关系模式规范化(精选)
关系模式的规范化
关系模式的分解
模式分解
对于有问题的关系模式，可以通过模式分 解的方法使之规范化。 关系模式的分解是关系规范化的主要方法， 关系模式的分解要遵循以下原则： 一事一地原则 无损性原则 独立性原则
关系模式分解的原则
1、一事一地原则：一个关系只能表达一种信 息，不能多种信息混合存储。 2、无损性原则：分解后的各个关系进行自然 连接时，能完全恢复以前信息。
关系模式应满足的基本条件
一、元组的每个分量必须是不可分的数据项
关系模式 基本条件
关系数据库特别强调，关系中的属性不能 是组合属性，必须是基本项，并把这一要求规 定为鉴别表格是否为“关系”的标准。
关系模式应满足的基本条件
关系模式 基本条件
二、数据库中的数据冗余应尽可能少 数据冗余是数据库最忌讳的毛病。数据冗 余会使数据库中的数据量巨增，系统负担过重， 并会浪费大量的存储空间。 数据冗余还会导致数据的不完整、增加数 据维护的代价，数据冗余还会造成数据查询和 统计的困难。
关系规范化的பைடு நூலகம்义
1、可将每一个数据项转换为最小数据项。
2、消除不必要冗余，并使关系检索得到简化。
关系模式 规范化
3、消除插入、更新和删除异常。 4、易于使用非过程化的高级查询语言进行查询。
关系模式应满足的基本条件
三、不能因为数据更新而引起数据不一致问题
关系模式 基本条件
关系模式设计的不好，会导致不必要的数 据冗余。 当执行数据修改时可能会出现冗余数据被 部分修改，从而导致数据更新异常。
关系模式应满足的基本条件
四、不能出现数据插入异常
关系模式 基本条件
关系模式设计的不好，会导致同一关系中 出现多种信息混合存储。 多种信息之间的复杂依赖关系是导致数据 不能被正确插入的关键所在。
简述关系模式规范化过程
简述关系模式规范化过程
关系模式规范化是一种将关系模式转换为更高级别的模式的过程，以提高数据库的性能和可维护性。
它的目的是减少冗余，消除潜在的更新异常，并使数据库更容易维护。
关系模式规范化的过程包括：
1.确定属性依赖：首先，需要确定属性之间的依赖关系，以便确定哪些属性可以被删除，以及哪些属性可以被拆分。
2.确定函数依赖：函数依赖是指一个属性或一组属性可以用来确定另一个属性的值。
3.确定范式：范式是指一种模式，它可以用来描述一个关系模式的结构。
4.确定正则化：正则化是指将关系模式转换为更高级别的模式，以减少冗余和消除潜在的更新异常。
5.确定拆分：拆分是指将一个关系模式拆分成多个模式，以减少冗余和消除潜在的更新异常。
6.确定合并：合并是指将多个关系模式合并成一个模式，以减少冗余和消除潜在的更新异常。
7.确定索引：索引是指在数据库中创建一个索引，以提高查询性能。
关系模式规范化的过程可以提高数据库的性能和可维护性，并使数据库更容易维护。
它可以帮助减少冗余，消除潜在的更新异常，并使数据库更容易维护。
因此，关系模式规范化是一个重要的数据库设计过程，可以提高数据库的性能和可维护性。
简述关系模式规范化
简述关系模式规范化
关系模式规范化是一种技术，是按照一定的规则将关系模式进行重新组织和整理的过程。
其宗旨在于提高系统的完整性和弹性，将数据结构按照一定的高低规则排列，使其冗余度降至最低。
关系数据模式(Relational Data Model)是一种结构化的数据模式，在逻辑数
据库系统中被用作描述数据库的数据结构(RDM亦被称为 E-R模型)。
关系模式是一种关系数据模式，可以将关系型数据库中彼此有一定联系的实体之间构建出一个逻辑关系，其中存储在数据库中的信息元素彼此联系起来，形成一条完整的记录。
它可以表示多个实体之间的一个强耦合的逻辑关系，其中的实体之间的数据结构是精确和完整的，可以很容易的进行提取和检索。
