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數(shù)據(jù)庫(kù)范式是數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化的基礎(chǔ),它包括對(duì)表的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。數(shù)據(jù)庫(kù)范式能夠幫助開(kāi)發(fā)人員理解和組織數(shù)據(jù)。是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中非常重要的概念。同時(shí),三個(gè)范式還是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程中的關(guān)鍵概念之一。

本文將會(huì)簡(jiǎn)要介紹數(shù)據(jù)庫(kù)范式的三個(gè)級(jí)別:之一范式、第二范式和第三范式。
之一范式
之一范式是數(shù)據(jù)庫(kù)中的最基礎(chǔ)的一種范式規(guī)則,也是其他兩個(gè)范式(2NF 和 3NF)的基礎(chǔ)。之一范式要求所有的數(shù)據(jù)都必須有原子性,即單一不可分割。每一行數(shù)據(jù)都需要只有一個(gè)主鍵,不能存在多值字段或不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)。
例如,學(xué)生數(shù)據(jù)表中每一行只能存儲(chǔ)一個(gè)學(xué)生的信息。一個(gè)學(xué)生的信息必須包含姓名、性別、年齡、學(xué)號(hào)等屬性,沒(méi)有其它多值屬性,且每個(gè)屬性只包含原子值,不能包含一組數(shù)據(jù)。
圖1:學(xué)生表的之一范式
第二范式
第二范式(2NF)要求表必須滿(mǎn)足之一范式并且所有非主鍵字段必須完全依賴(lài)于主鍵,而不能依賴(lài)于主鍵的部分屬性。在這里,主鍵是指唯一地標(biāo)識(shí)每一行記錄的字段或字段的。
例如,下面這張地址表就不符合第二范式:
圖2:地址表的第二范式
在這張表里,每一行數(shù)據(jù)都有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的地址編號(hào)(addressID),同時(shí)還記錄了省份信息(province),縣市信息(city),以及詳細(xì)地址信息(street)。由于非主鍵字段依賴(lài)于主鍵的一部分字段,即省份和縣市信息都依賴(lài)于地址編號(hào),而不是全部依賴(lài)于主鍵,因此,這張表不符合第二范式。
正確的設(shè)計(jì)應(yīng)該是將省份和縣市信息提取出來(lái)形成一個(gè)新的表,然后將它們通過(guò)地址編號(hào)和新的表進(jìn)行連接。這樣可以避免數(shù)據(jù)冗余和不一致,同時(shí)也能夠保持表維護(hù)的靈活性。
圖3:更改后的地址表的第二范式
第三范式
第三范式(3NF)要求每一張表不能存在對(duì)于主鍵的傳遞依賴(lài)性。即所有非主鍵字段必須直接依賴(lài)主鍵,不能間接依賴(lài)主鍵。
要理解傳遞依賴(lài)性,我們可以看一下如下的銷(xiāo)售表:
圖4:銷(xiāo)售表的第三范式
在這個(gè)表中,訂單號(hào)(orderID)是主鍵。還可以發(fā)現(xiàn),商品名稱(chēng)(productName)和商品價(jià)格(price)都依賴(lài)于productID(即訂單號(hào)和商品編號(hào)形成的復(fù)合主鍵)。顯然這個(gè)表不符合第三范式,因?yàn)樯唐穬r(jià)格(price)同樣依賴(lài)于商品名稱(chēng)(productName),因而造成了數(shù)據(jù)冗余。
