2.6 范式

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数据库范式名词解释

数据库范式名词解释

数据库范式名词解释
数据库范式是数据库设计中的一种理论,它基于离散数学中的知识,主要为了解决数据存储和优化的问题。

其核心目标是为了减少数据冗余,提高数据的一致性和完整性。

范式包括六种,从低到高依次是:第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)、巴斯-科德范式(BCNF)、第四范式(4NF)和第五范式(5NF,又称完美范式)。

其中,满足最低要求的范式是第一范式(1NF)。

第一范式(1NF)要求在关系模型中,所有的域都应该是原子性的,即数据库表的每一列都是不可分割的原子数据项,而不能是集合、数组、记录等非原子数据项。

如果实体中的某个属性有多个值时,必须拆分为不同的属性。

在符合第一范式(1NF)的表中,每个域值只能是实体的一个属性或一个属性的一部分。

简而言之,第一范式就是无重复的域。

数据库范式的主要作用是解决关系数据库中数据冗余、更新异常、插入异常、删除异常问题。

通过应用数据库范式,可以避免数据冗余,减少数据库的存储空间,并降低维护数据完整性的成本。

数据库范式是关系数据库核心的技术之一,也是从事数据库开发人员必备知识。

数据库各范式的判定标准

数据库各范式的判定标准

数据库各范式的判定标准
数据库范式是关系型数据库设计中的一种理论,用于确保数据的完整性和减少数据冗余。

以下是常见的数据库范式及其判定标准:
1. 第一范式(1NF):确保每列保持原子性,即列不能可分。

第一范式的合理遵循需要根据系统的实际需求来定。

2. 第二范式(2NF):在满足第一范式的基础上,非主键列必须完全依赖于主键,不能只依赖于主键的一部分。

3. 第三范式(3NF):在满足第二范式的基础上,任何列都不能依赖于其他非主键列。

4. 巴斯-科德范式(BCNF):在满足第三范式的基础上,任何非主键列都不能依赖于非超键列。

除了以上常见的范式外,还有其他范式,如第四范式、第五范式等,这些范式都是在前三范式的基础上进行了更严格的约束。

在实践中,通常需要满足第三范式,以避免数据冗余和破坏数据的完整性。

然而,在某些情况下,为了提高查询效率,可能会适当地违反某些范式,例如适当的水平或垂直分表等。

因此,在设计数据库时,应该根据实际需求和实际情况进行综合考虑和折中,以满足业务需求的同时保证数据的完整性和减少冗余。

离散数学23.前束范式

离散数学23.前束范式
1.定义:如果一个谓词公式符合下面条件,它就是前束范式:所有量词都在公式的开头;所有量词的辖域都延伸到公式的末尾.
例如(y)(x)(z)(A(x)→(B(x,y)∨C(x,y,z))) ,
(x)(A(x)→B(x)),就是前束范式.
而(x)A(x)∧(y)B(y),
(x)(y)(A(x)→(B(x,y)∧(z)C(z))),
学情分析
学生已经学习了变元的约束,能够利用谓词演算的等价公式进行演算。
教学评价
师生互动,启发式教学引导学生思考并进而解决问题;深入分析,用例题加深学生对知识点的理解。
课程资源
参考书目,网上教学视频,网络微课。
教学过程:
与命题公式的范式类似,谓词公式也有规范形式。这里主要介绍前束范式--所有量词都在公式前边约束变元.
(x)(P(x)∨R(x))∨((y)P(y)∧Q(z)) (换变元)
(x)(P(x)∨R(x))∨(y)(P(y)∧Q(z)) (扩量词辖域)
(x)(y)((P(x)∨R(x))∨(P(y)∧Q(z))) (扩量词辖域)
定义2.6.2一个谓词公式A,如果具有形式:
(v1)(v2)…(vn)((A11A12…A1l1)(A21A22…A2l2)…(Am1Am2…Amlm))
将一个谓词公式化为前束合取范式或前束析取范式时,只需在前面求前束范式的(1)~(4)四个步骤基础上再增加一个步骤:
(5)利用分配律将公式化为前束合取范式或前束析取范式.
补充说明
4)用量词辖域扩张公式提取量词,使之成为前束范式形式.
例1. (x)A(x)→(x)B(x)
(x)A(x)∨(x)B(x)
(x)A(x)∨(x)B(x)
(x)A(x)∨(y)B(y) (换元)

