如何判断一个关系属于几范式?如果让它满足3nf要求?

如何判断一个关系属于几范式？如果让它满足3NF要求？

关系模型是现代数据库领域中最受欢迎的数据模型，而关系模型的范式也成为了数据库设计的基础。在数据库设计过程中，我们需要判断一个关系属于几范式，并且如果要让它满足第三范式（3NF）的要求，我们需要进行哪些操作和调整。

首先，我们需要了解关系模型的几个范式及其定义。范式可以用来判断一个关系是否合理、优化、归一化等。在正式介绍几范式之前，我们需要了解以下两个重要概念：

1.函数依赖（Functional dependency）

在一个关系中，如果某个属性的值可以唯一确定其他属性的值，那么就说这个属性函数依赖于其他属性。例如，假设我们有一个关系表格包含以下4列数据：学号、姓名、班级、年龄。可以看出，学号这一属性值唯一地确定了该学生的其他信息。因此，我们可以说“学号函数依赖于姓名、班级和年龄”。

2.主键（Primary key）

在一个表格中，我们需要确定一个列的组合作为主键。主键的作用是唯一标识一条记录。主键有以下几个特点：1）具有唯一性，2）不为空，3）唯一标识每一条记录。

了解了上述两个概念后，我们开始介绍几个常见范式：

1.第一范式（1NF）

第一范式的要求很简单：所有的属性都是原子性的，不能再分解。例如，我们现在有一个关系表格，包含以下数据：学号、姓名、电话（电话包含区号和电话号码两部分）。可以看出，电话这一属性不满足原子性，需要分解成两部分。因此，我们需要对表格进行分解，分别创建两个表格，一个含有学号和姓名，另一个含有学号和电话。

2.第二范式（2NF）

第二范式的要求是：在1NF基础之上，非主键属性必须完全依赖于主键。这个要求可能需要从不同的角度来理解。例如，我们有一个关系表格，包含以下数据：客户号、产品名称、订单日期和订单数量。可以看出，这个表格的主键是客户号和产品名称，而订单日期和订单数量只依赖于主键的客户号这一个属性。因此，我们需要将这个原始表格拆分成两个表格：一个含有客户号和产品名称，另一个含有客户号、产品名称、订单日期和订单数量。

3.第三范式（3NF）

第三范式的要求是：在2NF基础之上，非主键属性之间不能存在传递依赖。什么是传递依赖呢？简单来说，如果存在一个关系表格，其中A依赖于B，B依赖于C，但是A不依赖于C，那么我们就说A和C存在传递依赖。例如，我们有一个关系表格，包含以下数据：教师编号、课程编号、教师姓名和课程名称。可以看出，这个表格的主键是教师编号和课程编号，而教师姓名和课程名称之间存在传递依赖。因此，我们需要将这个原始表格拆分成三个表格：一个含有教师编号和教师姓名，一个含有课程编号和课程名称，另一个含有教师编号、课程编号和教师姓名。

综上所述，判断一个关系属于几范式有如下几个步骤：

1. 确定主键。

2. 判断是否满足第一范式：所有的属性都是原子性的，不能再分解。

3. 判断是否满足第二范式：在1NF基础之上，非主键属性必须完全依赖于主键。

4. 判断是否满足第三范式：在2NF基础之上，非主键属性之间不能存在传递依赖。

如果我们发现一个关系不满足3NF的要求，那么我们需要进行如下操作和调整：

1. 拆分原始表格，将跨度大的属性分解成多个表格。

2. 保留主键和非主键依赖关系。

3. 如果存在传递依赖，则建立新表格。

因此，合理的、遵循规范的关系模型可以有效提高数据库查询效率、减少数据冗余和错误等问题。