為了修正這個(gè)問(wèn)題,需要將商品和商品價(jià)格信息提取到商品表中,同時(shí)在銷(xiāo)售表中只記錄商品ID和數(shù)量信息。這樣就避免了數(shù)據(jù)冗余和不一致性,同時(shí)也保持了數(shù)據(jù)的邏輯一致性。
圖5:更改后的銷(xiāo)售表的第三范式
數(shù)據(jù)庫(kù)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、管理數(shù)據(jù)的重要工具,范式則是為了保證數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化的關(guān)鍵規(guī)則之一。在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí),我們應(yīng)該始終遵循不同范式所規(guī)定的規(guī)則,以保證數(shù)據(jù)的一致性、完整性、可靠性和易維護(hù)性。這個(gè)過(guò)程中,尤其應(yīng)該重視第三范式,因?yàn)槿绻麛?shù)據(jù)存在傳遞依賴(lài)性就會(huì)出現(xiàn)冗余數(shù)據(jù),造成數(shù)據(jù)冗余、數(shù)據(jù)不一致、處理效率下降。
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之一范式(1NF):字段不能劃分成更多字段;不符合之一范式的例子:
表:字段1 字段2 字段3 字段4
字段3.1 字段3.2現(xiàn)有的DBMS中設(shè)計(jì)出不符合之一范式的數(shù)據(jù)庫(kù)都是不可能的。
第二范式(2NF):?jiǎn)侮P(guān)鍵字的表,或者若為組合關(guān)鍵字則必須沒(méi)有候選關(guān)鍵字段→非關(guān)鍵字段的表;不符合第二范式的例子:
表:學(xué)號(hào), 姓名, 年齡, 課程名稱(chēng), 成績(jī), 學(xué)分
(課程名稱(chēng)) → (學(xué)分)
(學(xué)號(hào)) → (姓名, 年齡)
存在問(wèn)題弊悶:
數(shù)據(jù)冗余,每條記錄都含有相同信息;
刪除異常:刪除所有學(xué)生成績(jī),就把課程信息全刪除了;
插入異常:學(xué)生未選課,無(wú)法記錄進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù);
更新異常:調(diào)整課程學(xué)分,所有行都鬧前調(diào)整。修正:
學(xué)生:Student(學(xué)號(hào), 姓名, 年齡);課程液卜清:Course(課程名稱(chēng), 學(xué)分);選課關(guān)系:SelectCourse(學(xué)號(hào), 課程名稱(chēng), 成績(jī))。
第三范式(3NF):在第二范式的基礎(chǔ)上,數(shù)據(jù)表中如果不存在傳遞函數(shù)依賴(lài):關(guān)鍵字段 → 非關(guān)鍵字段x → 非關(guān)鍵字段y
不符合第三范式的例子:
學(xué)號(hào), 姓名, 年齡, 所在學(xué)院, 學(xué)院地點(diǎn), 學(xué)院,關(guān)鍵字為單一關(guān)鍵字”學(xué)號(hào)”
這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)是符合2NF的,但是不符合3NF,因?yàn)榇嬖谌缦聸Q定關(guān)系:
(學(xué)號(hào)) → (所在學(xué)院) → (學(xué)院地點(diǎn), 學(xué)院)修正:
學(xué)生:(學(xué)號(hào), 姓名, 年齡, 所在學(xué)院);
