数据库三大范式

本文介绍了数据库设计中的三大范式,包括第一范式、第二范式和第三范式,并通过实例详细阐述了如何遵循这些范式来减少数据冗余并提高数据库结构的合理性。

数据库设计的三大范式

为了建立冗余较小、结构合理的数据库,设计数据库时必须遵循一定的规则。在关系型数据库中这种规则就称为范式。范式是符合某一种设计要求的总结。要想设计一个结构合理的关系型数据库,必须满足一定的范式。

在实际开发中最为常见的设计范式有三个:

1.第一范式

第一范式是最基本的范式。如果数据库表中的所有字段值都是不可分解的原子值,就说明该数据库表满足了第一范式。

第一范式的合理遵循需要根据系统的实际需求来定。比如某些数据库系统中需要用到“地址”这个属性,本来直接将“地址”属性设计成一个数据库表的字段就行。但是如果系统经常会访问“地址”属性中的“城市”部分,那么就非要将“地址”这个属性重新拆分为省份、城市、详细地址等多个部分进行存储,这样在对地址中某一部分操作的时候将非常方便。这样设计才算满足了数据库的第一范式,如下表所示。

 

用户信息表

编号

姓名

性别

年龄

联系电话

省份

城市

详细地址

1

张红欣

26

0378-23459876

河南

开封

朝阳区新华路23号

2

李四平

32

0751-65432584

广州

广东

白云区天明路148号

3

刘志国

21

0371-87659852

河南

郑州

二七区大学路198号

4

郭小明

27

0371-62556789

河南

郑州

新郑市薛店北街218号

上表所示的用户信息遵循了第一范式的要求,这样在对用户使用城市进行分类的时候就非常方便,也提高了数据库的性能。

 

2.第二范式

第二范式在第一范式的基础之上更进一层。第二范式需要确保数据库表中的每一列都和主键相关,而不能只与主键的某一部分相关(主要针对联合主键而言)。也就是说在一个数据库表中,一个表中只能保存一种数据,不可以把多种数据保存在同一张数据库表中。

比如要设计一个订单信息表,因为订单中可能会有多种商品,所以要将订单编号和商品编号作为数据库表的联合主键,如下表所示。

 

 订单信息表

订单编号

商品编号

商品名称

数量

单位

价格

客户

所属单位

联系方式

001

1

挖掘机

1

1200000¥

张三

上海玖智

020-1234567

001

2

冲击钻

8

230¥

张三

上海玖智

020-1234567

002

3

铲车

2

980000¥

李四

北京公司

010-1234567

 

这样就产生一个问题:这个表中是以订单编号和商品编号作为联合主键。这样在该表中商品名称、单位、商品价格等信息不与该表的主键相关,而仅仅是与商品编号相关。所以在这里违反了第二范式的设计原则。

而如果把这个订单信息表进行拆分,把商品信息分离到另一个表中,把订单项目表也分离到另一个表中,就非常完美了。如下所示。

 

 订单信息表

订单编号

客户

所属单位

联系方式

001

张三

上海玖智

020-1234567

002

李四

北京公司

010-1234567

 

订单项目表

订单编号

商品编号

数量

001

1

1

001

2

8

002

3

2

 

商品信息表

 

商品编号

商品名称

单位

商品价格

1

挖掘机

1200000¥

2

冲击钻

230¥

3

铲车

980000¥

 

这样设计,在很大程度上减小了数据库的冗余。如果要获取订单的商品信息,使用商品编号到商品信息表中查询即可。

 

3.第三范式

第三范式需要确保数据表中的每一列数据都和主键直接相关,而不能间接相关。

比如在设计一个订单数据表的时候,可以将客户编号作为一个外键和订单表建立相应的关系。而不可以在订单表中添加关于客户其它信息(比如姓名、所属公司等)的字段。如下面这两个表所示的设计就是一个满足第三范式的数据库表。

 

订单信息表

订单编号

订单项目

负责人

业务员

订单数量

客户编号

001

挖掘机

刘明

李东明

1台

1

002

冲击钻

李刚

霍新峰

8个

2

003

铲车

郭新一

艾美丽

2辆

1

 

客户信息表

客户编号

客户名称

所属公司

联系方式

1

李聪

五一建设

13253661015

2

刘新明

个体经营

13285746958

这样在查询订单信息的时候,就可以使用客户编号来引用客户信息表中的记录,也不必在订单信息表中多次输入客户信息的内容,减小了数据冗余。

转自  http://www.cnblogs.com/zhhh/archive/2011/04/21/2023355.html

基于STM32 F4的永磁同步电机无位置传感器控制策略研究内容概要:本文围绕基于STM32 F4的永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制策略展开研究,重点探讨在不依赖物理位置传感器的情况下,如何通过算法实现对电机转子位置和速度的精确估计与控制。文中结合嵌入式开发平台STM32 F4,采用如滑模观测器、扩展卡尔曼滤波或高频注入法等先进观测技术,实现对电机反电动势或磁链的估算,进而完成无传感器矢量控制(FOC)。同时,研究涵盖系统建模、控制算法设计、仿真验证(可能使用Simulink)以及在STM32硬件平台上的代码实现与调试,旨在提高电机控制系统的可靠性、降低成本并增强环境适应性。; 适合人群:具备定电力电子、自动控制理论基础和嵌入式开发经验的电气工程、自动化及相关专业的研究生、科研人员及从事电机驱动开发的工程师。; 使用场景及目标:①掌握永磁同步电机无位置传感器控制的核心原理与实现方法;②学习如何在STM32平台上进行电机控制算法的移植与优化;③为开发高性能、低成本的电机驱动系统提供技术参考与实践指导。; 阅读建议:建议读者结合文中提到的控制理论、仿真模型与实际代码实现进行系统学习,有条件者应在实验平台上进行验证,重点关注观测器设计、参数整定及系统稳定性分析等关键环节。
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