关系模式规范化有三个主要阶段：第一阶段是简单规范化(简单的冗余度消除);第二阶段是必要的规范化;第三阶段是高级规范化。
简单规范化阶段是关系模式规范化的最初阶段，主要是针对关系模式中冗余性和破坏单一原则(第一范式)引起的错误进行发现和消除，所以这一阶段的操作就是将冗余性数据移入另外的表格中。
必要的规范化阶段是对关系模式规范化的关键阶段，在该阶段，根据一定的规则移除掉第一范式中不充分函数依赖(也称为不完全函数依赖)，通过这种方式可以完全实现第二范式，也就是把所有非主属性完全依赖于主属性。
高级规范化阶段涉及重新把已经规范化的模式进步进一步抽象化，使之达到第三范式甚至第四范式水平，也就是非主属性完全的依赖于主属性，同时剔除掉冗余数据。
关系模式规范化是将关系模式按照一定的规则组织和整理的过程，有利于提升模式的完整性和弹性，降低其冗余度，它主要包括简单规范化、必要规范化和高级规范化三个阶段，是一种十分重要的数据库。
关系模型规范化
规范化的必要性
❖ 关系模式的简化定义 ❖ 数据依赖 ❖ 数据依赖对关系模式影响
关系模式的简化定义
关系模式由五部分组成，即它是一个五元组：
R(U, D, DOM, F)
R： 关系名 U： 组成该关系的属性名集合 D： 属性组U中属性所来自的域 DOM： 属性向域的映象集合 F： 属性间数据的依赖关系集合
第三范式 （3NF）
➢ 采用投影分解法将一个2NF的关系分解为多个3NF的 关系，可以在一定程度上解决原2NF关系中存在的插入异 常、删除异常、数据冗余度大、修改复杂等问题。
➢ 将一个2NF关系分解为多个3NF的关系后，仍然不能 完全消除关系模式中的各种异常情况和数据冗余。
关系模式的规范化
1. 规范化的必要性 2. 规范化 3. 小结
数据依赖对关系模式的影响
把这个单一模式分成3个关系模式： S（Sno，Sdept，Sno → Sdept） SC（Sno，Cno，Grade，（Sno，Cno） → Grade） DEPT（Sdept，Mname，Sdept→ Mname）
关系模式的规范化
1. 规范化的必要性 2. 规范化 3. 小结
➢ 分解后的关系模式S-D与D-L中不再存在传递依赖
第三范式（3NF）
S-D的码为Sno， D-L的码为Sdept
S-D
D-L
Sno
Sdept
Sdept
Sloc
S-L(Sno , Sdept , Sloc) ∈ 2NF
S-L(Sno , Sdept , Sloc) ∈ 3NF S-D(Sno ，Sdept) ∈ 3NF D-L(Sdept ， Sloc)∈ 3NF
关系模式的简化表示
➢ 关系模式R（U, D, DOM, F）
第1章(下)关系模式的规范化
1 NF 消除非主属性对码的部分函数依赖 2 NF 消除非主属性对码的传递传递依赖 3 NF 消除决定因素不含码 BCNF 消除多值依赖
化 步二 骤、 关 系 模 式 的 规 范
2.4 关系模式的规范化
4NF
范 式 的 类 型
2.0 范式和关系的
（一）第一范式（1NT） 1. 定义：如果一个关系模式R的所有属性都是不可再分的基本 数据项，则R∈1NF。 例如：
2.3 第三范式
学生A(学号，姓名，系号，系主任)
t 2NF中消除传递 依赖就属于3NF
学生(学号，姓名，系号)
系(系号,系主任)
3NF中既无部分依赖,又无传递依赖
选课(学号，课号，成绩) 学生(学号，姓名，系号) 系 (系号，系主任) 学号 成绩 课号
姓名 学号 系号 系号 学号
姓名 系号 系主任
2.1 第一范式
学生(学号，课号，姓名，系号，系主任，成绩）
姓名
学号
成绩
课号
系号
系主任
（二）第二范式（2NT） 1. 定义：如果R∈1NF,在R中消除了部分依赖，则