學(xué)院:(學(xué)院, 地點(diǎn), )。
數(shù)據(jù)庫(kù) 的設(shè)計(jì)范式是數(shù)據(jù)庫(kù) 設(shè)計(jì)所需要滿(mǎn)足的規(guī)范,滿(mǎn)足這些規(guī)范的數(shù)據(jù)庫(kù) 是簡(jiǎn)潔的、結(jié)構(gòu)明晰的,同時(shí),不會(huì)發(fā)生插入(insert)、刪除(delete)和更新(update)操作異常。反之則是亂七八糟,不僅給數(shù)據(jù)庫(kù) 的編程 人員制造麻煩,而且面目可憎,可能存儲(chǔ)了大量不需要的冗余信息。
設(shè)計(jì)范式是不是很難懂呢?非也,大學(xué)教材上給我們一堆數(shù)學(xué)公式我們當(dāng)然看不懂,也記不住。所以我們很多人就根本不按照范式來(lái)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù) 。
實(shí)質(zhì)上,設(shè)計(jì)范式用很形象、很簡(jiǎn)潔的話(huà)語(yǔ)就能說(shuō)清楚,道明白。本文將對(duì)范式進(jìn)行通俗地說(shuō)明,并以筆者曾經(jīng)設(shè)絕空計(jì)的一個(gè)簡(jiǎn)單論壇的數(shù)據(jù)庫(kù) 為例來(lái)講解怎樣將這些范式應(yīng)用于實(shí)際工程。
范式說(shuō)明
之一范式(1NF):數(shù)據(jù)庫(kù) 表中的字段都是單一屬性的,不可再分。這個(gè)單一屬性由基本類(lèi)型構(gòu)成,包括整型、實(shí)數(shù)、字符型、邏輯型、日期型等。
例如,如下的數(shù)據(jù)庫(kù) 表是符合之一范式的:
字段1 字段2 字段3 字段4
而這樣的首灶數(shù)據(jù)庫(kù) 表是不符合之一范式的:
字段1 字段2 字段3 字段4 字段3.1字段3.2
很顯然,在當(dāng)前的任何關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 管理系統(tǒng)(DBMS)中,傻瓜也不可能做出不符合之一范式的數(shù)據(jù)庫(kù) ,因?yàn)檫@些DBMS不允許你把數(shù)據(jù)庫(kù) 表的一列再分成二列或多列。因此,你想在現(xiàn)有的DBMS中設(shè)計(jì)出不符合之一范式的數(shù)據(jù)庫(kù) 都是不可能的。
第二范式(2NF):數(shù)據(jù)庫(kù) 表中不存在非關(guān)鍵字段對(duì)任一候選關(guān)鍵字段的部分函數(shù)依賴(lài)(部分函數(shù)依賴(lài)指的是存在組合關(guān)鍵字中的某些字段決定非關(guān)鍵字段的情況),也即所有非關(guān)鍵字段都完全依賴(lài)于任意一組候選關(guān)鍵字。
假定選課關(guān)系表為SelectCourse(學(xué)號(hào), 姓名, 年齡, 課程名稱(chēng), 成績(jī), 學(xué)分),關(guān)鍵字為組合關(guān)鍵字(學(xué)號(hào), 課程名稱(chēng)),因?yàn)榇嬖谌缦聸Q定關(guān)系:
(學(xué)號(hào), 課程名稱(chēng)) → (姓名, 年齡, 成績(jī), 學(xué)分)
這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù) 表不滿(mǎn)足第二范式,因?yàn)榇嬖谌缦聸Q定關(guān)系:
(課程名稱(chēng)) → (學(xué)分)
(學(xué)號(hào)) → (姓名, 年齡)
即存在組合關(guān)鍵字中的字段決定非關(guān)鍵字的情況。
由于不符合2NF,這個(gè)選課關(guān)系表會(huì)存在如下問(wèn)題:
(1) 數(shù)據(jù)冗余:
