數據庫三大範式詳解

範式:英文名稱是 Normal Form,它是英國人 E.F.Codd(關係數據庫的老祖宗)在上個世紀70年代提出關係數據庫模型後總結出來的,範式是關係數據庫理論的基礎,也是我們在設計數據庫結構過程中所要遵循的規則和指導方法。目前有跡可尋的共有8種範式,依次是:1NF,2NF,3NF,BCNF,4NF,5NF,DKNF,6NF。通常所用到的只是前三個範式,即:第一範式(1NF),第二範式(2NF),第三範式(3NF)。

  爲了建立冗餘較小、結構合理的數據庫,設計數據庫時必須遵循一定的規則。在關係型數據庫中這種規則就稱爲範式。範式是符合某一種設計要求的總結。要想設計一個結構合理的關係型數據庫,必須滿足一定的範式。

下面就簡單介紹下這三個範式
◆ 第一範式(1NF):強調的是列的原子性,即列不能夠再分成其他幾列。
  考慮這樣一個表:【用戶表】(姓名,性別,年齡,聯繫電話,地址)
        如果在實際場景中,經常會訪問地址屬性中的"城市"部分,那麼這種表結構設計就沒有達到 1NF。要符合 1NF 我們只需把列(地址)拆分,即:【用戶表】(姓名,性別,年齡,聯繫電話,省份,城市,詳細地址),如圖:   這樣對地址某部分訪問就非常方便

                         



◆ 第二範式(2NF):首先是 1NF,另外包含兩部分內容,一是表必須有一個主鍵;二是非主鍵中的列必須完全依賴於主鍵,而不能只依賴於主鍵的一部分。
       考慮一個訂單明細表:【OrderDetail】(OrderID,ProductID,UnitPrice,Discount,Quantity,ProductName)。 
      我們知道在一個訂單中可以訂購多種產品,所以單單一個 OrderID 是不足以成爲主鍵的,主鍵應該是(OrderID,ProductID)。

         顯而易見 Discount(折扣),Quantity(數量)完全依賴(取決)於主鍵(OderID,ProductID),而 UnitPrice,ProductName 只依賴於 ProductID。所以 OrderDetail 表不符合 2NF。不符合 2NF 的設計容易產生冗餘數據。

    訂單信息表

             
     如果把【OrderDetail】表拆分爲【OrderDetail】(OrderID,ProductID,Discount,Quantity)和【Product】(ProductID,UnitPrice,ProductName),就你消除原訂單表中UnitPrice,ProductName多次重複的情況。

                    



◆ 第三範式(3NF):首先是 2NF,另外非主鍵列必須直接依賴於主鍵,不能存在傳遞依賴。即不能存在:非主鍵列 A 依賴於非主鍵列 B,非主鍵列 B 依賴於主鍵的情況。
     考慮一個訂單表【Order】(OrderID,OrderDate,CustomerID,CustomerName,CustomerAddr,CustomerCity)主鍵是(OrderID)。
      其中 OrderDate,CustomerID,CustomerName,CustomerAddr,CustomerCity 等非主鍵列都完全依賴於主鍵(OrderID),所以符合 2NF。不過問題是 CustomerName,CustomerAddr,CustomerCity 直接依賴的是 CustomerID(非主鍵列),而不是直接依賴於主鍵,它是通過傳遞才依賴於主鍵,所以不符合 3NF。

              
通過拆分【Order】爲【Order】(OrderID,OrderDate,CustomerID)和【Customer】(CustomerID,CustomerName,CustomerAddr,CustomerCity),CusomerID作爲訂單信息表order的外鍵,從而達到 3NF。

              



第二範式(2NF)和第三範式(3NF)的概念很容易混淆,區分它們的關鍵點在於,2NF:非主鍵列是否完全依賴於主鍵,還是依賴於主鍵的一部分;3NF:非主鍵列是直接依賴於主鍵,還是直接依賴於非主鍵列

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