資料庫設計範式2——BC範式和第四範式回顧BC範式第四範式

我用大白話來回顧一下什麼是三範式：

第一範式：每個表應該有唯一辨別每一行的主鍵。

第二範式：在複合主鍵的情況下，非主鍵部分不應該依賴于部分主鍵。

第三範式：非主鍵之間不應該有依賴關系。

這是我們設計資料庫的基本規則，但是隻有這三個規則并不能完全解決資料的增删改的異常情況，下面就來看看bc範式的例子。

bc範式（bcnf）是boyce-codd範式的縮寫，其定義是：在關系模式中每一個決定因素都包含候選鍵，也就是說，隻要屬性或屬性組a能夠決定任何一個屬性b，則a的子集中必須有候選鍵。bcnf範式排除了任何屬性(不光是非主屬性，2nf和3nf所限制的都是非主屬性)對候選鍵的傳遞依賴與部分依賴。

比如我們有一個學生導師表，其中包含字段：學生id，專業，導師，專業gpa，這其中學生id和專業是聯合主鍵。

studentid

major

advisor

majgpa

1

人工智能

edward

4.0

2

大資料

william

3.8

3.7

3

joseph

這個表的設計滿足三範式，有主鍵，不存在主鍵的部分依賴，不存在非主鍵的傳遞依賴。但是這裡存在另一個依賴關系，“專業”函數依賴于“導師”，也就是說每個導師隻做一個專業方面的導師，隻要知道了是哪個導師，我們自然就知道是哪個專業的了。

是以這個表的部分主鍵依賴于非主鍵部分，那麼我們可以進行以下的調整，拆分成2個表：

學生導師表：

導師表：

如果滿足了bc範式，那麼就不再會有任何由于函數依賴導緻的異常，但是我們還可能會遇到由于多值依賴導緻的異常。

比如我們建立課程教師和教材的模型，我們規定，每門課程有對應的一組教師，每門課程也有對應的一組教材，一門課程使用的教程和教師沒有關系。這樣我們首先肯定有三個實體表，分别表示課程，教師和教材。現在我們要建立這三個對象的關系，于是我們建立的關系表，定義如下：

課程id，教師id，教程id；這三列作為聯合主鍵。

以下是示例，為了表述友善，我們用name代替id，這樣更容易看懂：

course

teacher

book

英語

bill

人教版英語

美版英語

jay

高數

人教版高數

dave

美版高數

這個表除了主鍵，就沒有其他字段了，是以肯定滿足bc範式，但是卻存在多值依賴導緻的異常。

我們先來看看多值依賴的定義：

一個關系，至少存在三個屬性（a、b、c），才能存在這種關系。對于每一個a值，有一組确定的b值和c值，并且這組b的值獨立于這組c的值。

假如我們下學期想采用一本新的英版高數教材，但是還沒确定具體哪個老師來教，那麼我們就無法在這個表中維護course高數和book英版高數教材的的關系。

解決辦法是我們把這個多值依賴的表拆解成2個表，分别建立關系。這是我們拆分後的表：

第四範式的定義很簡單：已經是bc範式，并且不包含多值依賴關系。

除了第四範式外，我們還有更進階的第五範式和域鍵範式（dknf），第五範式處理的是無損連接配接問題，這個範式基本沒有實際意義，因為無損連接配接很少出現，而且難以察覺。而域鍵範式試圖定義一個終極範式，該範式考慮所有的依賴和限制類型，但是實用價值也是最小的，隻存在理論研究中。