数据库的几大范式

数据库的几大范式

数据库的几大范式数据库的几大范式数据库范式是一种规范化的设计方法,它可以帮助我们避免数据冗余和不一致性,提高数据的完整性和可靠性。

数据库范式分为一至五个范式,每个范式都有其独特的特点和应用场景。

第一范式(1NF)第一范式是指关系模型中的每个属性都是原子性的,即不可再分解的。

这意味着每个属性都只能包含一个值,而不能包含多个值或者是一个集合。

例如,一个学生的姓名和年龄应该分别作为一个属性,而不是将姓名和年龄合并成一个属性。

第二范式(2NF)第二范式是指关系模型中的每个非主属性都完全依赖于主键,而不是依赖于主键的一部分。

这意味着每个非主属性都应该与主键有一个完整的依赖关系。

例如,一个订单表中的商品名称和价格应该与订单号有一个完整的依赖关系,而不是与订单日期有一个依赖关系。

第三范式(3NF)第三范式是指关系模型中的每个非主属性都不依赖于其他非主属性。

这意味着每个非主属性都应该与主键有一个直接的依赖关系,而不是通过其他非主属性间接依赖。

例如,一个学生表中的年龄和出生日期应该分别作为一个属性,而不是将出生日期作为一个属性,然后通过计算得到年龄。

BCNF范式BCNF范式是指关系模型中的每个非主属性都不依赖于主键的任何候选键。

这意味着每个非主属性都应该与主键有一个直接的依赖关系,而不是通过其他候选键间接依赖。

例如,一个订单表中的商品名称和价格应该与订单号有一个完整的依赖关系,而不是与客户号有一个依赖关系。

第五范式(5NF)第五范式是指关系模型中的每个非主属性都不能被分解成更小的关系。

这意味着每个非主属性都应该是不可分解的,而且不能被分解成更小的关系。

例如,一个学生表中的成绩应该作为一个属性,而不是将成绩分解成多个属性。

总结数据库范式是一种规范化的设计方法,它可以帮助我们避免数据冗余和不一致性,提高数据的完整性和可靠性。

每个范式都有其独特的特点和应用场景,我们应该根据实际情况选择合适的范式进行设计。

详解第一范式、第二范式、第三范式、BCNF范式

详解第一范式、第二范式、第三范式、BCNF范式

详解第⼀范式、第⼆范式、第三范式、BCNF范式什么是”范式(NF)”按照教材中的定义,范式是“符合某⼀种级别的关系模式的集合,表⽰⼀个关系内部各属性之间的联系的合理化程度”。

很晦涩吧?实际上你可以把它粗略地理解为⼀张数据表的表结构所符合的某种设计标准的级别。

就像家⾥装修买建材,最环保的是E0级,其次是E1级,还有E2级等等。

数据库范式也分为1NF,2NF,3NF,BCNF,4NF,5NF。

⼀般在我们设计关系型数据库的时候,最多考虑到BCNF就够。

符合⾼⼀级范式的设计,必定符合低⼀级范式,例如符合2NF的关系模式,必定符合1NF。

接下来就对每⼀级范式进⾏⼀下解释。

1. 第⼀范式(1NF)符合1NF的关系(你可以理解为数据表。

“关系模式”和“关系”的区别,类似于⾯向对象程序设计中”类“与”对象“的区别。

”关系“是”关系模式“的⼀个实例,你可以把”关系”理解为⼀张带数据的表,⽽“关系模式”是这张数据表的表结构。

1NF的定义为:符合1NF的关系中的每个属性都不可再分。

表1所⽰的情况,就不符合1NF的要求。

表1实际上,1NF是所有关系型数据库的最基本要求,你在关系型数据库管理系统(RDBMS),例如SQL Server,Oracle,MySQL中创建数据表的时候,如果数据表的设计不符合这个最基本的要求,那么操作⼀定是不能成功的。

也就是说,只要在RDBMS中已经存在的数据表,⼀定是符合1NF的。

如果我们要在RDBMS中表现表中的数据,就得设计为表2的形式:表2但是仅仅符合1NF的设计,仍然会存在数据冗余过⼤,插⼊异常,删除异常,修改异常的问题,例如对于表3中的设计:表31. 每⼀名学⽣的学号、姓名、系名、系主任这些数据重复多次。

每个系与对应的系主任的数据也重复多次——数据冗余过⼤2. 假如学校新建了⼀个系,但是暂时还没有招收任何学⽣(⽐如3⽉份就新建了,但要等到8⽉份才招⽣),那么是⽆法将系名与系主任的数据单独地添加到数据表中去的(注1)——插⼊异常注1:根据三种关系完整性约束中实体完整性的要求,关系中的码(注2)所包含的任意⼀个属性都不能为空,所有属性的组合也不能重复。

范式与蕴含公式最终版

范式与蕴含公式最终版

分析:根据3点要求写出逻辑表达式,并将其转换成主析取 范式,然后再根据规定,如每天教学时间分为四段,每天 上课时间不能少于两段也不多于3段的规定,删去不符合 规定的最小项(即最小项中不带否定符“”的项不能多 于3,也不能少于2)。最后再根据每门课的周节数设计排 课方案。
解:
(B→C)(B→C)(DE)(AB) • • • • • (ABCDE)(ABCDE) (ABCDE) (ABCDE) (ABCDE) (ABCDE) • • • • • •
m000 m010 m100 m101 m110
P108: 7(1)(4)
排课 某班下学期有A、B、C、D、E五门课,每天教学时 间分为四段,每段两节课,一门课一天只能上两节课, 每天上课时间不能少于两段,也不多于3段。其中:
1)A、B是主干课,不能同一天上; 2)C是B的实验课,如果有课程B,当天便有课程 C; 3)D、E是同一任课教师,该教师要求这两门不排 在同一天; 已知课程A每周6节,B、C每周各4节,D每周 4节,E每周4节。试给出排课方案。
( p q r ) (p q r )
( p q r ) ( p q r ) ( p q r ) (p q r ) (p q r )
(p q r ) (p q r ) ( p q r ) ( p q r ) ( p q r )
( p p)的式子,再按分配律进 行演算;
7. 将小项按下标从小到大 排列,即为所求。
例1 : 利用等值演算法求 ( p q) r 的主析 取范式.
( p q) r (p q ) r (p q) r ( p q) r

关系数据库6种范式讲解

关系数据库6种范式讲解

关系数据库6种范式讲解关系数据库的六种范式包括第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)、第四范式(4NF)、第五范式(5NF)和第六范式(6NF)。

