数据库的三大范式和事物
來源:http://blog.csdn.net/w__yi/article/details/19934319
1.1?第一范式(1NF)無重復(fù)的列
1.2?第二范式(2NF)屬性完全依賴于主鍵?[?消除部分子函數(shù)依賴?]
?1.3?第三范式(3NF)屬性不依賴于其它非主屬性?[?消除傳遞依賴?]
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????所謂第一范式(1NF)是指數(shù)據(jù)庫表的每一列都是不可分割的基本數(shù)據(jù)項,同一列中不能有多個值,即實體中的某個屬性不能有多個值或者不能有重復(fù)的屬性。如果出現(xiàn)重復(fù)的屬性,就可能需要定義一個新的實體,新的實體由重復(fù)的屬性構(gòu)成,新實體與原實體之間為一對多關(guān)系。在第一范式(1NF)中表的每一行只包含一個實例的信息。簡而言之,第一范式就是無重復(fù)的列。
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說明:在任何一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫中,第一范式(1NF)是對關(guān)系模式的基本要求,不滿足第一范式(1NF)的數(shù)據(jù)庫就不是關(guān)系數(shù)據(jù)庫。
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例如,如下的數(shù)據(jù)庫表是符合第一范式的:
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| 字段1 | 字段2 | 字段3 | 字段4 |
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而這樣的數(shù)據(jù)庫表是不符合第一范式的:
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| 字段1 | 字段2 | 字段3 | 字段4 | |
| ? | ? | 字段3.1 | 字段3.2 | ? |
| ? | ? | ? | ? | ? |
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數(shù)據(jù)庫表中的字段都是單一屬性的,不可再分。這個單一屬性由基本類型構(gòu)成,包括整型、實數(shù)、字符型、邏輯型、日期型等。很顯然,在當(dāng)前的任何關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)中,傻瓜也不可能做出不符合第一范式的數(shù)據(jù)庫,因為這些DBMS不允許你把數(shù)據(jù)庫表的一列再分成二列或多列。因此,你想在現(xiàn)有的DBMS中設(shè)計出不符合第一范式的數(shù)據(jù)庫都是不可能的。
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1.2?第二范式(2NF)屬性完全依賴于主鍵?[?消除部分子函數(shù)依賴?]
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如果關(guān)系模式R為第一范式,并且R中每一個非主屬性完全函數(shù)依賴于R的某個候選鍵,?則稱為第二范式模式。
第二范式(2NF)是在第一范式(1NF)的基礎(chǔ)上建立起來的,即滿足第二范式(2NF)必須先滿足第一范式(1NF)。第二范式(2NF)要求數(shù)據(jù)庫表中的每個實例或行必須可以被惟一地區(qū)分。為實現(xiàn)區(qū)分通常需要為表加上一個列,以存儲各個實例的惟一標(biāo)識。這個惟一屬性列被稱為主關(guān)鍵字或主鍵、主碼。
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例如員工信息表中加上了員工編號(emp_id)列,因為每個員工的員工編號是惟一的,因此每個員工可以被惟一區(qū)分。
簡而言之,第二范式(2NF)就是非主屬性完全依賴于主關(guān)鍵字。
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所謂完全依賴是指不能存在僅依賴主關(guān)鍵字一部分的屬性(設(shè)有函數(shù)依賴W→A,若存在XW,有X→A成立,那么稱W→A是局部依賴,否則就稱W→A是完全函數(shù)依賴)。如果存在,那么這個屬性和主關(guān)鍵字的這一部分應(yīng)該分離出來形成一個新的實體,新實體與原實體之間是一對多的關(guān)系。
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假定選課關(guān)系表為SelectCourse(學(xué)號,?姓名,?年齡,?課程名稱,?成績,?學(xué)分),關(guān)鍵字為組合關(guān)鍵字(學(xué)號,?課程名稱),因為存在如下決定關(guān)系:
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(學(xué)號,?課程名稱)?→?(姓名,?年齡,?成績,?學(xué)分)
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這個數(shù)據(jù)庫表不滿足第二范式,因為存在如下決定關(guān)系:
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(課程名稱)?→?(學(xué)分)
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(學(xué)號)?→?(姓名,?年齡)
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即存在組合關(guān)鍵字中的字段決定非關(guān)鍵字的情況。
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由于不符合2NF,這個選課關(guān)系表會存在如下問題:
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(1)?數(shù)據(jù)冗余:
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同一門課程由n個學(xué)生選修,"學(xué)分"就重復(fù)n-1次;同一個學(xué)生選修了m門課程,姓名和年齡就重復(fù)了m-1次。
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(2)?更新異常:
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若調(diào)整了某門課程的學(xué)分,數(shù)據(jù)表中所有行的"學(xué)分"值都要更新,否則會出現(xiàn)同一門課程學(xué)分不同的情況。
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(3)?插入異常:
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假設(shè)要開設(shè)一門新的課程,暫時還沒有人選修。這樣,由于還沒有"學(xué)號"關(guān)鍵字,課程名稱和學(xué)分也無法記錄入數(shù)據(jù)庫。
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(4)?刪除異常:
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假設(shè)一批學(xué)生已經(jīng)完成課程的選修,這些選修記錄就應(yīng)該從數(shù)據(jù)庫表中刪除。但是,與此同時,課程名稱和學(xué)分信息也被刪除了。很顯然,這也會導(dǎo)致插入異常。
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把選課關(guān)系表SelectCourse改為如下三個表:
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學(xué)生:Student(學(xué)號,?姓名,?年齡);
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課程:Course(課程名稱,?學(xué)分);
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選課關(guān)系:SelectCourse(學(xué)號,?課程名稱,?成績)。
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這樣的數(shù)據(jù)庫表是符合第二范式的,?消除了數(shù)據(jù)冗余、更新異常、插入異常和刪除異常。
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另外,所有單關(guān)鍵字的數(shù)據(jù)庫表都符合第二范式,因為不可能存在組合關(guān)鍵字。
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1.3?第三范式(3NF)屬性不依賴于其它非主屬性?[?消除傳遞依賴?]
