软考复习:从订单表拆出函数依赖与第三范式

订单表里同时放客户地址和商品名称,查询看起来方便,修改时却会出现多个版本。

edyang · 2013-02-05

订单表里同时放客户地址和商品名称,查询看起来方便,修改时却会出现多个版本。范式首先解决的是事实重复保存的问题。

本文使用经典算法与关系数据库的纸面例题。复习时把概念放进一个可手算的小问题:先声明假设,再列状态变化,最后检查反例。题目中的边界条件往往比公式本身更容易失分。

1. 从现象推到机制

先确定一行代表什么,再写函数依赖。订单明细的候选键可以是订单号与行号的组合,商品名称依赖商品号,客户当前地址依赖客户号。历史成交价和下单时收货地址属于订单事实,不能因为“去重”而丢掉快照。

软考复习:从订单表拆出函数依赖与第三范式的处理、反馈与观察关系

图中的四个节点分别表示业务事实、函数依赖、关系拆分、更新验证。顺着实线检查输入如何变成输出,再沿虚线核对反馈条件。图示表达的是本文讨论的关系,不是实测曲线或现场截图。

2. 最小实现与输入条件

把商品当前属性与订单历史属性分别列出来,再检查部分依赖和传递依赖。下面展示关系结构,不是直接可执行的建表脚本。

1
2
3
4
5
Customer(customer_id, current_address)
Product(product_id, current_name)
Orders(order_id, customer_id, shipping_snapshot)
OrderLine(order_id, line_no, product_id, sold_price)
key(OrderLine) = (order_id, line_no)

例题中的规模和耗时都是教学输入。先手算一遍,再用短程序核对;记录推导过程,避免只背住选项或最终数字。实际系统的性能不能直接从纸面复杂度推出。

3. 用对照区分原因

下表列出需要主动改变的条件。预期行为来自机制分析,复现时还需记录运行环境和原始输出,不能将预期当作已经测得的结果。

改变的条件 需要验证的行为
客户修改当前地址 旧订单地址快照保持不变
同商品出现在多个订单 当前名称只维护一处
一张订单含多行 订单号不能单独唯一定位明细

对照 1:客户修改当前地址

旧订单地址快照保持不变。观察时记录订单事实与客户主数据的归属。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

对照 2:同商品出现在多个订单

当前名称只维护一处。观察时记录商品号对应的函数依赖。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

对照 3:一张订单含多行

订单号不能单独唯一定位明细。观察时记录候选键是否覆盖真实粒度。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

4. 适用条件与取舍

规范化与读性能之间可以有取舍,但冗余字段必须定义同步或快照规则。不能在没有函数依赖分析时,看到重复文字就拆表。

一次正常运行只覆盖了这组输入。继续扩展前,应把上面的异常对照保留下来,尤其关注“一张订单含多行”这一分支。后续方案若改变了图中任意一处依赖,原来的判断就要重新验证,不能仅凭界面相似或返回值相同沿用结论。

同月延伸

参考资料

  1. MIT 算法课程资料
  2. Java SE 7 API 文档