 规范化问题的提出

4.1.1 规范化理论的主要内容

关系型数据库系统设计的关键：关系模式设计

函数依赖：核心
范式
关系模式设计

4.1.2 不合理的关系模式存在的异常问题

数据冗余
增加异常
删除异常
修改异常

规范关系模式应具备的条件：

尽可能少的数据冗余
无增加异常
无删除异常
无修改异常

4.2 函数依赖

4.2.1 函数依赖的定义

数据依赖的类型：

函数依赖：重要
多值依赖

函数依赖的类型1：

平凡的函数依赖：无实际意义
非平凡的函数依赖

可以分析属性的联系以确定函数依赖。

函数依赖的类型2：

完全函数依赖
部分函数依赖
传递函数依赖

省略内容

4.2.2 函数依赖的逻辑蕴含定义
4.2.3 函数依赖的推理规则及正确性
4.2.4 完全函数依赖与部分函数依赖
4.2.5 传递函数依赖
4.2.6 属性集的闭包及其算法
4.2.7 候选码的求解理论和算法
4.2.8 函数依赖推理规则的完备性
4.2.9 函数依赖集的等价、覆盖和最小函数依赖集

4.3 关系模式的分解——略

4.3.1 模式分解问题
4.3.2 无损连接分解
4.3.3 无损分解的测试算法
4.3.4 保持函数依赖的分解

4.4 关系模式的范式

关系模式范式：衡量关系模式好坏的标准

关系模式规范化：设计更好的关系模式

范式的类型：

第一范式（1NF）
第二范式（2NF）
第三范式（3NF）
BC范式（BCNF）
第四范式（4NF）
第五范式（5NF）

范式的关系（依据概念的宽窄）：1NF 包含 2NF 包含 3NF 包含 BCNF 包含 4NF 包含 5NF

4.4.1 第一范式

内容：属性不可再分（原子性）

规范化方式：属性分解，消除非原子性

4.4.2 第二范式

内容：在第一范式的基础上，非主属性不部分函数依赖于主码

规范化方式：关系模式分解，消除非主属性对主码的部分函数依赖

4.4.3 第三范式

内容：在第二范式的基础上，非主属性不传递函数依赖于主码

规范化方式：关系模式分解，消除非主属性对主码的传递函数依赖

4.4.4 BC范式

内容：在第一范式的基础上，属性（非主属性和主属性） 不部分函数依赖和不传递函数依赖于主码

规范化方式：关系模式分解，消除属性（非主属性和主属性）对主码的部分函数依赖和传递函数依赖

4.4.5 多值依赖与第四范式

函数依赖和多值依赖的区别：

函数依赖：表示关系模式中属性间的一对一或一对多联系
多值依赖：表示关系模式中属性间的多对多联系

第四范式：

内容：在第BC范式的基础上，不存在非平凡的多值依赖
规范化方式：关系模式分解，消除非平凡的多值依赖

第五范式

内容：在第BC范式的基础上，不存在连接依赖

规范化方式：关系模式分解，消除连接依赖

4.5 关系模式的规范化

4.5.1 关系模式规范化的目的和原则

概念：设计更好的关系模式

本质1：一个关系模式只表示一个（而不是多个）实体或联系（概念单一化）

本质2：消除决定属性不是候选码的任何函数依赖

4.5.2 关系模式规范化的步骤

属性分解，消除非原子性，为第一范式
关系模式分解，消除非主属性对主码的部分函数依赖，为第二范式
关系模式分解，消除非主属性对主码的传递函数依赖，为第三范式
关系模式分解，消除主属性对主码的部分函数依赖和传递函数依赖，为BC范式
关系模式分解，消除非平凡的多值依赖，为第四范式
关系模式分解，消除连接依赖，为第五范式

一般要求关系模式为第三范式或BC范式。

4.5.3 关系模式规范化的要求

要求：分解的关系模式与原关系模式等价

判断分解的关系模式与原关系模式是否等价的标准：

分解具有无损连接性
分解具有函数依赖保持性
分解具有无损连接性和函数依赖保持性

无损连接性：保证数据不丢失
函数依赖保持性：减轻或解决异常情况

第三范式要求分解具有具有无损连接性和函数依赖保持性。

总结

《数据库原理及应用教程（第4版 | 微课版）》第4章：“关系数据库理论”的学习提纲。

参考资料

《数据库原理及应用教程（第4版 | 微课版）》主编：陈志泊；副主编：许福，韩慧；编著：崔晓晖，路贺俊，阮豫红
数据库设计五大范式 - 金木杂谈 - 博客园 (cnblogs.com)
第五范式_百度百科 (baidu.com)

作者的话

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作者：夜悊
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