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如果關(guān)系模式R是第二范式,且每個非主屬性都不傳遞依賴于R的候選鍵,則稱R為第三范式模式。
????滿足第三范式(3NF)必須先滿足第二范式(2NF)。第三范式(3NF)要求一個數(shù)據(jù)庫表中不包含已在其它表中已包含的非主關(guān)鍵字信息。
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例如,存在一個部門信息表,其中每個部門有部門編號(dept_id)、部門名稱、部門簡介等信息。那么在的員工信息表中列出部門編號后就不能再將部門名稱、部門簡介等與部門有關(guān)的信息再加入員工信息表中。如果不存在部門信息表,則根據(jù)第三范式(3NF)也應(yīng)該構(gòu)建它,否則就會有大量的數(shù)據(jù)冗余。
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第三范式(3NF):在第二范式的基礎(chǔ)上,數(shù)據(jù)表中如果不存在非關(guān)鍵字段對任一候選關(guān)鍵字段的傳遞函數(shù)依賴則符合第三范式。簡而言之,第三范式就是屬性不依賴于其它非主屬性。
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所謂傳遞函數(shù)依賴,指的是如果存在"A?→?B?→?C"的決定關(guān)系,則C傳遞函數(shù)依賴于A。
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因此,滿足第三范式的數(shù)據(jù)庫表應(yīng)該不存在如下依賴關(guān)系:
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關(guān)鍵字段?→?非關(guān)鍵字段x?→?非關(guān)鍵字段y
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假定學(xué)生關(guān)系表為Student(學(xué)號,?姓名,?年齡,?所在學(xué)院,?學(xué)院地點,?學(xué)院電話),關(guān)鍵字為單一關(guān)鍵字"學(xué)號",因為存在如下決定關(guān)系:
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(學(xué)號)?→?(姓名,?年齡,?所在學(xué)院,?學(xué)院地點,?學(xué)院電話)
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這個數(shù)據(jù)庫是符合2NF的,但是不符合3NF,因為存在如下決定關(guān)系:
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(學(xué)號)?→?(所在學(xué)院)?→?(學(xué)院地點,?學(xué)院電話)
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即存在非關(guān)鍵字段"學(xué)院地點"、"學(xué)院電話"對關(guān)鍵字段"學(xué)號"的傳遞函數(shù)依賴。
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它也會存在數(shù)據(jù)冗余、更新異常、插入異常和刪除異常的情況,讀者可自行分析得知。
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把學(xué)生關(guān)系表分為如下兩個表:
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學(xué)生:(學(xué)號,?姓名,?年齡,?所在學(xué)院);
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學(xué)院:(學(xué)院,?地點,?電話)。
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這樣的數(shù)據(jù)庫表是符合第三范式的,消除了數(shù)據(jù)冗余、更新異常、插入異常和刪除異常。
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事務(wù)是作為一個邏輯單元執(zhí)行的一系列操作,一個邏輯工作單元必須有四個屬性,稱為 ACID(原子性、一致性、隔離性和持久性)屬性,只有這樣才能成為一個事務(wù):原子性
事務(wù)必須是原子工作單元;對于其數(shù)據(jù)修改,要么全都執(zhí)行,要么全都不執(zhí)行。
一致性
事務(wù)在完成時,必須使所有的數(shù)據(jù)都保持一致狀態(tài)。在相關(guān)數(shù)據(jù)庫中,所有規(guī)則都必須應(yīng)用于事務(wù)的修改,以保持所有數(shù)據(jù)的完整性。事務(wù)結(jié)束時,所有的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(如 B 樹索引或雙向鏈表)都必須是正確的。
隔離性
由并發(fā)事務(wù)所作的修改必須與任何其它并發(fā)事務(wù)所作的修改隔離。事務(wù)查看數(shù)據(jù)時數(shù)據(jù)所處的狀態(tài),要么是另一并發(fā)事務(wù)修改它之前的狀態(tài),要么是另一事務(wù)修改它之后的狀態(tài),事務(wù)不會查看中間狀態(tài)的數(shù)據(jù)。這稱為可串行性,因為它能夠重新裝載起始數(shù)據(jù),并且重播一系列事務(wù),以使數(shù)據(jù)結(jié)束時的狀態(tài)與原始事務(wù)執(zhí)行的狀態(tài)相同。
持久性
事務(wù)完成之后,它對于系統(tǒng)的影響是永久性的。該修改即使出現(xiàn)系統(tǒng)故障也將一直保持。
轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/wuxiangli/p/6534323.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的数据库的三大范式和事物的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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