20、函数依赖与多值依赖的嵌套列表范式

函数依赖与多值依赖的嵌套列表范式

1 引言

在数据库设计与开发过程中，数据的正确结构或设计是至关重要的。数据库模式应满足某些条件，以确保数据库在处理上没有困难。这些条件被称为范式，为数据库设计者提供了明确的指导方针，以避免具有冗余问题和更新异常的不良设计。Codd在早期的工作中引入了这样的范式，而函数依赖（FDs）和多值依赖（MVDs）则是其中重要的两类完整性约束。

函数依赖和多值依赖会导致数据表示中的冗余和更新异常等问题。为了解决这些问题，提出了Boyce-Codd范式（BCNF）和第四范式（4NF）。然而，随着数据模型的发展，尤其是嵌套关系数据模型、实体-关系模型、支持嵌套列表的数据模型以及XML等高级数据模型的出现，经典数据库设计问题需要重新审视。因此，有必要引入一种新的范式，即嵌套列表范式（Nested List Normal Form, NLNF），以适应这些新的数据格式。

2 函数依赖和多值依赖

2.1 函数依赖（FDs）

函数依赖是指在关系数据库中，一个属性集（X）唯一确定另一个属性集（Y）。形式上，如果对于关系模式R中的每个元组t1和t2，若t1[X] = t2[X]，则t1[Y] = t2[Y]，那么称X函数决定Y，记作X → Y。

2.2 多值依赖（MVDs）

多值依赖是指在关系数据库中，一个属性集（X）决定另一个属性集（Y）的值集合，而不是单个值。形式上，如果对于关系模式R中的每个元组t1和t2，若t1[X] = t2[X]，则存在元组t3和t4，使得t3[X] = t4[X] = t1[X]，且t3[Y] = t1[Y]，t4[Y] = t2[Y]，那么称X多值决定