关系数据理论之第一范式

Posted 2020-10-04 Judy518

常用的数据库的逻辑数据模型有：层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型、对象关系模型；数据模型是从计算机的观点出发对数据建模的，主要用于DBMS的实现。数据模型通常由数据结构、数据操作、完整性约束三部分组成。各个含义如下：

数据结构：描述数据库的组成对象以及对象之间的联系。它描述的内容有两类：一类是与对象的类型、内容、性质有关，例如关系模型中的域、属性、关系等；一类是与数据之间联系有关的对象，例如网状模型中的系型（Set Type）。数据库系统中，人们常按照数据结构的类型来命名数据模型。

数据操作：对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行操作的集合。主要有查询和更新等。

完整性约束：一组完整性规则。描述给定的数据模型中的数据及其关系所具有的制约和依存规则。三类完整性约束分别是：实体完整性（主键不能为空）、参照完整性（定义外码和主码之间的引用规则）、用户自定义完整性（如某个属性必须取唯一值、长度不超过某一范围等）。

在关系数据库中，关系模式是型，关系是值。关系实质是一张二维表，表的一行称为元组，每一列称为属性。关系是元组的集合。规范化的关系成为范式（Normal Form），关系的描述成为关系模式，它可以形式化地表示为：R(U,D,DOM,F)，各个词的解释如下：

R为关系名（数据库中对应的就是一张表的表名），U为组成该关系的属性名集合（对应数据库表中的每一列的列名），D为属性组U中属性所来自的域（比如导师和研究生出的域是相同的，都是“人”这个域），DOM为属性向域的映像集合（如：DOM(supervisor)=DOM(graduatestudent）=person)，F为属性间数据的依赖关系集合。

规范化的关系，也即范式，现在共有五个等级；其中，第一范式是对描述关系的最低要求：每一个分量都是不可分割的数据项。简而言之就是不能有“表中有表”的现象。

像上面这张表就不是规范化的关系，因为它里面含有可以分割的数据项——工资。因此，这种类型的设计在关系数据库中是无法实现的。第一范式是最简单、最容易理解的规范化关系。以上是学习《数据库系统概论》的总结内容。