3.1.4　關系模式規范化的基本原則

一個低級范式的關系模式，通過關系模式的投影分解，可以轉換成若干個高一級范式的關系模式的集合，這種過程就叫規范化。規范化的基本思想是：逐步消除數據依賴中不合適的部分，使各關系模式達到一定程度的分離，即“一事一地”的模式設計原則，使概念單一化，也就是讓一個關系描述一個概念、一個實體或者實體間的一種聯系。

規范化的程度越高，數據的冗余和更新異常相對越少，但由于連接運算費時，查詢時所花的時間也就越多。因此，規范化應當根據具體情況權衡利弊，適可而止。對于數據變動不頻繁的數據庫，其規范化程度可以低一些。實際工作中，一般達到多數關系模式為3NF即可。

另外需要注意的是，規范化僅僅從一個側面提供了改善關系模式的理論和方法。一個關系模式的好壞，規范化是衡量的標準之一，但并不是唯一的標準。數據庫設計者的任務是在一定的制約條件下，尋求較好地滿足用戶需求的關系模式。規范化的程度不是越高越好，它取決于應用。

根據關系數據庫設計理論，優化關系數據庫設計的過程實際上是對關系模式進行規范化的過程，即不斷通過投影分解使非規范化的關系模式達到規范化的要求。一般來說，關系模式R（A1，A2，A3，……，An）的分解就是用R的一組子集｛R1，R2，R3，……，Rk｛來代替R，且這組子集滿足條件：

其中，任意兩個子集Ri和Rj相互的交集不要求為空，即它們可以有共同的屬性。通過分解，可消除數據冗余，從而消除插入、刪除或更新的異常。對于關系分解，我們不僅要求消除數據冗余，還要求分解后的關系模式和分解前的關系模式能表示相同的信息，即所謂的無損連接分解。在關系模式的規范化過程中，一般都采用無損連接分解。可以證明，利用函數依賴和多值依賴所做的投影分解都是無損連接分解。

在關系模式規范化時，一般要遵循以下原則。

1.關系模式進行無損連接分解

關系模式在分解過程中數據不能丟失或增加，必須把全局關系模式中的所有數據無損地分解到各個子關系模式中，以保證數據的完整性。

2.合理選擇規范化程度

從存取效率考慮，低級范式造成的冗余度很大，既浪費了存儲空間，又影響了數據的一致性，因此，一個子模式的屬性越少越好，即取高級范式；但從查詢效率考慮，低級范式又比高級范式好，因為此時連接運算的代價小。這是一對矛盾，所以應當根據實際情況，合理選擇規范化程度。

3.正確性和可實現性原則

前面的兩個原則要求關系模式的分解既要是無損連接的，又要具有函數依賴保持性。但是根據目前的研究結果，關系模式的分解很難盡如人意。因此，在關系模式的規范化過程中，需要注意根據實際情況選擇如何遵循上述兩個原則，從而保證關系模式的正確性并具有可實現性。