第一范式

属性不可分。

stu_id stu_name dept dept_manager course_name grade
1 学生-1 学院-1 院长-1 课程-1 90
2 学生-2 学院-2 院长-2 课程-2 80
2 学生-2 学院-2 院长-2 课程-1 100
3 学生-3 学院-2 院长-2 课程-2 95

此表关系的函数依赖为 {stu_id, course_name} -> {stu_name, dept, dept_manager, grade},键码为 {stu_id, course_name}。也就是说,确定学生和课程之后,就能确定其它信息。

不符合范式的关系,会产生很多异常,主要有以下四种异常:

  1. 冗余数据:例如 学生-2 出现了两次。
  2. 修改异常:修改了一个记录中的信息,但是另一个记录中相同的信息却没有被修改。
  3. 删除异常:删除一个信息,那么也会丢失其它信息。例如删除了 课程-1 需要删除第一行和第三行,那么 学生-1 的信息就会丢失。
  4. 插入异常:例如想要插入一个学生的信息,如果这个学生还没选课,那么就无法插入。

第二范式

每个非主属性完全函数依赖于键码。

可以通过分解来满足。

以上学生课程关系中,{stu_id, course_name} 为键码,有如下函数依赖:

  • stu_id -> stu_name, dept
  • dept -> dept_manager
  • stu_id, course_name -> grade

grade 完全函数依赖于键码,它没有任何冗余数据,每个学生的每门课都有特定的成绩。

stu_name, dept 和 dept_name 都部分依赖于键码,当一个学生选修了多门课时,这些数据就会出现多次,造成大量冗余数据。

分解后

关系-1

stu_id stu_name dept dept_manager
1 学生-1 学院-1 院长-1
2 学生-2 学院-2 院长-2
2 学生-2 学院-2 院长-2
3 学生-3 学院-2 院长-2

有以下函数依赖:

  • stu_id -> stu_name, dept
  • dept -> dept_manager

关系-2

stu_id course_name grade
1 课程-1 90
2 课程-2 80
2 课程-1 100
3 课程-2 95

有以下函数依赖:

  • stu_id, course_name -> grade

第三范式

非主属性不传递函数依赖于键码。

上面的 关系-1 中存在以下传递函数依赖:

  • stu_id -> dept -> dept_name

分解后

关系-11

stu_id stu_name dept
1 学生-1 学院-1
2 学生-2 学院-2
3 学生-3 学院-2

关系-12

dept dept_manager
学院-1 院长-1
学院-2 院长-2