这些范式是为了优化数据的设计和存储,并确保数据的完整性和一致性。

1. 第一范式(1NF):要求表的每一列都是不可分割的原子数据项。

这意味着表的每一行都应该只包含一个数据项,不能有重复的行,且每个数据项都是独立的。

2. 第二范式(2NF):在第一范式的基础上,要求表中的所有列都完全依赖于主键。

这意味着如果存在一个属性只依赖于主键的一部分,那么这个属性和主键的这一部分应该分离出来形成一个新的实体。

3. 第三范式(3NF):在第二范式的基础上,要求任何非主键列都必须直接依赖于主键,而不是间接依赖。

如果有非主键列依赖于主键的组合,那么这个属性和主键的这一部分应该分离出来形成一个新的实体。

4. 第四范式(4NF):在第三范式的基础上,要求表中的列不能再有重复的元组。

也就是说,表中的每一列都应该包含唯一的值。

5. 第五范式(5NF):也称为完美范式,它要求表中的每一列都是不可再分的最小单元,并且所有的函数依赖关系都已经被明确地定义。

这意味着表中不会有隐含的数据依赖关系,所有的依赖关系都应该清晰地表达出来。

6. 第六范式(6NF):在第五范式的基础上,要求表中的所有非主键列都只依赖于主键,而不能有任何其他的数据依赖关系。

这意味着表中的每一列都应该只包含与主键直接相关的数据,避免数据的冗余和重复。

这些范式的目的是确保数据库设计的规范化,减少数据冗余和依赖冲突,提高数据的完整性和一致性。

同时,规范化过程也使得数据库更容易维护、查询和扩展。

在实际应用中,根据具体的业务需求和数据特点,可以选择满足适当的范式来设计数据库结构。

第一范式、第二范式、第三范式

第一范式、第二范式、第三范式

第⼀范式、第⼆范式、第三范式范式:英⽂名称是 Normal Form,它是英国⼈ E.F.Codd(关系数据库的⽼祖宗)在上个世纪70年代提出关系数据库模型后总结出来的,范式是关系数据库理论的基础,也是我们在设计数据库结构过程中所要遵循的规则和指导⽅法。

⽬前有迹可寻的共有8种范式,依次是:1NF,2NF,3NF,BCNF,4NF,5NF,DKNF,6NF。

通常所⽤到的只是前三个范式,即:第⼀范式(1NF),第⼆范式(2NF),第三范式(3NF)。

下⾯就简单介绍下这三个范式。

◆第⼀范式(1NF):强调的是列的原⼦性,即列不能够再分成其他⼏列。

考虑这样⼀个表:【联系⼈】(姓名,性别,电话)如果在实际场景中,⼀个联系⼈有家庭电话和公司电话,那么这种表结构设计就没有达到 1NF。

要符合 1NF 我们只需把列(电话)拆分,即:【联系⼈】(姓名,性别,家庭电话,公司电话)。

1NF 很好辨别,但是 2NF 和 3NF 就容易搞混淆。

◆第⼆范式(2NF):⾸先是 1NF,另外包含两部分内容,⼀是表必须有⼀个主键;⼆是没有包含在主键中的列必须完全依赖于主键,⽽不能只依赖于主键的⼀部分。

考虑⼀个订单明细表:【OrderDetail】(OrderID,ProductID,UnitPrice,Discount,Quantity,ProductName)。

因为我们知道在⼀个订单中可以订购多种产品,所以单单⼀个 OrderID 是不⾜以成为主键的,主键应该是(OrderID,ProductID)。

显⽽易见 Discount(折扣),Quantity(数量)完全依赖(取决)于主键(OderID,ProductID),⽽ UnitPrice,ProductName 只依赖于ProductID。

所以 OrderDetail 表不符合 2NF。

不符合 2NF 的设计容易产⽣冗余数据。

可以把【OrderDetail】表拆分为【OrderDetail】(OrderID,ProductID,Discount,Quantity)和【Product】(ProductID,UnitPrice,ProductName)来消除原订单表中UnitPrice,ProductName多次重复的情况。

第一范式第二范式第三范式BC范式第四范式

第一范式第二范式第三范式BC范式第四范式

第⼀范式第⼆范式第三范式BC范式第四范式1.第⼀范式(确保每列保持原⼦性)第⼀范式是最基本的范式。

如果数据库表中的所有字段值都是不可分解的原⼦值,就说明该数据库表满⾜了第⼀范式。

第⼀范式的合理遵循需要根据系统的实际需求来定。

⽐如某些数据库系统中需要⽤到“地址”这个属性,本来直接将“地址”属性设计成⼀个数据库表的字段就⾏。

但是如果系统经常会访问“地址”属性中的“城市”部分,那么就⾮要将“地址”这个属性重新拆分为省份、城市、详细地址等多个部分进⾏存储,这样在对地址中某⼀部分操作的时候将⾮常⽅便。