R∈2NF。例如：
2. 将1NF升级为2NF 将1NF中的部分函数依赖消除后，就属于2NF是，例如： 学生（学号，姓名，系号，系主任） 选课（学号，课号，成绩）
1.关系模式中的数据依赖（f, p,t ) 2.范式（1NF，2NF，3NF）
3.关系模式的规范化（3NF）
数据库设计的任务
1 .结构设计：设计出合理规范的数据库(冗
余小，数据共享，数据独立，完整性规则，
规范到3NF、BCNF、4NF） 2. 行为设计：设计出操作 灵活方便，功能强，数据安 全的用户界面（程序）
数据库关系模式的规范化
第4章 关系模式的规范化设计理论
关系数据库的规范化设计是指面对一个 现实问题,如何选择一个比较好的关系 模式集合。规范化设计理论主要包括三 个方面的内容：数据依赖、范式和模式 设计方法。其中数据依赖起着核心的作 用。数据依赖研究数据之间的联系，范 式是关系模式的标准，模式设计方法是 自动化设计的基础。规范化设计理论对 关系数据库结构的设计起着重要的作用 。
第4章 关系模式的规范化设计理论
4.1 问题的提出
4.2 关系模式的函数依赖
4.3 关系模式的规范化 4.4 关系模式的分解特性
4.1 问题的提出
4.1.1 关系模式可能存在的异常
4.1.2 异常原因分析
4.1.3 异常问题的解决
关系模型的外延和内涵
外延就是通常所说的关系、表或当前值，它的 基本性质已在第2章介绍过。由于用户经常对 关系进行插入、删除和修改操作，因此外延是 与时间有关的，随着时间的推移在不断变化。 内涵是与时间独立的，是对数据的定义以及数 据完整性约束的定义。对数据的定义包括对关 系、属性、域的定义和说明。对数据完整性约 束的定义涉及面较广，主要包括以下几个方面 ：
DeptName Computer … Math …
DeptHead 黄山 朱红
4.1.3 异常问题的解决(4)
前面通过实例说明，解决关系模式异常问题的方法是对 关系模式进行分解。 但分解的理论问题还没有解决： 怎样判定关系模式好或不好? (关系模式的标准问题) 怎样判定一个关系模式的分解是好 (有益)的? (分 解的标准问题) 怎样将一个关系模式分解为一组好的关系模式? (分解 方法问题) 这就是规范化理论，它正是用来改造关系模式，通过分解 关系模式来消除其中不合适的数据依赖，以解决插入异 常、删除异常、更新异常和数据冗余问题。这些就是后 面几节所涉及的内容。
关系模式规范化
关系模式规范化
概要：本文介绍了关系模式规范化的概念，原则以及实施方式。
在任何形式的软件系统开发中，规范化都是非常重要的一环。
合理有效地维护数据库和关系数据结构，是各个数据库系统有效运行的必要前提。
本文探讨的主题就是关系模式规范化，以便为数据库系统的性能和功能提供更高的水平。
关系模式规范化意味着关系模式（也称为概念模型）中的实体及其属性之间存在一种规范性结构。
这种结构对定义概念模型中的实体之间的关系具有重要作用。
规范化的过程涉及将概念模型解构为基本结构的过程，其中各个实体的属性被抽象为子集。
利用此过程称为规范化，也就是将条件分解成较低的层次，以在实体之间建立一种标准的关系。
使用规范化的模型有许多优势，包括减少数据冗余、减少必要的输入及更新数据所需的多余步骤，简便化查询和保持数据准确性等等。
这些优势提供了处理庞大数据集资源的有效方法，确保数据可靠性和一致性以及减少维护成本和提高数据库效能。
有两类方法可以使用来实施关系模式规范化，简称两种规范。
第一种是第一范式，也就是1NF，它要求所有实体的属性均为原子的，也就是不可分解的。
此外，每个实体的属性不能有重复的值。
此外，实体之间必须存在关联关系。
第二种规范是第二范式，