同一門(mén)課程由n個(gè)學(xué)生選修,”學(xué)分”就重復(fù)n-1次;同一個(gè)學(xué)生選修了m門(mén)課程,姓名和年齡就重復(fù)了m-1次。
(2) 更新異常:
若調(diào)整了某門(mén)課程并芹瞎的學(xué)分,數(shù)據(jù)表中所有行的”學(xué)分”值都要更新,否則會(huì)出現(xiàn)同一門(mén)課程學(xué)分不同的情況。
(3) 插入異常:
假設(shè)要開(kāi)設(shè)一門(mén)新的課程,暫時(shí)還沒(méi)有人選修。這樣,由于還沒(méi)有”學(xué)號(hào)”關(guān)鍵字,課程名稱(chēng)和學(xué)分也無(wú)法記錄入數(shù)據(jù)庫(kù) 。
(4) 刪除異常:
假設(shè)一批學(xué)生已經(jīng)完成課程的選修,這些選修記錄就應(yīng)該從數(shù)據(jù)庫(kù) 表中刪除。但是,與此同時(shí),課程名稱(chēng)和學(xué)分信息也被刪除了。很顯然,這也會(huì)導(dǎo)致插入異常。
把選課關(guān)系表SelectCourse改為如下三個(gè)表:
學(xué)生:Student(學(xué)號(hào), 姓名, 年齡);
課程:Course(課程名稱(chēng), 學(xué)分);
選課關(guān)系:SelectCourse(學(xué)號(hào), 課程名稱(chēng), 成績(jī))。
這樣的數(shù)據(jù)庫(kù) 表是符合第二范式的,消除了數(shù)據(jù)冗余、更新異常、插入異常和刪除異常。
另外,所有單關(guān)鍵字的數(shù)據(jù)庫(kù) 表都符合第二范式,因?yàn)椴豢赡艽嬖诮M合關(guān)鍵字。
第三范式(3NF):在第二范式的基礎(chǔ)上,數(shù)據(jù)表中如果不存在非關(guān)鍵字段對(duì)任一候選關(guān)鍵字段的傳遞函數(shù)依賴(lài)則符合第三范式。所謂傳遞函數(shù)依賴(lài),指的是如果存在”A → B → C”的決定關(guān)系,則C傳遞函數(shù)依賴(lài)于A。因此,滿(mǎn)足第三范式的數(shù)據(jù)庫(kù) 表應(yīng)該不存在如下依賴(lài)關(guān)系:
關(guān)鍵字段 → 非關(guān)鍵字段x → 非關(guān)鍵字段y
假定學(xué)生關(guān)系表為Student(學(xué)號(hào), 姓名, 年齡, 所在學(xué)院, 學(xué)院地點(diǎn), 學(xué)院),關(guān)鍵字為單一關(guān)鍵字”學(xué)號(hào)”,因?yàn)榇嬖谌缦聸Q定關(guān)系:
(學(xué)號(hào)) → (姓名, 年齡, 所在學(xué)院, 學(xué)院地點(diǎn), 學(xué)院)這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù) 是符合2NF的,但是不符合3NF,因?yàn)榇嬖谌缦聸Q定關(guān)系:
(學(xué)號(hào)) → (所在學(xué)院) → (學(xué)院地點(diǎn), 學(xué)院)
即存在非關(guān)鍵字段”學(xué)院地點(diǎn)”、”學(xué)院”對(duì)關(guān)鍵字段”學(xué)號(hào)”的傳遞函數(shù)依賴(lài)。
它也會(huì)存在數(shù)據(jù)冗余、更新異常、插入異常和刪除異常的情況,讀者可自行分析得知。
把學(xué)生關(guān)系表分為如下兩個(gè)表:
學(xué)生:(學(xué)號(hào), 姓名, 年齡, 所在學(xué)院);
學(xué)院:(學(xué)院, 地點(diǎn), )。
這樣的數(shù)據(jù)庫(kù) 表是符合第三范式的,消除了數(shù)據(jù)冗余、更新異常、插入異常和刪除異常。