这样设计才算满⾜了数据库的第⼀范式,如下表所⽰。

上表所⽰的⽤户信息遵循了第⼀范式的要求,这样在对⽤户使⽤城市进⾏分类的时候就⾮常⽅便,也提⾼了数据库的性能。

2.第⼆范式(确保表中的每列都和主键相关)第⼆范式在第⼀范式的基础之上更进⼀层。

第⼆范式需要确保数据库表中的每⼀列都和主键相关,⽽不能只与主键的某⼀部分相关(主要针对联合主键⽽⾔)。

也就是说在⼀个数据库表中,⼀个表中只能保存⼀种数据,不可以把多种数据保存在同⼀张数据库表中。

⽐如要设计⼀个订单信息表,因为订单中可能会有多种商品,所以要将订单编号和商品编号作为数据库表的联合主键,如下表所⽰。

订单信息表这样就产⽣⼀个问题:这个表中是以订单编号和商品编号作为联合主键。

这样在该表中商品名称、单位、商品价格等信息不与该表的主键相关,⽽仅仅是与商品编号相关。

所以在这⾥违反了第⼆范式的设计原则。

⽽如果把这个订单信息表进⾏拆分,把商品信息分离到另⼀个表中,把订单项⽬表也分离到另⼀个表中,就⾮常完美了。

如下所⽰。

这样设计,在很⼤程度上减⼩了数据库的冗余。

如果要获取订单的商品信息,使⽤商品编号到商品信息表中查询即可。

3.第三范式(确保每列都和主键列直接相关,⽽不是间接相关)第三范式需要确保数据表中的每⼀列数据都和主键直接相关,⽽不能间接相关。

⽐如在设计⼀个订单数据表的时候,可以将客户编号作为⼀个外键和订单表建⽴相应的关系。

数据库范式的理解

数据库范式的理解

数据库范式的理解嘿,朋友们!今天咱来聊聊数据库范式。

这玩意儿啊,就像是搭积木,得有规矩,不然搭出来的东西歪歪扭扭,可不稳当呢!你看啊,第一范式就好像是要求每个积木块都得是完整的,不能有残缺。

咱数据库里的每一条记录都得是原子性的,不能七零八碎的。

就好比说,你不能把一个人的名字分成两半来存吧!第二范式呢,就像是让积木搭得更有秩序。

不仅每个积木块要完整,还得相互之间搭配好。

在数据库里,就是得让非主键字段完全依赖主键,不能有那种“三心二意”的情况。

要是乱依赖,那数据不就乱套啦!第三范式就更厉害了,它就像是给搭好的积木进行整理,去掉那些多余的东西。

数据库里不能有传递依赖,得让数据关系简洁明了。

这就好比你家里的东西,不能乱七八糟堆一堆,得收拾得井井有条呀!咱再想想,要是没有这些范式会咋样呢?那不就像盖房子没打地基,说不定哪天就塌了!数据会变得混乱不堪,找个东西都得费半天劲。

那可不行,咱得让数据库像个坚固的城堡一样,稳稳当当的。

你说这范式是不是很重要?就像咱走路得一步一个脚印,不能乱了步伐。

数据库的设计也是如此,按照范式来,才能让数据有条有理,用起来得心应手。

咱平时生活中也有很多类似的例子呀。

比如说整理房间,你得把东西分类放好,不能随便乱丢。

这和数据库范式不是一个道理嘛!还有做事情,得有个先后顺序,不能乱来。

所以啊,咱可得好好重视数据库范式,把咱的数据世界打造得漂漂亮亮的。

让数据在里面安安稳稳地待着,随时等我们去调用。

这多好呀,就像有个听话的小助手一样。

反正我觉得,数据库范式就是个宝,谁用谁知道!它能让我们的数据管理更轻松,更高效。

咱可别小瞧了它,得好好利用起来,让我们的数据库变得强大无比!这就是我对数据库范式的理解,你们觉得呢?。

大众消费文化研究的三种范式及其西方资源

大众消费文化研究的三种范式及其西方资源

大众消费文化研究的三种范式及其西方资源【摘要】本文介绍了大众消费文化研究的重要性,阐述了研究的目的和意义。

在分别探讨了功能主义范式、符号学范式以及权力和支配范式在大众消费文化研究中的应用。

分析了巴塞尔学派、文化产业理论以及后现代主义对大众消费文化研究的影响。

结论部分总结了这三种范式及西方资源在研究中的重要性,并展望了未来研究方向。

通过本文的分析,可以更深入地理解大众消费文化研究的多样性和复杂性,为未来的研究提供了新的视角和思路。

【关键词】大众消费文化研究、功能主义范式、符号学范式、权力和支配范式、巴塞尔学派、文化产业理论、后现代主义、西方资源、重要性、未来研究方向1. 引言1.1 介绍大众消费文化研究的重要性大众消费文化研究的重要性在于深入探讨当代社会中大众消费行为的特点、动机和影响,揭示消费文化对个体、社会和经济发展的重要作用。

通过研究消费文化,我们可以了解消费者在选择、购买和消费产品或服务时所受到的文化影响和社会趋势,揭示消费背后的社会意义、价值观念和权力结构。

消费不仅是经济活动,更是文化表达和社会互动的重要方式,深入研究消费文化可以帮助我们更好地理解现代社会的运行机制和价值观念变迁。

大众消费文化研究也对商业、市场营销和文化产业的发展具有重要指导意义,能够为企业和决策者提供洞察消费者需求和趋势的信息,促进消费文化的健康发展和社会经济的稳定增长。

深入研究大众消费文化不仅有助于拓展学术研究领域,也有助于促进社会文化的发展和进步。

1.2 阐述研究的目的和意义大众消费文化研究的目的和意义在于深入理解当代社会中大众消费行为的特征、动机和影响力。

通过研究大众消费文化,可以揭示出消费对个体和社会的重要作用,从而帮助我们更好地理解和解释当代社会现象。

大众消费文化研究也有助于揭示不同文化背景下的消费行为的异同,促进文化交流和了解。

深入研究大众消费文化还可以为品牌营销、文化产业发展等提供借鉴和启示,推动相关领域的发展和创新。

范式

范式

项目工时表
HandsOn
图-4 应用第二范式
应用第三范式规范化
工程号 工程名称
工程表
职工号
姓名
职务
员工表
职务
小时工资率
职务表
工程号
职工号
工时
工程表
HandsOn
HandsOn
第二范式 (2nd NF)
SCI SCI (选课关系)
字 学 段 号 例 001 A001 89 4 … 字 子 字 段 例 子 001 学号
课程号 成绩 C2

