关于数据库规范化处理

1. 确定关系模式及其属性：首先需要分析题目中给出的关系模式，确定其包含的属性及其依赖关系。需要注意的是，题目中可能给出的不仅是实体和属性，还可能包含关系、主码、外码等信息，需要仔细辨别。

2. 进行函数依赖分析：根据给出的依赖关系，进行函数依赖的分析，确定其范式级别。可以使用Armstrong公理或者候选键法进行判断。

3. 进行规范化处理：对于不符合3NF或BCNF的关系模式，需要进行规范化处理，将其分解成符合范式要求的多个关系模式。

4. 检验规范化结果：对于分解后得到的多个关系模式，需要进行检验，确保其不会产生数据冗余或者不一致的情况。

5. 总结：最后，需要对所做的规范化处理进行总结，并简要说明其优点和缺点。

　　　　

方法论

Armstrong公理是关于函数依赖的推理规则，包括以下三条：

自反律：对于任意关系R和任意属性集合X，X可以推出X。
增广律：对于任意关系R和任意属性集合X、Y和Z，如果X可以推出Y，则XZ可以推出YZ。
传递律：对于任意关系R和任意属性集合X、Y和Z，如果X可以推出Y，Y可以推出Z，则X可以推出Z。
候选键法是关于主键的选取和确定的方法，具体步骤如下：

找出关系中的所有属性集合，包括单个属性和属性组合。
对于每个属性集合，判断是否能够唯一标识关系中的每个元组，即是否为超码。
如果有多个超码，选择其中包含属性最少的超码作为候选键。
如果没有超码，选择包含属性最少的候选键。
在实际操作中，可以先利用Armstrong公理分析函数依赖关系，确定关系中的超码和候选键，再根据候选键法选择最终的主键。

 

 

第一范式（1NF）：关系中的所有属性都是原子的，即不可再分的。

第二范式（2NF）：关系已经满足1NF，并且不存在部分依赖，即非主属性完全依赖于关系中的全部候选键。

第三范式（3NF）：关系已经满足2NF，并且不存在传递依赖，即非主属性不依赖于其他非主属性。

巴斯-科德范式（BCNF）：关系已经满足3NF，并且每个非主属性都完全依赖于关系中的全部候选键。

在确定关系的范式级别时，可以通过以下步骤：

判断关系是否满足第一范式，即所有属性都是原子的。如果不满足，则需要进行属性拆分，直至满足第一范式。
判断关系是否满足第二范式，即不存在部分依赖。可以通过分析依赖关系，确定主键和非主属性之间的依赖关系，如果存在部分依赖，则需要将非主属性分离出来，形成新的关系。重复该过程，直至满足第二范式。
判断关系是否满足第三范式，即不存在传递依赖。可以通过分析依赖关系，确定非主属性之间的依赖关系，如果存在传递依赖，则需要将非主属性分离出来，形成新的关系。重复该过程，直至满足第三范式。
如果关系已经满足第三范式，但存在主属性依赖于非候选键的情况，需要进一步将关系分解成满足巴斯-科德范式的若干个关系。

 

 

 

部分依赖和传递依赖是关系型数据库中常见的两种依赖关系。

部分依赖指的是某个关系中的非主属性依赖于关系的某个码的一部分而不是全部。例如，一个关系R(A, B, C, D)中，如果存在函数依赖A → B，而B又依赖于C，那么C就是R的一个部分依赖。

传递依赖指的是某个关系中的非主属性依赖于关系的码的一个或多个非主属性。例如，一个关系R(A, B, C, D)中，如果存在函数依赖A → B和B → C，那么C就是R的一个传递依赖。

在确定一个关系的范式级别时，需要分析其依赖关系。如果存在部分依赖，那么该关系就不满足第二范式（2NF）；如果存在传递依赖，那么该关系就不满足第三范式（3NF）；如果同时存在部分依赖和传递依赖，那么该关系就不满足BCNF（Boyce-Codd范式）。因此，通过分析依赖关系可以确定关系的范式级别。

 例题

以下是一个例题及其解答过程，供参考：

【例题】

已知关系模式R(A,B,C,D)，其属性依赖关系为：

A → BCD BC → D

请对该关系模式进行规范化处理。

【解答过程】

1. 确定关系模式及其属性

关系模式R(A,B,C,D)包含4个属性A、B、C、D。

2. 进行函数依赖分析

根据题目所给出的属性依赖关系，可以得到如下的函数依赖关系集合F：

F = {A → BCD, BC → D}

对于F中的每一个函数依赖，我们可以通过候选键法进行判断。

首先，根据A → BCD，可以得到A为R的一个候选键，因为A能够唯一确定R中的所有属性。

然后，对于BC → D，我们需要判断BC是否为R的候选键。如果BC为候选键，那么BC → D就是一个冗余的函数依赖，需要去掉。如果BC不是候选键，那么BC → D就是一个非冗余的函数依赖，需要保留。

根据候选键法的判断结果，可以得到R的范式级别为3NF，但不是BCNF。

3. 进行规范化处理

由于R不符合BCNF，需要进行规范化处理。根据BC → D的结果，我们可以得到一个新的关系模式S(BC,D)，其中BC为主码，D为依赖属性。

然后，考虑原来的关系模式R中还包含A → BCD这个函数依赖，因此需要继续对R进行分解。由于A为候选键，因此可以得到新的关系模式T(A,B,C)，其中A为主码，B和C为依赖属性。

最终得到的规范化结果为：

R1(A,B,C) R2(BC,D)

4. 检验规范化结果

对于得到的两个关系模式，需要进行检验，确保其不会产生数据冗余或者不一致的情况。由于BC为主码，在关系模式R2(BC,D)中不存在冗余数据，因此该模式符合3NF和BCNF的要求。

对于关系模式R1(A,B,C)，需要判断是否存在传递依赖。由于A是主码，不存在传递依赖，因此该模式也符合3NF和BCNF的要求。

5. 总结

根据上述分析，可以得出该关系模式的规范化结果为R1(A,B,C)和R2(BC,D)。该规范化结果能够避免数据冗余和不一致，并且符合3NF和BCNF的要求。但是，该规范