MySQL——三大范式

已于 2023-10-18 14:41:24 修改
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分类专栏： MySQL 文章标签： mysql 数据库
于 2023-10-07 10:44:58 首次发布
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本文探讨了数据未规范化可能导致的信息问题，如更新异常、插入错误和信息丢失，介绍了第一、二、三范式的要求。同时强调了在商业需求和性能优化中，如何平衡规范性和关联查询限制，以及通过冗余字段、计算列和索引来提升数据库性能。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

数据没有规范化会导致什么后果？

  • 信息异常
  • 更新异常
  • 插入异常
    • 无法正常显示 信息
  • 删除异常
    • 丢失有效的信息

三大范式

第一范式（1NF）
原子性：保证每一列不可再分

第二范式（2NF）
前提：满足第一范式
每张表只描述一件事情
第三范式（3NF）
前提：满足第一范式和第二范式
第三范式需要确保数据库中的每一列数据都和主键直接相关，而不能间接相关

规范性和性能的问题

关联查询的表不得超过三张表

  • 考虑商业化的需求和目标，（成本，用户体验）数据库的性能更加重要
  • 在规范性能的问题的时候，需要适当的考虑一下规范性
  • 故意给某些表增加一些冗余的字段（从多表查询中变为单表查询）
  • 故意增加一些计算列（从大数据量降为小数据量的查询：索引）
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### MySQL 数据库范式设计规范 #### 范式的定义与作用 数据库范式是一种用于规范化数据库结构的设计方法，目的是减少数据冗余并提高数据一致性。通过遵循不同的范式等级，可以逐步消除数据库中的重复性和依赖性[^3]。 #### 常见的范式及其含义 以下是常见的几个范式以及它们的核心意义： 1. **第一范式 (1NF)** 确保每列原子性，即表中的每一列不可再分割成多个子列。例如，“地址”字段应分为“省份”、“城市”和“街道”，以满足这一要求。 2. **第二范式 (2NF)** 在满足1NF的基础上，进一步要求非主属性完全依赖于候选键而非部分依赖。这意味着如果存在复合主键，则所有非主属性都必须依赖整个主键组合，而不仅仅是其中的一部分。 3. **第三范式 (3NF)** 满足2NF的同时，消除了传递依赖——即非主属性之间不应相互依赖。这样能够有效防止更新异常、插入异常等问题的发生。 4. **Boyce-Codd范式 (BCNF)** BCNF是对3NF的一种加强形式，它规定所有的决定因素都要成为候选码。这有助于解决某些特殊情况下可能出现的数据不一致问题。 5. **第四范式 (4NF)** 和更高阶范式 主要关注多值依赖的情况，在实际开发中较少涉及，但对于特定领域可能仍然重要。 #### 如何应用范式？ 尽管高阶范式理论上提供了更好的数据完整性保障，但在实践中并非总是追求最高级别的标准化。通常情况下，达到**第三范式**(有时甚至是BCNF)就足以平衡性能与复杂度的需求[^4]。 - 对于大多数应用场景而言，控制至第三范式已经足够理想，既减少了不必要的数据复制又保持了一定程度的操作效率。 - 如果严格遵守更高的范式可能会增加系统的复杂性，并可能导致查询变得更为繁琐耗时。因此当确认违反较低层次范式所带来的收益超过成本时(比如提升读取速度)，可以选择适当放宽约束采用反范式策略。 #### 示例分析 假设我们有一个简单的订单管理系统，初始设计方案如下所示: | OrderID | CustomerName | ProductDescription | |---------|--------------|--------------------| | 1 | Alice | Book A | | 2 | Bob | Pen B | 上述表格显然不符合良好的范式标准因为它包含了大量潜在可分解的信息项。按照范式理论改造后的版本应该像下面这样分开存储客户信息产品详情等内容以便更好地管理维护这些资源同时也利于后续扩展功能模块。 ```sql -- 客户表 Customers CREATE TABLE Customers ( CustomerID INT PRIMARY KEY, Name VARCHAR(100), Address TEXT -- 更详细的拆分可根据具体需求调整 ); -- 订单表 Orders CREATE TABLE Orders ( OrderID INT PRIMARY KEY, CustomerID INT NOT NULL, FOREIGN KEY(CustomerID) REFERENCES Customers(CustomerID) ); -- 商品表 Products CREATE TABLE Products ( ProductID INT PRIMARY KEY, Description TEXT ); -- 订单明细表 OrderDetails CREATE TABLE OrderDetails ( ID INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY, OrderID INT NOT NULL, ProductID INT NOT NULL, Quantity INT DEFAULT 1, Price DECIMAL(10,2), FOREIGN KEY(OrderID) REFERENCES Orders(OrderID), FOREIGN KEY(ProductID) REFERENCES Products(ProductID) ); ``` 此例子展示了如何利用外键关系来构建更加清晰合理的实体间联系网络从而实现高效灵活的数据管理模式[^1][^2]. ---
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