A001
4
课程号 成 学 … 绩 分
例 子 A001 4
课程号 学 分
如果一个关系满足1NF,并且除了主键以外 , 如果一个关系满足 的其他列,都依赖与该主键, 的其他列,都依赖与该主键,则满足第二范 式(2NF) ) HandsOn 第二范式要求每个表只描述一件事情
规范化实例 5-1
假设某建筑公司要设计一个数据库。 假设某建筑公司要设计一个数据库。公 司的业务规则概括说明如下: 司的业务规则概括说明如下: 公司承担多个工程项目, 每一项工程有: 公司承担多个工程项目 , 每一项工程有 : 工程号、工程名称、 工程号、工程名称、施工人员等 公司有多名职工, 每一名职工有: 职工号、 公司有多名职工 , 每一名职工有 : 职工号 、 姓名、性别、职务(工程师、技术员) 姓名、性别、职务(工程师、技术员)等 公司按照工时和小时工资率支付工资, 公司按照工时和小时工资率支付工资 , 小 时工资率由职工的职务决定( 例如, 时工资率由职工的职务决定 ( 例如 , 技术 员的小时工资率与工程师不同) 员的小时工资率与工程师不同) 公司定期制定一个工资报表,如图公司定期制定一个工资报表,如图-1所示

2-6前束范式

2-6前束范式
是前束合取范式
(非标准谓词公式)
定理2-6.2 每一个wffA都可转化为与其等价的前束合取范式。
【例】将wffD:x)[(y) P( x) (z)Q( z, y) (y) R( x, y)] (
转化为与其等价的前束合取范式。
解 第一步取消多余量词
D (x)[ P( x) (z)Q( z, y) (y) R( x, y)]
化为前束范式(此式并没先化为受限公式)
解 第一步否定深入
原式
(x){(y) A( x, y) (x)(y)[ B( x, y) (y)( A( y, x) B( x, y))]}
(x){(y) A( x, y) (x)(y)[B( x, y) (y)(A( y, x) B( x, y))]}
(Q1x1)(Q2x2)…(Qkxk)[(A11∧A12∧…∧A1l1) ∨(A21∧A22∧…∧A2l2) ∨ …∨ (Am1∧Am2∧…∧Amlm)] 其中Qi(1≤i≤k)为量词或,xi(i=1,2, …,n)是客体变 元,Aij是原子公式或其否定。
【例】公式
(x)(u)(z)(( P( x) Q( x, y)) ( P(u) Q( y, z )))
第二步改名(一般把后出现的同名约束变元改名),以便把量词提到前面。
(x){(y) A( x, y) (u)(v)[B(u, v) (z)(A( z, u) B(u, z))]}
(x)(y)(u)(v)(z){A( x, y) [B(u, v) (A( z, u) B(u, z))]}
第5讲 §2—6 前束范式
(先回顾命题的几种范式及唯一性)
(不唯一)
要求:理解前束范式、前束合取范式和前束 析取范式的定义,会将一个谓词公式wffA化 为前束范式、前束合取范式和前束析取范式。 目的:是掌握谓词公式的标准化形式。 重点:化谓词公式为前束范式。

范式(设计规范)

范式(设计规范)

范式(设计规范)范式范式:Normal Format,是⼀种离散数学中的知识,是为了解决数据的存储与优化的问题:保存数据的存储之后,凡是能够通过关系寻找出来的数据,坚决不再重复存储,终极⽬标是为了减少数据的冗余。

范式:是⼀种分层结构的规范,分为六层,每⼀层都⽐上⼀层更加严格,若要满⾜下⼀层范式,前提是满⾜上⼀层范式。

六层范式:1NF,2NF,….6NF。

6NF最⾼层,最严格MySql属于关系型数据库:有空间浪费,与范式所解决的问题不谋⽽合:在设计数据库的时候,会利⽤到范式来指导设计。

但是数据库不单是要解决空间问题,还要保证效率问题。

范式只为解决空间问题,所以数据库的设计⼜不可能完全按照范式的要求实现,⼀般情况下,只有前三种范式需要满⾜。

范式在数据库的设计当中是有指导意义,但是不是强制规范。

1NF第⼀范式:在设计表存储数据的时候,如果表中设计的字段存储的数据,在取出来使⽤之前,还需要额外的处理(拆分),那么说表的设计不满⾜第⼀范式,第⼀范式要求字段的数据就有原⼦性:不可再分。

2NF第⼆范式:在数据表设计的过程中,如果有复合主键(多字段主键),且表中有字段并不是由整个主键来确定,⽽是依赖主键中的某个字段(主键的部分):存在字段依赖主键的部分的问题,称之为部分依赖,第⼆范式就是解决表不允许出现部分依赖。

以上表中:因为讲师没有办法作为独⽴主键,需要结合班级才能作为主键(复合主键:⼀个⽼师在⼀个班永远只能带⼀阶级的课),代课时间,开始和结束字段都是与当前代课主键(讲师和班级),但是性别并不依赖班级,教师并不依赖讲师,性别只依赖讲师,教师只依赖班级,出现了性别和教师依赖主键中的⼀部分:部份依赖,不符合第⼆范式。

解决⽅案1:可以将性别与讲师单独成表,班级与教室单独成表解决⽅案2:取消复合主键,使⽤逻辑主键。

3 NF要满⾜第三范式,必须满⾜第⼆范式。

第三范式:理论上讲,应该⼀张表中的所有字段都应该直接依赖主键,如果表设计中存在⼀个字段,并不直接依赖主键,⽽是通过某个⾮主键字段依赖,最终实现依赖主键,把这种不是直接依赖主键,⽽是依赖⾮主键字段的依赖关系称之为传递依赖。