必须要求具有唯一决定性的属性。
该范式要求在引用某些属性的情况下，数据库能够唯一决定实体的标识符，从而排除了任何重复记录。
最后，规范化有一定程度上降低了实现数据库系统效率和功能的难度。
只要运用规范化的原则，就可以使设计的关系模式更能够满足业务系统的需要，而不会有可能出现的错误。
关系模式规范化
Cname 数据库 数据结构 C语言 计算机网络 数据库 计算机网络 编译原理 信息系统 数据库 高等数学 信息系统 数据库 高等数学
Grade 85 81 92 76 82 94 83 87 79 81 90 88 85
分析可能存在的问题！ 分析可能存在的问题！
9.1 问题的提出
产生问题的原因 SCD关系模式中存在某些不合适的数据依 SCD关系模式中存在某些不合适的数据依 赖 解决的办法 对关系模式SCD进行分解， SCD进行分解 对关系模式SCD进行分解，消除不合适的 数据依赖 解决问题的理论依据 关系规范化理论
2NF的定义 的定义 若关系模式R∈ 若关系模式 ∈1NF，并且每一个非主属性 ， 都完全函数依赖于R的码，则R∈2NF。 都完全函数依赖于 的码， ∈ 。 的码 将SCD（Sno,Sdept,Mname,Cname,Grade）进 （ ） 行分解成两个关系模式： 行分解成两个关系模式： SD（Sno,Sdept,Mname） （ ） SC（Sno,Cname,Grade） （ ） 关系模式SD和SC中不存在非主属性对码的部分 关系模式 和 中不存在非主属性对码的部分 函数依赖，因此SD和 均属于 均属于2NF 函数依赖，因此 和SC均属于
结论： 结论： 数据冗余的情况有一定 程序的改善 仍然存在数据冗余、 仍然存在数据冗余插 入异常、 入异常、更新异常 异常产生原因： 异常产生原因：存在非主 属性对码的传递函数依赖。 属性对码的传递函数依赖。
2006640102 计算机网络 76 1 2006640102 数据库 5 82
2006640102 计算机网络 94 5 2006640102 编译原理 1 2006640200 信息系统 4 83 87
5第五章第4讲关系模式的规范化
5第五章第4讲关系模式的规范化关系模式的规范化是数据库设计中的一个重要概念，它通过一系列规则和规范化原则，使得关系模式能够更加合理、高效地组织和管理数据。
规范化的目的是消除冗余和数据依赖，以避免数据异常和不一致的情况发生。
本文将介绍关系模式规范化的基本概念、规则和原则，并讨论规范化的实际应用。
关系模式规范化的基本概念是：在关系数据库中，每个关系模式都应该经过规范化，以达到最佳的数据结构和数据组织方式。
规范化是一个多阶段的过程，每个阶段都有特定的规则和原则。
第一范式（1NF）是最基本的规范化原则。
它要求每个关系模式的属性都是原子性的，即不可再分的。
这意味着属性的值不可以是集合、数组或多值的。
如果一个属性的值可以被分解为更小的数据项，则需要拆分为多个属性，使得每个属性都是原子的。
第二范式（2NF）要求在满足1NF的基础上，消除非主属性对码的部分函数依赖。
函数依赖指的是当一个属性的值确定之后，另一个属性的值也能确定。
如果一个属性只依赖于码中的一部分属性，而不是整个码，那么它就存在部分函数依赖，需要拆分为多个关系模式，以消除这种依赖。
第三范式（3NF）要求在满足2NF的基础上，消除非主属性对互相之间的传递依赖。
传递依赖指的是当一个属性的值确定之后，其他非主属性的值也能确定。
如果一个非主属性依赖于另一个非主属性，而不是直接依赖于码，那么它就存在传递依赖，需要拆分为多个关系模式，以消除这种依赖。
此外，还有更高级的规范化形式，如BCNF（巴斯-科德范式）和第四范式。