鮑依斯-科得范式(BCNF):在第三范式的基礎(chǔ)上,數(shù)據(jù)庫(kù) 表中如果不存在任何字段對(duì)任一候選關(guān)鍵字段的傳遞函數(shù)依賴(lài)則符合第三范式。
假設(shè)倉(cāng)庫(kù)管理關(guān)系表為StorehouseManage(倉(cāng)庫(kù)ID, 存儲(chǔ)物品ID, 管理員ID, 數(shù)量),且有一個(gè)管理員只在一個(gè)倉(cāng)庫(kù)工作;一個(gè)倉(cāng)庫(kù)可以存儲(chǔ)多種物品。這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù) 表中存在如下決定關(guān)系:
(倉(cāng)庫(kù)ID, 存儲(chǔ)物品ID) →(管理員ID, 數(shù)量)
(管理員ID, 存儲(chǔ)物品ID) → (倉(cāng)庫(kù)ID, 數(shù)量)
所以,(倉(cāng)庫(kù)ID, 存儲(chǔ)物品ID)和(管理員ID, 存儲(chǔ)物品ID)都是StorehouseManage的候選關(guān)鍵字,表中的唯一非關(guān)鍵字段為數(shù)量,它是符合第三范式的。但是,由于存在如下決定關(guān)系:
(倉(cāng)庫(kù)ID) → (管理員ID)
(管理員ID) → (倉(cāng)庫(kù)ID)
即存在關(guān)鍵字段決定關(guān)鍵字段的情況,所以其不符合BCNF范式。它會(huì)出現(xiàn)如下異常情況:
(1) 刪除異常:
當(dāng)倉(cāng)庫(kù)被清空后,所有”存儲(chǔ)物品ID”和”數(shù)量”信息被刪除的同時(shí),”倉(cāng)庫(kù)ID”和”管理員ID”信息也被刪除了。
(2) 插入異常:
當(dāng)倉(cāng)庫(kù)沒(méi)有存儲(chǔ)任何物品時(shí),無(wú)法給倉(cāng)庫(kù)分配管理員。
(3) 更新異常:
如果倉(cāng)庫(kù)換了管理員,則表中所有行的管理員ID都要修改。
把倉(cāng)庫(kù)管理關(guān)系表分解為二個(gè)關(guān)系表:
倉(cāng)庫(kù)管理:StorehouseManage(倉(cāng)庫(kù)ID, 管理員ID);
倉(cāng)庫(kù):Storehouse(倉(cāng)庫(kù)ID, 存儲(chǔ)物品ID, 數(shù)量)。
這樣的數(shù)據(jù)庫(kù) 表是符合BCNF范式的,消除了刪除異常、插入異常和更新異常。
范式應(yīng)用
我們來(lái)逐步搞定一個(gè)論壇的數(shù)據(jù)庫(kù) ,有如下信息:
(1) 用戶(hù):用戶(hù)名,email,主頁(yè),,聯(lián)系地址
(2) 帖子:發(fā)帖標(biāo)題,發(fā)帖內(nèi)容,回復(fù)標(biāo)題,回復(fù)內(nèi)容
之一次我們將數(shù)據(jù)庫(kù) 設(shè)計(jì)為僅僅存在表:
用戶(hù)名 email 主頁(yè)聯(lián)系地址發(fā)帖標(biāo)題發(fā)帖內(nèi)容回復(fù)標(biāo)題回復(fù)內(nèi)容
這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù) 表符合之一范式,但是沒(méi)有任何一組候選關(guān)鍵字能決定數(shù)據(jù)庫(kù) 表的整行,唯一的關(guān)鍵字段用戶(hù)名也不能完全決定整個(gè)元組。我們需要增加”發(fā)帖ID”、”回復(fù)ID”字段,即將表修改為:
用戶(hù)名email主頁(yè)聯(lián)系地址發(fā)帖ID發(fā)帖標(biāo)題發(fā)帖內(nèi)容回復(fù)ID回復(fù)標(biāo)題回復(fù)內(nèi)容
