简述三大范式

当设计数据库时，范式是用来规范化数据库模式的一组规则。范式的主要目标是消除数据中的冗余并确保数据的一致性，从而提高数据库的性能和可维护性。下面详细解释一下每个范式：

1. 学生表（Students）：

   • 学生ID（StudentID，主键）
   • 姓名（Name）
   • 年龄（Age）
   • 班级（Class）

2. 课程表（Courses）：

   • 课程ID（CourseID，主键）
   • 课程名称（CourseName）
   • 学生ID（StudentID，外键）
   • 成绩（Grade）

第一范式（1NF）：

第一范式要求每个表中的每个字段都是原子的，即不可再分的。这意味着在数据库表中的每个单元格中只能包含单个值，而不能包含多个值或复杂的数据类型。这有助于确保数据的一致性和可搜索性。在我们的示例中，每个字段都满足这个条件，没有多值属性或重复的组合值。

第二范式（2NF）：

第二范式要求一个表中的所有非主键属性完全依赖于该表的候选键（也称为主键）。换句话说，每个非主键属性都应该完全依赖于整个主键，而不是只依赖于主键的一部分。这有助于消除数据的部分依赖关系，避免数据更新异常。

• 在我们的示例中，主键是学生ID和课程ID的组合。
• 课程表中的课程名称（CourseName）是完全依赖于课程ID的，因此满足2NF。
• 学生表中的姓名（Name）、年龄（Age）、班级（Class）也是完全依赖于学生ID的，因此也满足2NF。

第三范式（3NF）：

第三范式要求一个表中的所有非主键属性既不传递依赖于主键，也不传递依赖于其他非主键属性。这意味着非主键属性之间不应该存在传递依赖关系。通过将数据分解成更小的、更相关的表，可以消除传递依赖，从而提高数据的一致性和可维护性。

• 在我们的示例中，学生表中的年龄（Age）和班级（Class）之间似乎不存在传递依赖，因此满足3NF。
• 课程表中的成绩（Grade）直接依赖于课程ID，而不是间接依赖于学生ID，因此也满足3NF。