數(shù)據(jù)庫規(guī)范化的必要性是什么

這篇文章給大家分享的是有關(guān)數(shù)據(jù)庫規(guī)范化的必要性是什么的內(nèi)容。小編覺得挺實(shí)用的，因此分享給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧。

規(guī)范化過程主要為克服數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)中的插入異常、刪除異常以及冗余度大的缺陷。數(shù)據(jù)庫規(guī)范化能夠讓數(shù)據(jù)庫設(shè)計者更好地了解組織內(nèi)部當(dāng)前的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，最終得到一系列的數(shù)據(jù)實(shí)體。數(shù)據(jù)庫規(guī)范化通過對數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計，可以有效降低數(shù)據(jù)庫冗余程度。

數(shù)據(jù)庫規(guī)范化過程

關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化說的通俗一些就是對表的規(guī)范化。

規(guī)范化的必要性：

根據(jù)項(xiàng)目的需求，我們會創(chuàng)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫表格來完成項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)的存儲。這已經(jīng)成為做項(xiàng)目的固定流程了，但是在真正的開始處理業(yè)務(wù)需求的時候，就會意識到自己的表格設(shè)置的不合理，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的重復(fù)存儲，插入異常，刪除異常，更新異常等問題，這時就需要來重新的規(guī)劃表格，既浪費(fèi)時間，又消耗人力財力，十分不劃算，因此規(guī)范化是十分有必要的，所以今天就在這里教給大家規(guī)范表的方法。

在教規(guī)范化數(shù)據(jù)庫方法之前，先給大家介紹知識:

關(guān)鍵知識點(diǎn)函數(shù)依賴

定義可能有些難以理解，我在這里簡單的解釋一下：函數(shù)依賴描述的是兩個集合之間的一種映射關(guān)系，這種映射關(guān)系與函數(shù)是一樣的，例如 y = x^2，在這里對于x來說，一個x就對應(yīng)一個y值，但是不存在，一個x對應(yīng)多種y值的情況，所以就可以說y函數(shù)依賴于x,然而對于y來說，存在一個y值對應(yīng)多個x值的情況，所以說x并不函數(shù)依賴于y。這就是函數(shù)依賴。

接下來我們介紹幾種特殊的函數(shù)依賴：

完全函數(shù)依賴

定義：

如果X->Y，并且對于任意一個X的真子集X’都不存在,X’->Y，那么我們就說 X->Y這種函數(shù)依賴屬于完全函數(shù)依賴。

簡單的解釋一下： 函數(shù)z = x + y，對于z來說：z函數(shù)依賴于x和y，但是z并不單獨(dú)依賴于x或單獨(dú)依賴于y，這就說明z函數(shù)依賴于x和y的這種依賴就是完全函數(shù)依賴。

部分函數(shù)依賴：

定義：

如果X->Y，但是Y不完全依賴于X，則稱這種依賴為部分完全依賴。 也就是說：函數(shù)z = x + 0y 是可以看成 ,也就是說z函數(shù)依賴于x和y，但是z又單獨(dú)依賴于x，那么這就是部分函數(shù)依賴。

傳遞函數(shù)依賴：

定義：

如果X->Y, Y -> Z ,并且不成立，Y->X也不成立。則稱Z傳遞函數(shù)依賴于X。

這個比較簡單，函數(shù)組z = x^2, x = 2y可以化簡為z = 4y ^2，很容易看出：z是函數(shù)依賴于x，x依賴于y，并且z->x不成立，這就是傳遞函數(shù)依賴。

關(guān)鍵知識點(diǎn)之二-----鍵

候選鍵：一個屬性（字段）或一個屬性組（多個字段）能夠完全決定于關(guān)系模式（表）中的其他屬性（字段）。也就是說其他屬性（字段）完全依賴于該屬性（字段）或?qū)傩越M（多個字段）。

主鍵：如果候選鍵多于一個，則選擇其中一個作為主鍵。被選做主鍵的屬性或?qū)傩越M在該關(guān)系模式（表）中的每一個元祖（行）中的值是不允許重復(fù)和取值為null的。

