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[交流] 【转】关系型数据库设计:三大范式的通俗理解

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发表于 2024-3-21 10:53:13 | 显示全部楼层 |阅读模式
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:

QQ截图20240321104820.jpg

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:

QQ截图20240321104826.jpg

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:

QQ截图20240321104834.jpg

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:

QQ截图20240321104843.jpg

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:

QQ截图20240321104851.jpg

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:

QQ截图20240321104858.jpg

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





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