5、数据库关系模型与数据定义知识详解
数据库关系模型与数据定义知识详解
1. 规范化理论
规范化理论是数据库管理关系模型的基础，它围绕范式的概念构建。范式定义了一套约束系统，如果一个关系满足特定范式的约束，就称其处于该范式。可以将范式想象成一个洋葱，最外层是所有关系的集合，包括未规范化的关系。向洋葱核心推进时，必须经过每一个较低的范式。所以，达到第五范式的关系也必然达到了第一、二、三、四范式。
1.1 各范式介绍
1.1.1 第一范式（1NF）
第一范式是关系数据库的定义性要求，关系数据库中的所有关系按定义都必须处于第一范式。若一个关系的所有字段（数学中的简单域）都是原子的，即一个字段只能包含一个值，不允许有数据值的层次结构，就称该关系处于第一范式。正式定义为：对于一个关系要处于第一范式，该关系的主键与每个其他属性之间的关系必须是一对一的（在该方向上），非键属性在功能上依赖于键。
1.1.2 第二范式（2NF）
第二范式处理关系中循环依赖的消除问题。若一个关系处于 1NF，且每个非键属性完全依赖于整个主键，就称该关系处于第二范式。正式定义为：对于一个关系要处于第二范式，关系的主键的任何部分与每个其他列之间的关系不能是一对一的（在该方向上），即非键列在功能上完全依赖于键。
1.1.3 第三范式（3NF）
第三范式处理不描述主键的非键属性的消除问题。若一个关系中任意两个非主键列或列组之间的关系在任何方向上都不是一对一的，即非键列相互之间以及与键之间是非传递依赖的，就称该关系处于第三范式。没有传递依赖意味着没有相互依赖，属性相互独立可确保单个属性的更新不会影响行中的其他属性。