3.1.5　關(guān)系模式規(guī)范化小結(jié)

關(guān)系模式規(guī)范化的過(guò)程是逐步消除關(guān)系模式中不合適的數(shù)據(jù)依賴的過(guò)程，使關(guān)系模型中的各個(gè)關(guān)系模式達(dá)到某種程度的分離，各個(gè)范式所滿足的條件一個(gè)比一個(gè)嚴(yán)格。按照它們的定義，可用圖3.1概括關(guān)系模式規(guī)范化的過(guò)程。

以簡(jiǎn)單的關(guān)系模式為例，根據(jù)上述過(guò)程將其逐級(jí)規(guī)范化。

設(shè)有“教師任課”關(guān)系如下：

教師任課（教師工號(hào)，姓名，性別，職稱，系號(hào)，系名稱，教學(xué)情況（課程號(hào)，課程名，教學(xué)水平，學(xué)分））

分析上述關(guān)系模式可知，該關(guān)系模式為非規(guī)范化的關(guān)系模式，所以，要對(duì)其進(jìn)行規(guī)范化，具體步驟如下。

（1）消去重復(fù)組。

以教師講授一門課作為一條記錄，合并所有的有關(guān)屬性，得到如下的關(guān)系模式：

教師任課（教師工號(hào)，姓名，性別，職稱，系號(hào)，系名稱，課程號(hào)，課程名，教學(xué)水平，學(xué)分）

其中，｛教師工號(hào)，課程號(hào)｛為關(guān)鍵字，此關(guān)系為1NF。

（2）消去部分函數(shù)依賴。

在“教師任課”關(guān)系模式中，一些非主屬性對(duì)關(guān)鍵字｛教師工號(hào)，課程號(hào)｛部分函數(shù)依賴，如“姓名”“性別”“職稱”部分函數(shù)依賴于關(guān)鍵字｛教師工號(hào)，課程號(hào)｛，因?yàn)樗鼈儗?shí)際上是由教師工號(hào)決定的。因此，需要對(duì)關(guān)系進(jìn)行分解，使非主屬性完全函數(shù)依賴于關(guān)鍵字，從而得到如下三個(gè)關(guān)系模式：

教學(xué)情況（教師工號(hào)，課程號(hào)，教學(xué)水平），關(guān)鍵字為｛教師工號(hào)，課程號(hào)｝。

教師（教師工號(hào)，姓名，性別，職稱，系號(hào)，系名稱），關(guān)鍵字為｛教師工號(hào)｝。

課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分），關(guān)鍵字為｛課程號(hào)｝。

以上三個(gè)關(guān)系模式都是2NF。

但是，在“教師”關(guān)系模式中，｛教師工號(hào)｛→｛系號(hào)｛，｛系號(hào)｛→｛系名稱｛，所以，非主屬性“系名稱”傳遞函數(shù)依賴于關(guān)鍵字｛教師工號(hào)｛，因此“教師”關(guān)系模式不是3NF。

（3）消去傳遞函數(shù)依賴。

為消除傳遞函數(shù)依賴，將“教師”關(guān)系模式進(jìn)一步分解成如下兩個(gè)關(guān)系模式：

教師（教師工號(hào)，姓名，性別，職稱，系號(hào)），

關(guān)鍵字為｛教師工號(hào)｛。

系（系號(hào)，系名稱），

關(guān)鍵字為｛系號(hào)｛。

所以，可以用下面的四個(gè)關(guān)系模式代替最初的“教師任課”關(guān)系模式：

教師（教師工號(hào)，姓名，性別，職稱，系號(hào)），

關(guān)鍵字為｛教師工號(hào)｛。

系（系號(hào)，系名稱），

關(guān)鍵字為｛系號(hào)｛。

教學(xué)情況（教師工號(hào)，課程號(hào)，教學(xué)水平），

關(guān)鍵字為｛教師工號(hào)，課程號(hào)｛。

課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分），

關(guān)鍵字為｛課程號(hào)｛。

在這四個(gè)關(guān)系模式組成的關(guān)系模型中消除了傳遞函數(shù)依賴，達(dá)到了3NF。在以上任意一個(gè)關(guān)系模式中，每個(gè)決定因素都是關(guān)鍵字，因此也同時(shí)滿足了BCNF的要求。

一個(gè)關(guān)系模式達(dá)到BCNF，說(shuō)明在函數(shù)依賴的范疇內(nèi)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了徹底分離，可以消除插入、刪除和更新的異常。

對(duì)關(guān)系模式的規(guī)范化可以小結(jié)如下。

（1）目的

規(guī)范化的目的是使關(guān)系模式結(jié)構(gòu)合理，清除存儲(chǔ)異常，并使數(shù)據(jù)冗余盡量小，便于數(shù)據(jù)的插入、刪除和更新。

（2）原則

遵從“一事一地”的模式設(shè)計(jì)原則，即一個(gè)關(guān)系模式描述一個(gè)概念、一個(gè)實(shí)體或?qū)嶓w間的一種聯(lián)系。規(guī)范化的實(shí)質(zhì)是概念單一化。

（3）方法

將關(guān)系模式投影分解成兩個(gè)或兩個(gè)以上的關(guān)系模式。

（4）要求

分解后的關(guān)系模式集合應(yīng)當(dāng)與原關(guān)系模式等價(jià)，即經(jīng)過(guò)自然連接可恢復(fù)原關(guān)系而不丟失信息，并保持屬性間合理的聯(lián)系。