正規化是符合某一種級別的關係模式的集合。關聯式資料庫中的關係必須滿足一定的要求。滿足最低要求的叫第一正規化，簡稱1nf，在第一正規化基礎上進一步滿足一些要求的為第二正規化，簡稱2nf。其餘依此類推，目前有六種正規化：1nf，2nf，3nf，bcnf，4nf，5nf。
1 第一正規化（1nf）
在任何乙個關聯式資料庫中，第一正規化（1nf）是對關係模式的基本要求，不滿足第一正規化（1nf）的資料庫就不是關聯式資料庫。
所謂第一正規化（1nf）是指資料庫表的每一列都是不可分割的基本資料項，同一列中不能有多個值，即實體中的某個屬性不能有多個值或者不能有重複的屬性。如 果出現重複的屬性，就可能需要定義乙個新的實體，新的實體由重複的屬性構成，新實體與原實體之間為一對多關係。在第一正規化（1nf）中表的每一行只包含一 個例項的資訊。例如，對於圖3-2 中的員工資訊表，不能將員工資訊都放在一列中顯示，也不能將其中的兩列或多列在一列中顯示；員工資訊表的每一行只表示乙個員工的資訊，乙個員工的資訊在表 中只出現一次。簡而言之，第一正規化就是無重複的列。
2 第二正規化（2nf）
第二正規化（2nf）是在第一正規化（1nf）的基礎上建立起來的，即滿足第二正規化（2nf）必須先滿足第一正規化（1nf）。第二正規化（2nf）要求資料庫表 中的每個例項或行必須可以被惟一地區分。為實現區分通常需要為表加上乙個列，以儲存各個例項的惟一標識。如圖3-2 員工資訊表中加上了員工編號（emp_id）列，因為每個員工的員工編號是惟一的，因此每個員工可以被惟一區分。這個惟一屬性列被稱為主關鍵字或主鍵、主 碼。
第二正規化（2nf）要求實體的屬性完全依賴於主關鍵字。所謂完全依賴是指不能存在僅依賴主關鍵字一部分的屬性，如果存在，那麼這個屬性和主關鍵字的這一部 分應該分離出來形成乙個新的實體，新實體與原實體之間是一對多的關係。為實現區分通常需要為表加上乙個列，以儲存各個例項的惟一標識。簡而言之，第二正規化 就是非主屬性非部分依賴於主關鍵字。
3 第三正規化（3nf）
滿足第三正規化（3nf）必須先滿足第二正規化（2nf）。簡而言之，第三正規化（3nf）要求乙個資料庫表中不包含已在其它表中已包含的非主關鍵字資訊。例 如，存在乙個部門資訊表，其中每個部門有部門編號（dept_id）、部門名稱、部門簡介等資訊。那麼在圖3-2的員工資訊表中列出部門編號後就不能再將 部門名稱、部門簡介等與部門有關的資訊再加入員工資訊表中。如果不存在部門資訊表，則根據第三正規化（3nf）也應該構建它，否則就會有大量的資料冗餘。簡 而言之，第三正規化就是屬性不依賴於其它非主屬性。
bc正規化（bcnf）
例如：在關係模式stj（s，t，j）中s表示學生，t表示教師，j表示課程。假設每一教師只教一門課程，一門課程由多個教師任課，某一學生選定某門課程，就確定了乙個固定的教師。於是，有如下函式依賴
（s，j）→t，（s，t）→j，t→j
顯然，（s，j）和（s，t）都可以作為候選碼。該關係模式沒有任何非主屬性對碼傳遞依賴或部分依賴，所以stj∈3nf。但另一方面，t→j，即t是決定屬性集，可是t只是主屬性，它既不是候選鍵，也不包含候選鍵
如果關係模式是r∈bcnf，由定義可知，r中不存在任何屬性傳遞依賴於或部分依賴於任何候選鍵，所以必有r∈3nf。但是，如果r∈3nf，r未必屬於bcnf。
3nf和bcnf是以函式依賴為基礎的關係模式規範化程度的測度。
如果乙個關聯式資料庫中的所有關係模式都屬於3nf，則已在很大程度上消除了插入異常和刪除異常，但由於可能存在主屬性對候選碼的部分依賴和傳遞依賴，因此關係模式的分離不夠徹底。
如果乙個關聯式資料庫中的所有關係模式都屬於bcnf，那麼在函式依賴範疇內，它已實現了模式的徹底分解，達到了最高的規範化程度，消除了插入異常和刪除異常。
多值依賴與第四正規化（4nf）
前面完全是在函式依賴範疇內討論關係模式的正規化問題。如果僅考慮函式依賴這一種資料依賴，屬於bcnf的關係模式已經很完美了，但如果考慮其他資料依賴，例如多值依賴，屬於bcnf的關係模式仍然存在問題。
此例子將幫助你更好的理解
設有關係模式r（運動員編號，比賽專案，成績，比賽類別，比賽主管），如果規定：每個運動員每參加乙個比賽專案，只有乙個成績；每個比賽專案只屬於乙個比賽類別；每個比賽類別只有乙個比賽主管。
請回答下列問題：
（1）根據上述規定，寫出模式r的基本fd和關鍵碼
（2）說明r不是2nf的理由，並把r分解成2nf模式集
（3）進而分解成3nf模式集
解：（1）基本的fd有3個：
（運動員編號，比賽專案）→成績；比賽專案→比賽類別；比賽類別→比賽主管
該關係r的關鍵碼（即候選碼）為：（運動員編號，比賽專案）
（2）r中兩個這樣的fd：
（運動員編號，比賽專案）→（比賽類別，比賽主管）
比賽專案→（比賽類別，比賽主管）
存在非主屬性對主屬性的部分函式依賴，所以r不是2nf。
r應分解為：r1（比賽專案，比賽類別，比賽主管）
r2（運動員編號，比賽專案，成績）
此時，r1和r2是2nf
（3）r2已經是3nf，但是r1中存在兩個fd：
比賽專案→比賽類別；
比賽類別→比賽主管
存在非主屬性對主屬性的傳遞函式依賴，所以r不是3nf。
r1分解為r11（比賽專案，比賽類別）
r12（比賽類別，比賽主管）
關係模式規範化的步驟：
（1） 對1nf關係進行投影，消除原關係中非主屬性對碼的部分函式依賴，將1nf關係轉換為若干個2nf
（2） 對2nf關係進行投影，消除原關係中非主屬性對碼的傳遞函式依賴，從而產生一組3nf
（3） 對3nf關係進行投影，消除原關係中主屬性對碼的部分函式依賴和傳遞函式依賴，得到一組bcnf關係。
（4） 對bcnf關係進行投影，消除原關係中非平凡函式依賴的多值依賴，從而產生一組4nf
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