21、数据库关系规范化：原理与实践

数据库关系规范化：原理与实践

1. 冗余与异常

为了说明基本原理，我们来看一个具体的关系示例。该关系的键由“Employee”和“Project”属性组成，且满足以下特性：
- 每个员工的薪水是唯一的，仅取决于员工本身，与员工参与的项目无关。
- 每个项目的预算是唯一的，仅取决于项目本身，与参与项目的员工无关。

下面我们着重分析第一个特性所带来的影响：
- 冗余问题 ：每个员工的薪水值会在所有与之相关的元组中重复出现。比如，若一名员工参与了 20 个项目，其薪水就会重复 20 次。
- 更新异常 ：当员工的薪水发生变化时，需要修改所有相关元组中的薪水值。这一过程很不方便，需要同时进行大量修改。
- 删除异常 ：若员工停止参与所有项目但未离开公司，所有相关元组会被删除，导致与项目无关的基本信息（如姓名和薪水）丢失。由于“Project”是键的一部分，不能保留一个“Project”属性为 null 的元组。
- 插入异常 ：若有新员工的信息，在该员工被分配到项目之前，无法将其信息插入到关系中。

一般来说，当一个关系的元组包含多个代表独立现实概念的信息项时，会出现以下缺陷：
- 信息项常需重复出现在不同元组中。
- 若信息冗余重复，每次更新重复数据时都要进行多次操作。虽然关系语言（如 SQL）允许使用单个命令进行多次更新，但从系统角度看问题并未解决，因为所有涉及更新的元组都必须被物理修改。
- 删除元组时，若其中某一项信息不再有效，可能会导致所有相