【软件中级】数据库 — 三大常考范式及真题

一、概念：

        利用规范化理论，使关系模式的函数集满足特定的要求，满足特定要求的关系模式称为范式。关系按其规范化程度从低到高分为5级范式（Normal Form),分别称为1NF、2NF、3NF(BCNF)、4NF和5NF。规范化程度较高者必是较低者的子集。（即包含关系）

二、软考部分：

        软件中级软件设计师中很少考到第4第5范式，所以我们备考时几乎不考虑。数据库部分在上午的考试也占到5到6分，然后下午还有一道大题比重还是有的。 

三、第一范式：

定义：

        如果关系模式R中不包含多值属性(每个属性必须是不可分的数据项),则R满足第一范式(First Normal Form) , 记作R∈1NF

注：        1NF是规范化的最低要求，是关系模式要遵循的最基本的范式，不满足1NF的关系是非规范化的关系 

      简单说就是关系中的每一个分量必须是一个不可分的数据项。就是不能有小表的存在。比如如下的员工表，就不属于第一范式。 

 

四、第二范式：

定义：

        如果关系模式R(U,F)∈1NF，且R中的每个非主属性完全函数依赖于R的某个候选码，则R满足第二范式(Second Normal Form),记作R∈2NF

通俗讲，2NF就是在1NF的基础上，表中的每一个非主属性不会依赖复合主键中的某一列。 

 

 产生问题：

        不满足2NF的关系模式会产生以下几个问题，以上图为例子：

        1. 插入异常。插入一个新学生，若该生没有选课，则CNO为空，但因为码不能为空，所以不能插入。

        2. 删除异常。某学生只选择了一门课，现在该门课要删除，该学生的基本信息也将删除。

        3. 更新异常。某学生要从一个系转到另一个系，若该生选修了K门课，则必须修改的该学生相关的字段值为2K个(系别，住处)，一旦有遗漏，将破坏数据的一致性。

        造成以上问题的原因是SDEPT,SLOC部分函数依赖于码

解决方法：

        解决的方法是用投影分解把关系模式分解为多个关系模式。

        投影分解是把非主属性及决定因素分解出来构成新的关系，决定因素在原关系中保持，函数依赖关系相应分开转化(将关系模式中部分依赖的属性去掉，将部分依赖的属性单独组成一个新的模式)

        上述关系模式分解都结果如下：

        因为经过模式分解，两个关系模式中的非主属性对码都是完全函数依赖，所以他们都满足2NF

 五、第三范式：

定义：

如果关系模式R(U,F)∈2NF, 且每个非主属性都不传递函数依赖于任何候选码，则满足第三范式（Third Normal Form）,记作R∈3NF

通俗讲就是，在满足2NF的基础上，表中不存在非主属性对码的传递依赖 

 

解决方法：

        同样是将S-L进行投影分解，结果如下：

        分解后的关系中不再存在传递函数依赖，即关系模型S-D和D-L都满足3NF

 注：3NF是一个可用的关系模式应满足的最低范式，也就是说，一个关系模型如果不满足3NF，则实际上它是不可用的

 六、真题：

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