BCNF要求在满足3NF的基础上，消除所有非主属性对码的冗余依赖。
第四范式则要求在满足BCNF的基础上，消除多值依赖和联合依赖。
这些规范化原则和规则都是为了最大程度地消除数据冗余和依赖问题，并提高数据库的性能和数据完整性。
关系模式规范化在实际应用中有着广泛的应用。
首先，在数据库设计阶段就应该考虑规范化原则，选择合适的属性和关系模式，避免冗余和依赖问题。
关系模式规范化
关系模式规范化关系模式规范化是对数据库表的列进行规范化的重要技术。
它不仅能够提高数据库的可读性和安全性，还能够减少数据库查询时间，提高系统运行效率。
本文将详细介绍关系模式规范化的概念、原理和步骤，帮助读者更好地理解和应用这一重要技术。
关系模型规范化是一种将数据库表中的列规范化的过程，主要是为了降低表中冗余列的数量，以节省存储空间和减少数据冗余，并且符合一些基本的数据库设计的基本要求。
关系模式规范化由三个步骤构成：分解，标准化和继承。
首先，我们需要做的是分解数据库表，这就是所谓的“分解”。
将一个表中的列分解成多个表，每个表具有一组相关的列。
例如，我们可以将一个含有客户名字、地址和电话号码的表分解为两个表，一个表包含客户名字和地址，另一个表包含客户名字和电话号码。
而且，他们之间有一个“客户ID”的关联，以此实现表间的关联。
接下来，要对列进行标准化处理，这一步叫做“标准化”。
主要是为了消除表中多余的重复列，使每一列保持一致性。
比如，在一个表中，客户地址可以分为多个列，比如国家、省份、城市等，但这种方法会带来重复冗余，应当将这些地址信息合并成一列，以减少列的数量。
最后，要对列进行继承，这一步叫做“继承”。
即从一个表中继承数据，在另一个表中使用。
例如，如果一张表涉及客户的基本信息，另一张表涉及客户的订单信息，那么就可以在客户订单信息表中继承客户的基本信息，即客户的ID，而无需重复输入基本信息。
以上就是关系模式规范化的基本原理和步骤，它旨在通过规范化表的列，减少数据冗余，提高数据库的可读性和安全性，同时节省存储空间和查询时间。
如果读者们可以掌握关系模式规范化的知识点，就可以更好地实现数据库表列的规范化，从而提高数据库系统的安全性和性能。
《关系模式的规范化》课件
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关系模式的规范化主要基于函数依赖和范式的理论，通过逐 步消除冗余属性、处理数据依赖冲突，最终达到一定的规范 化程度，如第三范式（3NF）或更高范式。
关系模式规范化的重要性
减少数据冗余
规范化可以消除数据冗余，减少存储 空间的浪费，并降低数据维护成本。
保证数据一致性
通过规范化，可以确保数据的一致性 和完整性，避免因数据更新、删除操 作而产生的错误和异常。
从3NF到BCNF的转化
将关系模式分解为多个关系模式，使得每个 关系模式都满足3NF和BCNF。
07
关系模式规范化的应用场景
数据库设计
数据结构合理化
通过规范化，确保数据库中的关 系模式满足一定的范式要求，从 而使数据结构更加合理、清晰， 降低数据冗余和操作异常的风险 。
提高数据一致性
规范化有助于保证数据的一致性 ，避免数据在不同表中重复存储 ，从而降低数据不一致的问题。
BCNF范式消除了传递依赖，从而减 少了数据冗余和更新异常的可能性。
VS
BCNF范式是相对较弱的范式，它允 许有部分函数依赖，但不允许有完全 函数依赖。
如何达到BCNF
识别关系模式中的函数依赖， 并确定哪些是传递依赖。
通过分解关系模式或引入新 的候选键来消除传递依赖，
从而满足BCNF的要求。
在分解过程中，需要确保分解 后的关系模式仍然满足BCNF 的要求，并且能够保持数据的
03
