3.1.4　关系模式规范化的基本原则

一个低级范式的关系模式，通过关系模式的投影分解，可以转换成若干个高一级范式的关系模式的集合，这种过程就叫规范化。规范化的基本思想是：逐步消除数据依赖中不合适的部分，使各关系模式达到一定程度的分离，即“一事一地”的模式设计原则，使概念单一化，也就是让一个关系描述一个概念、一个实体或者实体间的一种联系。

规范化的程度越高，数据的冗余和更新异常相对越少，但由于连接运算费时，查询时所花的时间也就越多。因此，规范化应当根据具体情况权衡利弊，适可而止。对于数据变动不频繁的数据库，其规范化程度可以低一些。实际工作中，一般达到多数关系模式为3NF即可。

另外需要注意的是，规范化仅仅从一个侧面提供了改善关系模式的理论和方法。一个关系模式的好坏，规范化是衡量的标准之一，但并不是唯一的标准。数据库设计者的任务是在一定的制约条件下，寻求较好地满足用户需求的关系模式。规范化的程度不是越高越好，它取决于应用。

根据关系数据库设计理论，优化关系数据库设计的过程实际上是对关系模式进行规范化的过程，即不断通过投影分解使非规范化的关系模式达到规范化的要求。一般来说，关系模式R（A1，A2，A3，……，An）的分解就是用R的一组子集｛R1，R2，R3，……，Rk｛来代替R，且这组子集满足条件：

其中，任意两个子集Ri和Rj相互的交集不要求为空，即它们可以有共同的属性。通过分解，可消除数据冗余，从而消除插入、删除或更新的异常。对于关系分解，我们不仅要求消除数据冗余，还要求分解后的关系模式和分解前的关系模式能表示相同的信息，即所谓的无损连接分解。在关系模式的规范化过程中，一般都采用无损连接分解。可以证明，利用函数依赖和多值依赖所做的投影分解都是无损连接分解。

在关系模式规范化时，一般要遵循以下原则。

1.关系模式进行无损连接分解

关系模式在分解过程中数据不能丢失或增加，必须把全局关系模式中的所有数据无损地分解到各个子关系模式中，以保证数据的完整性。

2.合理选择规范化程度

从存取效率考虑，低级范式造成的冗余度很大，既浪费了存储空间，又影响了数据的一致性，因此，一个子模式的属性越少越好，即取高级范式；但从查询效率考虑，低级范式又比高级范式好，因为此时连接运算的代价小。这是一对矛盾，所以应当根据实际情况，合理选择规范化程度。

3.正确性和可实现性原则

前面的两个原则要求关系模式的分解既要是无损连接的，又要具有函数依赖保持性。但是根据目前的研究结果，关系模式的分解很难尽如人意。因此，在关系模式的规范化过程中，需要注意根据实际情况选择如何遵循上述两个原则，从而保证关系模式的正确性并具有可实现性。