数据库事务和范式

数据库事务四大特性：原子性、一致性、分离性、持久性

原子性（Atomicity）：一个事务它所做的对数据修改操作要么完整执行，要么完全不执行。

一致性（consistency）：在一个事务执行之前和执行之后数据库都必须处于一致性状态。

隔离性（Isolation)：对于任何一对事务T1和T2，在事务T1看来，T2要么在T1开始之前执行，要么在T1完成之后才开始执行，这样，每个事务都感觉不到系统中有并发事务执行。

持久性（Durability)：一个事务一旦成功完成，它对数据库的改变必须是永久的，即使是在系统遇到故障的情况下也不会丢失，数据的重要性决定了事物的持久性的重要。

 

原 子性：（all or nothing的问题）指一个事务中，包含若干个数据操作，这些操作是一个整体，要么一起完成，要么一起不完成，不能只完成其中的一部分。比如你去银行转 帐，从一个账户转帐到另一个账户，这是一个完整的事务，包括两个操作，从你第一个账户读数，增加到第二个账户，并减去第一个账户中的钱，如果这些操作有一 个失败了，整个事务都必须还原成最开始的状态。
一致性：是指数据库从一个完整的状态跳到另一个完整的状态，是用于保护数据库的完整性的。比如你修 改数据库的某个外键值，如果没有和相应的主键对应，就违反了数据库的一致性。另外，还有读一致性，如：你刚写入一个数到数据库中，但还没有提交，这时候有 人要读这个数，就涉及完整性问题，要保证读取的数据在整个数据库中是处于和其他数据一致的一个状态。

 

*******************************************范式****************************************************************

范式（Normalization）要按照要求使用以提高性能。Normalization做的不够会导致数据冗余，而过度Normalization 会导致太多的join和数据表，这两种情况都会影响性能。

数据库范式：是为了消除重复数据减少冗余数据，从而让数据库内的数据更好的组织，消除了数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常（删除某个字段信息后其他属性也被删除），让磁盘空间得到更有效利用的一种标准化标准，满足高等级的范式的先决条件是满足低等级范式。

◆ 第一范式（1NF）：强调的是列的原子性，即列不能够再分成其他几列（粒度问题）。
考虑这样一个表：【联系人】（姓名，性别，电话）
如果在实际场景中，一个联系人有家庭电话和公司电话，那么这种表结构设计就没有达到 1NF。要符合 1NF 我们只需把列（电话）拆分，即：【联系人】（姓名，性别，家庭电话，公司电话）。1NF 很好辨别，但是 2NF 和 3NF 就容易搞混淆。

◆ 第二范式（2NF）：首先是 1NF，另外包含两部分内容，一是表必须有一个主键；二是没有包含在主键中的列必须完全依赖于主键，而不能只依赖于主键的一部分。
考虑一个订单明细表：【OrderDetail】（OrderID，ProductID，UnitPrice，Discount，Quantity，ProductName）。
因 为我们知道在一个订单中可以订购多种产品，所以单单一个 OrderID 是不足以成为主键的，主键应该是（OrderID，ProductID）。显而易见 Discount（折扣），Quantity（数量）完全依赖（取决）于主键（OderID，ProductID），而 UnitPrice，ProductName 只依赖于 ProductID。所以 OrderDetail 表不符合 2NF。不符合 2NF 的设计容易产生冗余数据。
可以把【OrderDetail】表拆分为【OrderDetail】 （OrderID，ProductID，Discount，Quantity）和【Product】 （ProductID，UnitPrice，ProductName）来消除原订单表中UnitPrice，ProductName多次重复的情况。

◆ 第三范式（3NF）：首先是 2NF，另外非主键列必须直接依赖于主键，不能存在传递依赖。即不能存在：非主键列 A 依赖于非主键列 B，非主键列 B 依赖于主键的情况。
考虑一个订单表【Order】（OrderID，OrderDate，CustomerID，CustomerName，CustomerAddr，CustomerCity）主键是（OrderID）。
其 中 OrderDate，CustomerID，CustomerName，CustomerAddr，CustomerCity 等非主键列都完全依赖于主键（OrderID），所以符合 2NF。不过问题是 CustomerName，CustomerAddr，CustomerCity 直接依赖的是 CustomerID（非主键列），而不是直接依赖于主键，它是通过传递才依赖于主键，所以不符合 3NF。
通过拆分【Order】为【Order】（OrderID，OrderDate，CustomerID）和【Customer】（CustomerID，CustomerName，CustomerAddr，CustomerCity）从而达到 3NF。
第二范式（2NF）和第三范式（3NF）的概念很容易混淆，区分它们的关键点在于，2NF：非主键列 是否完全依赖于主键 ，还是依赖于主键的一部分；3NF：非主键列 是直接依赖于主键，还是直接依赖于非主键列 。