主屬性：報完在任何一個候選鍵中的屬性，稱為主屬性。如果候選鍵是由多個屬性共同組成的，那么這些屬性組中每一個屬性都是主屬性。

非主屬性：不包含在任何鍵中的屬性稱為非主屬性。

外鍵：某屬性或?qū)傩越M在當(dāng)前關(guān)系模式（表）中不是主鍵，但是另一個關(guān)系模式（表）中充當(dāng)主鍵的身份，則稱該屬性或?qū)傩越M為外鍵。

在介紹完了上述的基本知識點(diǎn)之后，我們來開始學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫表的規(guī)范過程：

想要規(guī)范表，就首先需要一個標(biāo)準(zhǔn)，來衡量表是否已經(jīng)規(guī)范。這個標(biāo)準(zhǔn)就是----范式。

范式一共有六種：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)。

在上面六中范式中，在一般的情況下我們需要將表規(guī)范到BCNF就已經(jīng)十分完美了，在真正的項(xiàng)目中其實(shí)只需要達(dá)到3NF就足夠了。

接下來重點(diǎn)介紹前4中范式：

第一范式：關(guān)系模式R中的所有屬性都是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)。

簡單來說就是只要你能把表建出來，這個表就已經(jīng)滿足了第一范式了。例如student表（student_id, course_id,  student_name, age, sex, grade, sdept, sdept_director），在這個表中很明顯grade這一項(xiàng)是受student_id, course_id,共同決定的，所以應(yīng)該讓這兩項(xiàng)聯(lián)合做為主鍵。

第二范式：在滿足第一范式的基礎(chǔ)上，滿足非主屬性都完全依賴于R的主鍵。

這就需要用到前面講的內(nèi)容了，要判斷非主屬性是否完全依賴于主鍵。如果不滿足就重 更改表的結(jié)構(gòu)。例如student表（student_id, course_id, student_name, age, sex, grade, sdept_id, sdept_director)因?yàn)閟tudent_id, course_id兩項(xiàng)聯(lián)合做為主鍵，但是對于其他的字段name, age, sex這些 屬性來說，它們是完全依 賴于student_id這一屬性的，所以它們對于student_id, course_id共同作為主鍵是部分 依賴的。這就不滿足第二范式的定義了，所以應(yīng)該把 grade拿出來，將這一個大表拆成 兩份小表:student(student_id, name, age, sex, sdept_id, sdept_director)， student_score(student_id, course_id, grade);

第三范式：在滿足第二范式的情況下去除傳遞依賴。

例如：student表（student_id, student_name, age, sex, sdept, sdept_director）,很明顯每一個專業(yè)決定一個專業(yè)主任,所以sdept_director傳遞依賴于student_id，所以應(yīng)該再拆分一個表student（student_id, student_name, age, sex）和sdept(sdept_id, sdept_name, sdept_director),這樣就滿足了第三范式。

BC范式：在滿足第三范式的情況下，再滿足一下三點(diǎn)：

1、所有的主屬性完全依賴于其他不包含自己的候選鍵；
2、所有的非主屬性完全依賴于每一個候選鍵；
3、沒有任何屬性完全函數(shù)依賴于任何一組非主屬性。

之前的三個范式都是對非主屬性進(jìn)行各種約束，BC范式是在他們基礎(chǔ)上，再對主屬性進(jìn)行約束，解決了主屬性之間的部分依賴的問題，以及不存在主屬性完全依賴于非主屬性的問題。 我們的student表 student（student_id, student_name, age, sex），主鍵是student_id,所以主屬性是student_id,很顯然前兩條都已經(jīng)滿足，因?yàn)閷W(xué)生的姓名可能重復(fù)，所以student_id與student_name之間沒有函數(shù)依賴關(guān)系，所以student表滿足BC范式。

感謝各位的閱讀！關(guān)于數(shù)據(jù)庫規(guī)范化的必要性是什么就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助，讓大家可以學(xué)到更多知識。如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到吧！