【转】关系型数据库设计：三大范式的通俗理解

小渣渣

面试过程中，有的面试官会问道数据库范式，之前在大学的时候学过数据库，但是并没有听到过范式，或者老师提到过，自己没注意？

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）、巴斯-科德范式（BCNF）、第四范式(4NF）和第五范式（5NF，又称完美范式）。

而通常我们用的最多的就是第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF），也就是本文要讲的“三大范式”。

第一范式（1NF）：要求数据库表的每一列都是不可分割的原子数据项。

举例说明：



在上面的表中，“家庭信息”和“学校信息”列均不满足原子性的要求，故不满足第一范式，调整如下：



可见，调整后的每一列都是不可再分的，因此满足第一范式（1NF）；

第二范式（2NF）：在1NF的基础上，非码属性必须完全依赖于候选码（在1NF基础上消除非主属性对主码的部分函数依赖）

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）。

举例说明：



在上图所示的情况中，同一个订单中可能包含不同的产品，因此主键必须是“订单号”和“产品号”联合组成，

但可以发现，产品数量、产品折扣、产品价格与“订单号”和“产品号”都相关，但是订单金额和订单时间仅与“订单号”相关，与“产品号”无关，

这样就不满足第二范式的要求，调整如下，需分成两个表：



第三范式（3NF）：在2NF基础上，任何非主属性不依赖于其它非主属性（在2NF基础上消除传递依赖）

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。

举例说明：



上表中，所有属性都完全依赖于学号，所以满足第二范式，但是“班主任性别”和“班主任年龄”直接依赖的是“班主任姓名”，

而不是主键“学号”，所以需做如下调整：



这样以来，就满足了第三范式的要求。

ps:如果把上表中的班主任姓名改成班主任教工号可能更确切，更符合实际情况，不过只要能理解就行。

BCNF(Bovce Codd Normal Form 巴克斯范式)

属于修正的第三范式，是防止主键的某一列会依赖于主键的其他列。当3NF消除了主属性对码的部分函数依赖和传递函数依赖称为BCNF。

特性：

1、所有主属性对每一个码都是完全函数依赖

2、所有主属性对每一个不包含它的码，也是完全函数依赖

3、没有任何属性完全函数依赖与非码的任何一组属性

举例：库存表(仓库名，管理员名，商品名，数量)，主键为(仓库名，管理员名，商品名)，这是满足前面三个范式的，但是仓库名和管理员名之间存在依赖关系，因此删除某一个仓库，会导致管理员也被删除，这样就不满足BCNF。

4NF 第四范式

非主属性不应该有多值。如果有多值就违反了第四范式。4NF是限制关系模式的属性间不允许有非平凡且非函数依赖的多值依赖。

举例：用户联系方式表(用户id，固定电话，移动电话)，其中用户id是主键，这个满足了BCNF,但是一个用户有可能会有多个固定电话或者多个移动电话，那么这种设计就不合理，应该改为(用户id，联系方式类型，电话号码)。

说明：如果只考虑函数依赖，关系模式规范化程度最高的范式是BCNF;如果考虑多值依赖则是4NF。

5NF 第五范式

第五范式属于最终范式，消除了4NF中的连接依赖，第五范式需要满足以下要求：

1、必须满足第四范式

2、表必须可以分解为较小的表，除非那些表在逻辑上拥有与原始表相同的主键。

一般实际应用中不必考虑第五范式。

转自：https://www.cnblogs.com/wsg25/p/9615100.html
参考：https://www.51cto.com/article/632448.html