4NF和5NF之间的区别

在数据库设计中，4NF(第四范式)和5NF(第五范式)是常常被讨论的两个范式。它们是关系型数据库中较高级别的范式。下面我们来探究下它们之间的区别。

4NF

定义

第四范式(4NF)是指一个关系R已经位于第三范式(3NF)中，且不存在非平凡多值依赖关系时，则称R是满足第四范式的。具体来说，如果存在一个合成属性可以被拆成多个独立的属性，那么这个关系就不符合第四范式。

示例

下面是一个不符合第四范式的关系实例：

| 学生编号 | 课程编号 | 选课成绩 | 学生所在学院 | | -------- | -------- | -------- | ------------ | | 001 | 101 | 87 | 计算机学院 | | 001 | 102 | 92 | 计算机学院 | | 001 | 103 | 81 | 计算机学院 | | 002 | 101 | 96 | 电子工程学院 | | 002 | 102 | 78 | 电子工程学院 | | 003 | 101 | 89 | 机械工程学院 |

这个关系中存在一个合成属性“学生所在学院”，可以拆分为独立属性“学院编号”和“学院名称”。因此，该关系不符合第四范式。

优点

符合第四范式的关系消除了合成属性的存在，从而减少了数据冗余和不一致性。这种关系更加容易维护和修改，也更加高效。

5NF

定义

第五范式(5NF)是指已经满足第四范式(4NF)的关系中不存在任何平凡多值依赖关系时，该关系即为满足第五范式的。平凡多值依赖指的是已存在的函数依赖。

示例

以下是一个不符合第五范式的关系实例：

| 书名 | 作者 | 译者1 | 译者2 | 语言 | | ------ | ----- | ------ | ------ | ----- | | 经济学 | 王小波 | 张三 | 李四 | 中文 | | 经济学 | 王小波 | John | Sarah | 英文 | | 经济学 | 王小波 | 何玲 | 郭东 | 法文 |

在这个关系中，每一本书都有多个作者和多个翻译者，并且每个翻译者都可以独立地翻译这本书。因此，这个关系存在平凡多值依赖关系，不符合第五范式。

优点

符合第五范式的关系减少了函数依赖，从而进一步消除了数据冗余和不一致性。这种关系更加灵活和高效，能够在修改数据结构时对数据进行更好的调整和维护。

4NF和5NF的区别

4NF和5NF之间的区别在于处理多值依赖的方式。第四范式可以消除非平凡多值依赖，而第五范式则进一步消除了平凡多值依赖。换句话说，第五范式比第四范式更强的理论基础。因此，在设计数据库时，满足第五范式的关系比第四范式更加理想。但是，在实际开发中，5NF的设计可能会变得比较困难，需要考虑权衡不同的设计选择。

总之，为了设计出高质量的数据库，在满足完整性约束的同时，在不同的范式之间进行权衡和选择非常重要。