数据库设计

本文详细介绍了数据库设计中的第一范式(1NF)、第二范式(2NF)和第三范式(3NF),并提供了具体的例子来说明如何实现这些范式的要求,以确保数据的完整性和一致性。

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nf为normal form的缩写

码就是关键字,可以为组合

1NF:一个table中的列是不可再分的(即列的原子性)

2NF:一个table中的行是可以唯一标示的,(即table中的行是不可以

重复的)

3NF:一个table中的列不依赖于另一个table中的非主键列

4NF:禁止主键列和非主键列一对多关系不受约束

5NF:将表分割成尽可能小的块,为了排除在表中所有的冗余

目前关系数据库有六种范式:第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)、第四范式(4NF)、第五范式(5NF)和第六范式(6NF)。满足最低要求的范式是第一范式(1NF)。在第一范式的基础上进一步满足更多要求的称为第二范式(2NF),其余范式以次类推。一般说来,数据库只需满足第三范式(3NF)就行了。下面我们举例介绍第一范式(1NF)、第二范式(2NF)和第三范式(3NF)。

我试图这样解释前三范式:

第一范式(1NF): 对于表中的每一行,必须且仅仅有唯一的行值;在一行中的每一列仅有唯一的值并且具有原子性。

这个概念的第一句话很好理解,任何人也不会在一张表中存在两个一模一样的记录。关键是第二句话:在一行中的每一列仅有唯一的值并且具有原子性,看如下示例:

比如有一张学生的基本资料表,如下图所示:

2009091616040922.jpg

     这个表不符合1NF,因为“电话”字段中的值有多个,可以分割成多个值,不具有原子性,这样带来的问题维护、查询、统计该字段的值很麻烦。

我们通过把重复的字段的值放到独立的表中,把这些表通过一对多关系关联起来消除重复值。可以把上面的表改造成以下两张表,以符合第一范式:

2009091616051994.jpg

2009091616053483.jpg

      第二范式(2NF):要求非主键列是主键的子集,非主键列活动必须完全依赖整个主键。

比如有学生选课表,如果设计成如下情况就违反第二范式:

2009091616070526.jpg

      主键为(课程名,学生姓名)"(学年,学分,课程所用教材,出版社,学生班级,学生性别),

但是(课程名)"(学分,课程所用教材,出版社),即(学分,课程所用教材,出版社)依赖于(课程名);

同样,(学生姓名)"(学生班级,学生性别),即(学生班级,学生性别)依赖于(学生姓名)。

我们把上面的表拆分成三张表,以符合第二范式:

2009091616081280.jpg

    以后用视图等方式关联解析表内容。

    第三范式(3NF): 要求非主键列互不依赖,或者说非主键不能依赖传递。

例如建立的学生基本信息表就不符合3NF:

2009091616090751.jpg

      因为(学生姓名)"(学生班级),(学生班级)"(所属系部,班主任,所属专业,教室),但同时(学生姓名)"(所属系部,班主任,所属专业,教室),就有了传递关系。

遇到不符合3NF情况,我们建立“字典表”来使之符合3NF,如把上表拆分成如下两张表,即可符合3NF:

2009091616100481.jpg

为了更加的理解,我再说说

第一范式(1NF):在关系模式R中的每一个具体关系r中,如果每个属性值 都是不可再分的最小数据单位,则称R是第一范式的关系。
第二范式(2NF):如果关系模式R(U,F)中的所有非主属性都不完全依赖于任意一个候选关键字,则称关系R 是属于第二范式的。
第三范式(3NF):如果关系模式R(U,F)中的所有非主属性对任何候选关键字都不存在传递信赖,则称关系R是属于第三范式的。
BCNF:如果关系模式R(U,F)的所有属性(包括主属性和非主属性)都不传递依赖于R的任何候选关键字,那么称关系R是属于BCNF的。或是关系模式R,如果每个决定因素都包含关键字(而不是被关键字所包含),则RCNF的关系模式。


1NF直到BCNF的四种范式之间有如下关系: BCNF包含了3NF包含2NF包含1NF

 

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