第一范式、第二范式、第三范式

第一范式、第二范式、第三范式

第⼀范式、第⼆范式、第三范式范式 范式(Paradigm)是符合某⼀种级别的关系模式的集合。

关系数据库中的关系必须满⾜⼀定的要求,满⾜不同程度要求的为不同范式。

⽬前关系数据库有六种范式:第⼀范式(1NF)、第⼆范式(2NF)、第三范式(3NF)、Boyce-Codd范式(BCNF)、第四范式(4NF)和第五范式(5NF)。

满⾜最低要求的范式是第⼀范式(1NF)。

在第⼀范式的基础上进⼀步满⾜更多要求的称为第⼆范式(2NF),其余范式以次类推。

⼀般说来,数据库只需满⾜第三范式(3NF)就⾏了。

⼀、第⼀范式 所谓第⼀范式(1NF)是指数据库表的每⼀列都是不可分割的基本数据项,同⼀列中不能有多个值,即实体中的某个属性不能有多个值或者不能有重复的属性。

如果出现重复的属性,就可能需要定义⼀个新的实体,新的实体由重复的属性构成,新实体与原实体之间为⼀对多关系。

在第⼀范式(1NF)中表的每⼀⾏只包含⼀个实例的信息。

简⽽⾔之,第⼀范式就是⽆重复的列,即,关系模式中的每⼀个分量都是不可再分的数据项,则该关系模式属于第⼀范式。

不满⾜第⼀范式的例⼦ 学⽣,选课 王三, 语⽂;历史;数学 李车, 语⽂;数学;英语满⾜1NF 学⽣选课 王三, 语⽂ 王三历史 王三数学 李车, 语⽂ 李车数学 李车英语⼆、第⼆范式 第⼆范式(2NF)要求实体的属性完全依赖于主关键字。

所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主关键字⼀部分的属性。

如果存在,那么这个属性和主关键字的这⼀部分应该分离出来形成⼀个新的实体,新实体与原实体之间是⼀对多的关系。

为实现区分通常需要为表加上⼀个列,以存储各个实例的唯⼀标识。

简⽽⾔之,第⼆范式就是⾮主属性⾮部分依赖于主关键字。

即当1NF消除了⾮主属性对码的部分函数依赖,则称为2NF。

2NF优化发⽣在联合主键情况下,即⼀张表的主键为KEY(A,B),⽽表中属性C只依赖于A,则成为C对主键的部分依赖。

对于单主键的表,如果优化为1NF后,⾃然就已经满⾜2NF了。

第一范式,第二范式,第三范式,BCNF范式理解

第一范式,第二范式,第三范式,BCNF范式理解

第⼀范式,第⼆范式,第三范式,BCNF范式理解基础知识实体:现实世界中客观存在并可以被区别的事物。

⽐如“⼀个学⽣”、“⼀本书”、“⼀门课”等等。

值得强调的是这⾥所说的“事物”不仅仅是看得见摸得着的“东西”,它也可以是虚拟的,⽐如说“⽼师与学校的关系”。

属性:教科书上解释为:“实体所具有的某⼀特性”,由此可见,属性⼀开始是个逻辑概念,⽐如说,“性别”是“⼈”的⼀个属性。

在关系数据库中,属性⼜是个物理概念,属性可以看作是“表的⼀列”。

元组:表中的⼀⾏就是⼀个元组。

分量:元组的某个属性值。

在⼀个关系数据库中,它是⼀个操作原⼦,即关系数据库在做任何操作的时候,属性是“不可分的”。

否则就不是关系数据库了。

码:表中可以唯⼀确定⼀个元组的某个属性(或者属性组),如果这样的码有不⽌⼀个,那么⼤家都叫候选码,我们从候选码中挑⼀个出来做⽼⼤,它就叫主码。

全码:如果⼀个码包含了所有的属性,这个码就是全码。

主属性:⼀个属性只要在任何⼀个候选码中出现过,这个属性就是主属性。

⾮主属性:与上⾯相反,没有在任何候选码中出现过,这个属性就是⾮主属性。

外码:⼀个属性(或属性组),它不是码,但是它别的表的码,它就是外码。

第⼀范式第⼀范式列不能再分。

第⼆范式第⼆范式建⽴在第⼀范式的基础上,⾮主属性完全依赖于码。

简单说:消除部分依赖。

(什么是码?)表中可以唯⼀确定⼀个元组的某个属性(或者属性组),如果这样的码有不⽌⼀个,那么⼤家都叫候选码,我们从候选码中挑⼀个出来做⽼⼤,它就叫主码。

注意码可以包含多个属性。

要理解第⼆第三范式需要理解完全函数依赖、部分函数依赖、传递函数依赖。

完全函数依赖定义:设X,Y是关系R的两个属性集合,X’是X的真⼦集,存在X→Y,但对每⼀个X’都有X’!→Y,则称Y完全函数依赖于X。

⽐如通过学号->姓名部分函数依赖定义:设X,Y是关系R的两个属性集合,存在X→Y,若X’是X的真⼦集,存在X’→Y,则称Y部分函数依赖于X。

主键,超键,外键,候选键,函数依赖,第一范式,第二范式,第三范式,BCNF,第四范式

主键,超键,外键,候选键,函数依赖,第一范式,第二范式,第三范式,BCNF,第四范式

主键,超键,外键,候选键,函数依赖,第⼀范式,第⼆范式,第三范式,BCNF,第四范式最近回顾了下数据库的相关知识,正好借着这个机会,把其中⼀些概念重新理⼀理,也加深⼀些印象。