通过规范化，可以降低因修改操作导致的数据完整性破坏的风
险，确保数据的准确性和一致性。
数据冗余消除
关系模式规范化
关系模式规范化关系模式规范化是指对数据库关系模式（如表）采用规范化的方法，使其更加结构化和可维护。
它的目的是减少存储重复的数据，提高效率，简化查询，以及提高安全性。
它包括一系列的操作，包括表拆分、冗余删除、粗粒度拆分和标准化。
二、规范化的优势1.少冗余数据：规范化会消除重复数据，减少存储空间，减少用于存储数据的磁盘空间。
2.高查询性能：规范化可以帮助查询更快找到所需要的数据，提高查询性能，提高查询效率。
3.高安全性：规范化可以减少存储数据的安全风险。
4.善数据结构：规范化会把表组织成有结构的形式，以便更容易访问和管理。
5.加数据一致性：规范化可以提高数据一致性，减少数据冗余，改善数据的准确性和可靠性。
三、如何规范化规范化的方法有很多，下面介绍一下几个常用的方法。
1.拆分：表拆分是把一个表拆分成多个小表，以减少冗余数据和简化查询，而无需减少存储空间。
2.余删除：冗余删除是指把不需要的重复数据从数据库中删除，以提高查询性能。
3.粒度拆分：粗粒度拆分是把一个表拆分成几个表，以提高存储空间利用率。
4.准化：标准化是把不同的表中的数据转化为一致的格式，以提高数据一致性。
四、关系模式规范化的注意事项1.范化不能改变数据库表结构，因此会影响SQL查询性能。
2.范化不能改变表中存储的数据，因此应该充分考虑是否需要规范化，以避免数据损坏。
3.规范化过程中，必须慎重考虑所有相关的查询，以避免查询效率的降低。
4.规范化完成后，应该定期对数据库进行检查，确保其正确性和可靠性。
五、结论关系模式规范化技术是一项重要的数据库技术，它可以帮助提高数据库的性能，简化查询，提高安全性，增加数据一致性，改善数据结构和数据存储空间。
然而，规范化也有一定的技术挑战和注意事项，如果不小心处理，很容易导致数据损坏和查询效率的降低。
因此，有必要加以详细的调查，确保在应用规范化技术之前，充分了解有关技术和实施方法，以避免技术上的失误。
5第五章第4讲关系模式的规范化
二、第一范式（1NF） （续2） 第一范式（ ） ）
解决方法 对于有子表的非规范关系，一般采用重复 对于有子表的非规范关系，一般采用重复 所在行的其它属性的值，增加新的记录， 所在行的其它属性的值，增加新的记录，从 而把子表中的值分开， 而把子表中的值分开，将非规范关系转换成 规范关系。 规范关系。
）（续 ） 四、第三范式（3NF）（续2） 第三范式（ ）（
例：R2（C#,TNAME,TADDR）, C#,TNAME,TADDR）
F2={C#→TNAME,TNAME→TADDR} ={C#→TNAME,TNAME→
教师住址 (TADDR)
课程号(C#) 课程号(C#)
教师名(TNAME) 教师名(TNAME)
到底什么样的关系模式是最优的？ 到底什么样的关系模式是最优的？ 标准是什么？如何实现？ 标准是什么？如何实现？
主要内容
范式 第一范式 第二范式 第三范式 BCNF 范式之间的关系和关系模式的规范化 向3NF的模式分解算法 的模式分解算法
一、范式 衡量关系模式好坏的标准就是关系模式的范 式（Normal Forms，简记为 ）。 ，简记为NF）。 可以把范式的概念理解为符合某一条件的关 系模式的集合。 系模式的集合。
二、第一范式（1NF） （续1） 第一范式（ ） ）
例：R=(S#,C#,GRADE,TNAME,TADDR)， R=(S#,C#,GRADE,TNAME,TADDR)，
F={C#→TNAME,(S#,C#)→GRADE,TNAME→TADDR} F={C#→TNAME,(S#,C#)→GRADE,TNAME→TADDR}
