国开《数据库基础与应用》第三章 3-4-2：第二范式规范化举例

3-4-2：第二范式规范化举例

设一个学生选课关系为SSC（学生号，姓名，性别，课程号，课程名，课程学分，成绩），其中每个学生可以选修多门课程，每门课程可以由多个学生选修，成绩属性描述某个学生学习某门课程的考试成绩。SSC关系的具体实例下表1所示。

表1 学生选课关系

最小函数依赖集：根据SSC关系模式的语义，也就是上述对SSC关系的解释，可以得出该关系的最小函数依赖集FD为：

FD={学生号→姓名，学生号→性别，课程号→课程名，课程号→课程学分，（学生号，课程号）→成绩}

侯选码：（学生号，课程号）就是该关系的一个候选码，并且是唯一的候选码，同时只能由它作为该关系的主码。

部分依赖：姓名、性别部分依赖于学生号，课程名和课程学分部分依赖于课程号。成绩属性是完全依赖于候选码（学生号，课程号）。

存在着数据冗余。一个学生要选修多门课程，该学生的个人属性信息要重复存储多次。一门课程可以被多个学生选修，该课程的属性信息也得被存储多次。

存在着插入异常。当一个学生不选修课程时就无法被插入，而不选修课程应该是允许的；或者一门课在无人选修之前也无法被插入。

存在着删除异常。进行删除时，若一个学生选课的所有元组被删除了，则该学生的信息也就不存在了，或者同选一门课的所有学生选课元组都删除了，该课程的信息也就不存在了。

存在着修改异常：进行修改操作时，若一门课程的学分改变了，就需要修改它对应的所有选课元组中的课程学分属性的值，若遗漏一处就造成数据存储的不一致。

消除部分依赖方法：要分解上面的学生选课关系SSC，使直接依赖学生号的属性子集成为一个单独关系S，使直接依赖课程号的属性子集成为另一个单独关系C，使学生号、课程号和成绩这3个属性所构成的属性子集单独成为一个关系SC。分解后的三个关系为

S=(学生号，姓名，性别) //学生号为S关系的主码

C=(课程号，课程名，课程学分) //课程号为C关系的主码

SC=(学生号，课程号，成绩） //(学生号，课程号）为SC关系的主码

它们对应的最小函数依赖集分别为：

FD1={学生号→姓名，学生号→性别}

FD2={课程号→课程名，课程号→课程学分}

FD3={（学生号，课程号）→成绩}

在消除部分依赖的同时，也由一个SSC关系，变为了S、C和SC这3个关系。将这3个关系按照学生号和课程号进行自然连接，连接表达式为：S∞SC∞C，得到的结果关系与原关系SSC是完全相同的。

关系投影：把学生选课关系模式SSC分解成学生关系模式S、课程关系模式C和选课关系模式SC后，再对上表所示的SSC关系实例按分解模式进行关系投影将得到的关系实例分别如下表2、表3和表4所示。

表2 学生关系

表3 课程关系

表4 选课关系

取消部分依赖后的好处：减少了数据冗余，消除了操作异常，使得每个学生的信息、每门课程的信息只在相应的关系中保存一个版本，每个学生、每门课程、每次选课的有关信息都能够分别独立地被插入、删除或修改，当查询需要时，也很方便进行相关连接。