⾸先我们来看看数据库中的基本概念:超键(super-key):在⼀个关系中能唯⼀地标志⼀个元组。

候选键(candidate):最⼩的超键,其任意真⾃⼰都不能成为⼀个超码。

例如,(⾝份证号,姓名)和(⾝份证号)都可以试超键,但(⾝份证号)是候选码。

主键(primary key):⽤户选作元组标识的⼀个候选键程序主键。

主键通常由⽤户从候选码中选择出来的。

外键(foreign key):假设存在两组关系,r和s,其中r(A, B, C), s(B, D),在关系r上的属性B称作参照s的外键,r也成为外码依赖的参照关系,s叫做外码被参照关系。

参照关系中外键的值必须在参照关系中存在或者null主属性:包括在候选键中的属性。

熟悉了这些概念之后我们来看看范式。

范式(Normal Form)⽬前常见的范式包括第⼀范式(1NF),第⼆范式(2NF),第三范式(3NF),Boyce-Codd(BCNF)和第四范式(4NF)。

第⼀范式:关系模式中的所有熟悉的域都是原⼦的。

如果某个域中元素被认为是不可分的,则成这个域为原⼦的。

如姓名,可以拆分为姓和名,因此,这⾥的姓名是⾮原⼦的。

1NF的缺点是存在数据的冗余以及当插⼊更新删除是容易出现异常。

第⼆范式:在满⾜第⼀范式的关系模式中,每⼀个⾮主属性完全函数依赖于任何⼀个候选键,则R属于第⼆范式。

满⾜第⼀范式的关系模式可以通过模式分解,⽣产满⾜第⼆范式的多个关系模式。

模式分解需要满⾜⼀下两个条件⽆损分解:在分解之后,n个分解关系通过⾃然连接(⾃然连接是在等值连接的基础上去掉相同的列,如果⾃然连接中找不到等值信息那么⾃然连接就等价于笛卡尔积)形成的⼆维表和没分解之前关系的⼆维表是等价的(元组没有增加也没有减少),则称这种分解形成的关系模式保持⽆损连接性;R1∩R2→(R1-R2)或R1∩R2→(R2-R1)保持函数依赖(functional dependency):函数依赖借助了数学上的函数概念α→β,即在属性集α上的值相同时,其在属性集β上的值也相同,我们称β函数依赖与α,α函数决定β。

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(简单析取式1)∧ (简单析取式2)∧┅∧ (简单析取式n) 。 四、范式存在定理
定理2.4 对于任何一个命题公式,都存在着与之等值的析取范 式和合取范式,且每个公式的析取范式和合取范式都不唯一。
五、求任意命题公式 A的范式的方法和步骤 :(等值演算法) 求合取范式的方法步骤: 求析取范式的方法步骤: (1) 用同真-双向蕴涵等值式消 (1)同左 去联结词 :
(1)在由 p1 ,
2.注意事项:
(i 1,2,3, ┅ , n)
p2 , ┅ , pn
产生的一个极小项中,每个变元 pi
都必须在该极小项中出现一次且仅出 现一次, 若构成极小 每个极小项的第 i 项是 pi 或 pi ;
项的变元没有下标,则按字母的字典顺序排列。 (2)每个极小项都含有 n 1 个合取联结词 和 n 个合取项。 (3)由
(四)合取范式 定义2.17:由有限个简单析取式构成的合取式称为合取范式。 合取范式的一般形式如下: (简单析取式1)∧ (简单析取式2)∧┅∧ (简单析取式n) 。 q p ;p (q s) (p r t ) ;┅ (是) q; p; 例:
p (q r ); (q s) (p r s) ;
((p q) r ) p (德摩根律) ((p q) r ) p (德摩根律) (( p q) r ) p (双重否定律) (( p r ) (q r )) p ( 对 的分配律) ( 的结合律) ( p r ) (q r ) p ( p r ) (q r ) p 0 (0 的同一律) ( p r ) (q r ) p (s s) (矛盾律)
pqr p q r p q r
不是
q pr p q r p pqrs pq
p, q, r 构成的极大项 :
4.极小项的真值 每个极小项,有且只有 一组成真赋值。
极大项的真值 每个极大项,有且只有 一组成假赋值。
例:由命题变元 p , q , r 构成 例:由命题变元 p , q , r 构成 的所有极大项,分别对应 的所有极小项,分别对应 的成假赋值为: 的成真赋值为:

(不是)
二、一般公式的范式 1. 设 A 是一个命题公式, B 是一个析取范式,若A与 B等值, 则称 B是 A 的一个析取范式。 2. 设 A 是一个命题公式, B是一个合取范式,若A与 B 等值, 则称 B 是 A 的一个合取范式。 例: ∵ p (q r ) p (q r ) ∴
( p r ) (q r ) p (s s) 0 (0
┇ 的同一律)
( p r ) (q r ) p (s s) (q q) (矛盾律)
六、主范式 回顾:范式 有两种: 析取范式、合取范式。 析取范式的一般形式如下: (简单合取式1)∨ (简单合取式2)∨┅∨ (简单合取式n) 。 合取范式的一般形式如下: (简单析取式1)∧ (简单析取式2)∧┅∧ (简单析取式n) 。 (一)主范式 有两种: 主析取范式、主合取范式。 主析取范式的一般形式如下: (极小项1)∨ (极小项2)∨┅∨ (极小项n) 。 主合取范式的一般形式如下: (极大项1)∧ (极大项2)∧┅∧ (极大项n) 。