這樣數(shù)據(jù)表中的關(guān)鍵字(用戶(hù)名,發(fā)帖ID,回復(fù)ID)能決定整行:
(用戶(hù)名,發(fā)帖ID,回復(fù)ID) → (email,主頁(yè),,聯(lián)系地址,發(fā)帖標(biāo)題,發(fā)帖內(nèi)容,回復(fù)標(biāo)題,回復(fù)內(nèi)容)
但是,這樣的設(shè)計(jì)不符合第二范式,因?yàn)榇嬖谌缦聸Q定關(guān)系:
(用戶(hù)名) → (email,主頁(yè),,聯(lián)系地址)
(發(fā)帖ID) → (發(fā)帖標(biāo)題,發(fā)帖內(nèi)容)
(回復(fù)ID) → (回復(fù)標(biāo)題,回復(fù)內(nèi)容)
即非關(guān)鍵字段部分函數(shù)依賴(lài)于候選關(guān)鍵字段,很明顯,這個(gè)設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致大量的數(shù)據(jù)冗余和操作異常。
我們將數(shù)據(jù)庫(kù) 表分解為(帶下劃線(xiàn)的為關(guān)鍵字):
?。?) 用戶(hù)信息:用戶(hù)名,email,主頁(yè),,聯(lián)系地址
?。?) 帖子信息:發(fā)帖ID,標(biāo)題,內(nèi)容
?。?) 回復(fù)信息:回復(fù)ID,標(biāo)題,內(nèi)容
?。?) 發(fā)貼:用戶(hù)名,發(fā)帖ID
?。?) 回復(fù):發(fā)帖ID,回復(fù)ID
這樣的設(shè)計(jì)是滿(mǎn)足第1、2、3范式和BCNF范式要求的,但是這樣的設(shè)計(jì)是不是更好的呢?
不一定。
觀察可知,第4項(xiàng)”發(fā)帖”中的”用戶(hù)名”和”發(fā)帖ID”之間是1:N的關(guān)系,因此我們可以把”發(fā)帖”合并到第2項(xiàng)的”帖子信息”中;第5項(xiàng)”回復(fù)”中的”發(fā)帖ID”和”回復(fù)ID”之間也是1:N的關(guān)系,因此我們可以把”回復(fù)”合并到第3項(xiàng)的”回復(fù)信息”中。這樣可以一定量地減少數(shù)據(jù)冗余,新的設(shè)計(jì)為:(1) 用戶(hù)信息:用戶(hù)名,email,主頁(yè),,聯(lián)系地址
(2) 帖子信息:用戶(hù)名,發(fā)帖ID,標(biāo)題,內(nèi)容
?。?) 回復(fù)信息:發(fā)帖ID,回復(fù)ID,標(biāo)題,內(nèi)容
數(shù)據(jù)庫(kù) 表1顯然滿(mǎn)足所有范式的要求;
數(shù)據(jù)庫(kù) 表2中存在非關(guān)鍵字段”標(biāo)題”、”內(nèi)容”對(duì)關(guān)鍵字段”發(fā)帖ID”的部分函數(shù)依賴(lài),即不滿(mǎn)足第二范式的要求,但是這一設(shè)計(jì)并不會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余和操作異常;
數(shù)據(jù)庫(kù) 表3中也存在非關(guān)鍵字段”標(biāo)題”、”內(nèi)容”對(duì)關(guān)鍵字段”回復(fù)ID”的部分函數(shù)依賴(lài),也不滿(mǎn)足第二范式的要求,但是與數(shù)據(jù)庫(kù) 表2相似,這一設(shè)計(jì)也不會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余和操作異常。
由此可以看出,并不一定要強(qiáng)行滿(mǎn)足范式的要求,對(duì)于1:N關(guān)系,當(dāng)1的一邊合并到N的那邊后,N的那邊就不再滿(mǎn)足第二范式了,但是這種設(shè)計(jì)反而比較好!