学号(S#) 学号(S#)
课程号(C#) 课程号(C#)
部分依赖
第5章关系模式的规范化设计
第5章关系模式的规范化设计关系模式的规范化设计（Normalization）是数据库设计中的一个重要步骤，目的是消除冗余数据、提高数据的完整性和一致性，减少数据操作的复杂性和数据的存储空间。
下面将介绍关系模式的规范化设计的原则、规范化的各个阶段和规范化的优缺点。
一、规范化设计的原则规范化设计的原则包括：1.消除冗余数据：即通过将数据分散到多个关系中，避免将相同数据重复存储在多个地方，减少了存储空间的浪费。
2.提高数据的完整性：通过将数据分开存储到多个关系中，可以降低数据的重复性，确保数据的一致性和准确性。
3.简化数据操作：通过将数据分解成多个关系，可以简化数据的操作和维护，提高数据查询和更新的效率。
4.减少数据的存储空间：通过消除冗余数据和提高数据的完整性，可以减少数据的存储空间占用，节省存储资源。
二、规范化设计的各个阶段规范化设计通常分为一般化（First Normal Form，1NF）、第二范式（Second Normal Form，2NF）、第三范式（Third Normal Form，3NF）等多个阶段。
1.一般化：将关系模式中的属性分解成原子属性，即每个属性都是不可再分的单元，消除属性中的重复数据。
同时，每个记录是唯一的，并且属性的顺序也无关紧要。
2.第二范式：在达到一般化的基础上，消除非主属性对主键的部分依赖。
即要求每个非主属性完全依赖于主键。
3.第三范式：在达到第二范式的基础上，进一步消除传递依赖。
即要求每个非主属性只依赖于主键，而不依赖于其他非主属性。
三、规范化设计的优缺点规范化设计的优点包括：1.提高数据的完整性和一致性：通过规范化，可以消除数据的冗余，减少数据的重复性，确保数据的一致性和准确性。
2.简化数据操作：通过规范化，可以将数据分解成多个关系，简化了数据的操作和维护，提高了数据查询和更新的效率。
3.节省存储空间：通过规范化，可以消除冗余数据，减少数据的存储空间占用，节省存储资源。
关系模式规范化
各种范式之间的关系如图1所示。
图1
各种范式之间的关系
一、第一范式（1NF）
第一范式（First Normal Form）是最基本的规范形式， 之后的每个范式必须都要满足1NF。 定义4：如果关系模式R，其所有的属性均为简单属性， 即每个属性都是不可再分的，则称R属于第一范式，简 称1NF，记作R1NF。 （在前面讨论关系的性质时，我们把满足这个条件的关 系称为规范化关系） 在关系数据库系统中只讨论规范化的关系，凡是非规 范化的关系模式必须化成规范化的关系。 在非规范化的关系中去掉组合项就能化成规范化的关 系。每个规范化的关系都属于1NF，这也是它之所以称 为“第一”的原因。
二、完全函数依赖与部分函数依赖
定义2：设关系模式R(U)，U是属性全集，X和Y是U的子集， 如果X→Y，并且对于X的任何一个真子集X′,都有X′ Y， 则称Y对X完全函数依赖（Full Functional Dependency），记 作 X f Y。 如果对X的某个真子集X′，有X′→Y，则称Y对部分函 数依赖（Partial Functional Dependency），记作X Y。
而一个学生只能属于一个系，所以当CARDNO的值确定之后，SNAME、DEPT 的值也随之被唯一的确定了。 这类似于变量之间的单值函数关系。设单值函数Y=F(X)，自变量X的值可 以决定一个唯一的函数值Y。在这里，我们说CARDNO函数决定（SNAME， DEPT），或者说（SNAME，DEPT）函数依赖于SNO。
