数据库设计中的三大范式

数据库设计中的三大范式

数据库范式（Normalization）是设计关系型数据库时遵循的规范化原则，旨在减少数据冗余、提高数据一致性。三大范式是基础范式，具体如下：

第一范式（1NF）

第一范式要求数据库表的每一列都是不可分割的原子值，且每一行数据具有唯一标识（通常为主键）。

• 规则：消除重复的列，确保每列只包含单一值，不允许出现数组、集合或嵌套表。
• 示例：
  • 不符合1NF的表：订单(订单ID, 产品列表)，其中“产品列表”包含多个产品名称。或者是员工信息表格中，有以列联系方式，里面同时包含电话号码和电子邮箱。
  • 符合1NF的表：订单(订单ID, 产品ID, 产品名称)，每行仅记录一个产品。

第二范式（2NF）

第二范式在满足1NF的基础上，要求非主键列完全依赖于主键（而非部分依赖）。

• 规则：对复合主键的表，非主键字段必须依赖于所有主键字段，而非部分主键。
• 示例：
  • 不符合2NF的表：订单详情(订单ID, 产品ID, 产品名称, 订单日期)，其中“产品名称”仅依赖于“产品ID”，与“订单ID”无关。
  • 解决方案：拆分为订单(订单ID, 订单日期)和产品(产品ID, 产品名称)。

第三范式（3NF）

第三范式在满足2NF的基础上，消除非主键列对主键的传递依赖。

• 规则：非主键列必须直接依赖于主键，不能通过其他非主键列间接依赖。
• 示例：
  • 不符合3NF的表：学生(学号, 姓名, 学院, 学院地址)，其中“学院地址”依赖于“学院”，而非直接依赖于“学号”。
  • 解决方案：拆分为学生(学号, 姓名, 学院)和学院(学院名称, 学院地址)。

注意事项

• 范式并非越高越好，过度规范化可能导致查询性能下降（需多表连接）。
• 实际设计中需权衡数据一致性与性能，有时允许适度冗余（如数据仓库设计）。