(5) 用 对 的分配律以 及 , 的结合律将公式整 理为析取范式。
( A B) (A) (B)
(5) 用 对 的分配律以 及 , 的结合律将公式整 理为合取范式。
例2.17 求下列公式的合取范式和析取范式:
(( p q) r ) p
解:(1) 求原公式的合取范式:(用等值演算法)
例如:在公式
的极大项。
又公式 B (r q) (p s) 中所有互不相同的命题变元 也是
p, q, r , s
,所以公式 A 与公式 B 有相同的极小项和极
大项。
3.例子 是
p q r p q r p q r
p, q, r 构成的极小项 :
不是
(( p p) q) (r p) ( 的结合律、置换规则) ( p q) (r p) (幂等律、置换规则) ( 1 的同一律) ( p q) (r p) 1 ( p q) (r p) (s s) (排中律) ( p q) (r p) (s s) 1 ( 1 的同一律) ( p q) (r p) (s s) (t t ) (排中律)
┇ 解:(2) 求原公式的析取范式:(用等值演算法)
(( p q) r ) p
.
(( p q) r ) p
(( p q) r ) p
(蕴涵—析取等值式) (蕴涵—析取等值式) (德摩根律) (德摩根律)
((p q) r ) p
((p q) r ) p
p q; q p r;q p r;┅ (不是)
析取范式的一般形式如下: (简单合取式1)∨ (简单合取式2)∨┅∨ (简单合取式n) 。 q ;q p ;p (q s) (p r t ) ; ┅ (是) 例: p; (q s) (p r s) ;┅ (不是) p (q r ) ;
(二)极小项与极大项 1.定义 定义2.18 设 p1 , p2 , ┅ , pn 是 p 则形如 1 令 pi { pi , pi } ,
n个互不相同的命题变元,
p2 , ┅ , pn 产生的极小项。 若 p1 , p2 , ┅ , pn 是公式 A 中所有互不相同的命题变元, 则由 p1 , p2 , ┅ , pn 产生的极小项称为公式 A 的极小项。 定义2.20 设 p1 , p2 , ┅ , pn 是 n 个互不相同的命题变元,
p2 , ┅ , pn 产生的一个极大项中,每个变元pi
n
个命题变元构成的极大项有 2 n 个。
ห้องสมุดไป่ตู้
A (r q) ( p s) 中所有互不相同的命题 变元是 p , q , r , s ,则由 p , q , r , s 构成的所有极小项都是 由 p , q , r , s 构成的 所有极大项都是公式 A 公式 A 的极小项;
n 个命题变元构成的极小项有 2n
个。
(1)在由 p1 ,
都必须在该极大项中出现一次且仅出 现一次, 每个极大项的第 i 项是 pi 或 pi ; 若构成极大 项的变元没有下标,则按字母的字典顺序排列。 (2)每个极大项都含有 n 1 个析取联结词 和 n 个析取项。 (3)由
(i 1,2,3, ┅ , n)
q p r p q r r p q r s
p, q, r 构成的极小项 :
p1, p2 , p3 构成的极小项 : p1 p2 p3 p1 p2 p3 p1 p2 p3 是 p , q , r 构成的极大项 :

不是
p1, p2 , p3构成的极小项 : p1 p2 p2 p2 p3 p1 p1 p2 p3 p4
p (q r ) p (q r ) (p q) (p r ) p (q r ) 与 (p q) (p r ) 分别是
p (q r ) 一个析取范式和一个合取范式。
三、范式的性质 定理2.3 (1) 一个析取范式是矛盾式,当且仅当它的每个 简单合取式都是矛盾式。 (2) 一个合取范式是重言式,当且仅当它的每个 简单析取式都是重言式。 定理2.3成立的理由: 析取范式的一般形式如下: (简单合取式1)∨ (简单合取式2)∨┅∨ (简单合取式n) 。 合取范式的一般形式如下:
.
(( p q) r ) p (( p q) r ) p (蕴涵---析取等值式) (( p q) r ) p (蕴涵---析取等值式) ((p q) r ) p (德摩根律) ((p q) r ) p (德摩根律) ((p q) r ) p (德摩根律) (( p q) r ) p (双重否定律) ( p q p) (r p) ( 对 的分配律) ( p p q) (r p) ( 的交换律、置换规则) (( p p) q) (r p) ( 的结合律、置换规则)
称为由 p1 ,
称为由 p1 ,
p2 ┅ pn 的简单合取式,
p2 , ┅ , pn 产生的极大项。 若 p1 , p2 , ┅ , pn 是公式 A 中所有互不相同的命题变元, 则由 p1 , p2 , ┅ , pn 产生的极大项称为公式 A 的极大项。
p { p , p } p p p ┅ 令 i 则形如 1 i i , n 的简单析取式, 2
(二)简单析取式 1.定义2.14: 设 A是由有限个命题变元或命题变元的否定 构成的析取式,则 A 称为简单析取式。 q;q p ;p q s p t ;┅ (是) 例:p ;
2.简单析取式的性质: 一个简单析取式是重言式当且仅当它 同时含有一个命题变元及其否定。 (三)析取范式 由有限个简单合取式构成的析取式称为析取范式。 定义2.16:
A B ( A B) ( B A)
(2)同左 (2) 用蕴涵-析取等值式消去联 A B A B 结词 : (3)同左 (3) 用双重否定律消去连续出现 的多个联结词 :A A (4) 用德摩根律将括号外的否定联 (4)同左 结词内移,直至紧靠命题变项或消 去:( A B) (A) (B)
p q r 0 0 0
p q r p q r
p q r 1 1 1
p q r p q r
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