其中：CARDNO表示借书证号号， SNAME表示借书学生姓名,DEPT表 示学生所在的系别,BNO表示图书编号,DATE表示借阅日期。
BORROW(CARDNO,SNAME,DEPT,BNO,DATE) 这个关系模式在使用中会出现什么问题呢？ 数据冗余： 对于借书人每次借一本书，其姓名NAME及所在系DEPT 都要重复存放一次，数据的冗余度很大，浪费了存储 空间。 更新异常： 由于数据冗余，如果借书人所在系改变了，有关借书 人的所有元组中的所在系的信息都要修改，这不仅增 加了更新代价，而且存在着潜在的不一致性，有可能 出现一部分数据被修改，而另一部分数据没有被修改。 因此，系统要付出很大的代价来维护数据库的完整性。
关系模式规范化
定义：如果关系模式R∈1NF，且每一个非主属性都完全 依赖于主码，则称关系R 是属于第二范式的，记作 R∈2NF
第二范式（2NF）说明： 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
第三范式举例结果
第三范式题目
总结
规范化目的是使结构更合理，消除存储异常， 使数据冗余尽量小，便于插入、删除和更新 原则：遵从概念单一化 “一事一地”原则，即 一个关系模式描述一个实体或实体间的一种联系。 方法：将关系模式投影分解成两个或两个以上 的关系模式。 要求：分解后的关系模式集合应当与原关系模 式“等价”，即经过自然联接可以恢复原关系而不 丢失信息，并保持属性间合理的联系。
第一范式(1NF)
例如，如下的数据库表是符合第一范式的：
字段1
字段2Biblioteka 字段3字段4第一范式(1NF)
而这样的数据库表是不符合第一范式的：
字段 1
字段 2
字段 3.1
字段3
字段 4
字段 3.2
第一范式(1NF)
第二范式(2NF)
第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基础上建 立起来的，即满足第二范式（2NF）必须先满足第一范式 （1NF） 。
课程总结
不规范关系引发的问题 第一范式 第二范式 第三范式
关系模式的规范化
教学目标
1.了解关系模式规范化的作用 2.掌握第一范式—重点 掌握第二范式—重点 3.掌握第三范式—重点
一起分析下表存在的问题
问题如下
回顾关系模式
关系模式:关系模式相当于一张二维表 的框架,在这个框架下填入数据，称为关 系模式的一个实例，或者叫关系(R)。 R(A1,A2,A3...Ai):R是关系名，Ai是 关系的属性名。 一个关系名对应一张表， 关系名对应表名，属性对应表中的列名。 关系模式的简化表示法: R<U,F>
写出关系模式规范化的步骤。
写出关系模式规范化的步骤。
关系模式规范化是数据库设计中的一种重要技术,旨在消
除关系模式中的冗余信息,使得关系模式结构更加规范、简洁。
下面是关系模式规范化的步骤：
1.识别冗余信息：首先要清楚的是,什么是冗余信息,冗余信息是指在一个关系模式中出现多次的信息,如果这些信息
在关系模式中被删除,也不会对关系模式的完整性造成影响。
2.分解关系模式：根据冗余信息的特征,将关系模式分解
成多个较小的关系模式,这些关系模式叫做范式。
3.构建范式的层次结构：将分解后的范式按照一定的规则进行排列,构建范式的层次结构。
4.将范式合并成关系模式：根据范式的层次结构,将范式
合并成关系模式。
5.检查规范化后的关系模式是否合法：在规范化过程中,
需要保证规范化后的关系模式满足一些基本的规则,如主属
性完备性、非主属性函数依赖性等。
检查规范化后的关系模式是否合法,是确保数据库设计质量的重要步骤。
关系模式规范化是数据库设计的一个重要环节,通过规范
化可以消除关系模式中的冗余信息,使得关系模式更加规范、简洁,并有利于提高数据库的性能。