對(duì)于M:N的關(guān)系,不能將M一邊或N一邊合并到另一邊去,這樣會(huì)導(dǎo)致不符合范式要求,同時(shí)導(dǎo)致操作異常和數(shù)據(jù)冗余。
對(duì)于1:1的關(guān)系,我們可以將左邊的1或者右邊的1合并到另一邊去,設(shè)計(jì)導(dǎo)致不符合范式要求,但是并不會(huì)導(dǎo)致操作異常和數(shù)據(jù)冗余。
作用嘛,主要是規(guī)范數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì),且視你自己實(shí)現(xiàn)的功能而定。滿(mǎn)足范式要求的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)清晰的,同時(shí)可避免數(shù)據(jù)冗余和操作異常。這并意味著不符合范式要求的設(shè)計(jì)一定是錯(cuò)誤的,在數(shù)據(jù)庫(kù)表中存在1:1或1:N關(guān)系這種較特殊的情況下,合并導(dǎo)致的不符合范式要求反而是合理的。 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的幾種設(shè)計(jì)范式介紹 1 之一范式(1NF) 在任何一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中,之一范式(1NF)是對(duì)關(guān)系模式的基本要求,不滿(mǎn)足之一范式(1NF)的數(shù)據(jù)庫(kù)就不是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。 所謂之一范式(1NF)是指數(shù)據(jù)庫(kù)表的每一列都是不可分割的基本數(shù)據(jù)項(xiàng),同一列中不能有多個(gè)值,即實(shí)體中的迅衡某個(gè)屬性不能有多個(gè)值或 者不能有重復(fù)的屬性。如果出現(xiàn)重復(fù)的屬性,就可能需要定義一個(gè)新的實(shí)體,新的實(shí)體由重復(fù)的屬性構(gòu)成,新實(shí)體與原實(shí)體之間為一對(duì)多關(guān)系 。在之一范式(1NF)中表的每一行只包含一個(gè)實(shí)例的信息。例如,對(duì)于圖3-2 中的員工信息表,不能將員工信息都放在一列中顯示,也不能將 其中的兩列或多列在一列中顯示;員工信息表的每一行只表示一個(gè)員工的信息,一個(gè)員工的信息在表中只出現(xiàn)一次。簡(jiǎn)而言之,之一范式就是 無(wú)重復(fù)的列。 2 第中激二范式(2NF) 第二范式(2NF)是在之一范式(1NF)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的,即滿(mǎn)足第二范式(2NF)必須先滿(mǎn)足之一范式(1NF)。第二范式(2NF)要 求數(shù)據(jù)庫(kù)表中的每個(gè)實(shí)例或行必須可以被唯一地區(qū)分。為實(shí)現(xiàn)區(qū)分通常需要為表加上一個(gè)列,以存儲(chǔ)各個(gè)實(shí)例的唯一標(biāo)識(shí)。如圖3-2 員工信息 表中加上了員工編號(hào)(emp_id)列,因?yàn)槊總€(gè)員工的員工編號(hào)是唯一的,因此每個(gè)員工可以被唯一區(qū)分。這個(gè)唯一屬性列被稱(chēng)為主關(guān)鍵字或主 鍵、主碼。 第二范式(2NF)要求實(shí)體的屬性完全依賴(lài)于主關(guān)鍵字。所謂完全依賴(lài)是指不能存在僅依賴(lài)主關(guān)鍵字一部分的屬性,如果存在,那么這個(gè) 屬性和主關(guān)鍵字的這一部分應(yīng)該分離出來(lái)形成一個(gè)新的實(shí)體,新實(shí)體與原實(shí)體之間是一對(duì)多的關(guān)系。為實(shí)現(xiàn)區(qū)分通常需要為表加上一個(gè)列,以 存儲(chǔ)各個(gè)實(shí)例的唯一標(biāo)識(shí)。簡(jiǎn)而言之,第二范式就是非主屬性非部分依賴(lài)于主關(guān)鍵字。 3 第三范式(3NF) 滿(mǎn)足第三范式(3NF)必須先滿(mǎn)足第二范式(2NF)。簡(jiǎn)而言之,第三范式(3NF)要求一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表中不包含已在其它表中已包含的非主 關(guān)鍵字信息。例如,存在一個(gè)部門(mén)信息表,其中每個(gè)部門(mén)有部門(mén)編號(hào)(dept_id)、部門(mén)名稱(chēng)、部門(mén)賣(mài)昌襪簡(jiǎn)介等信息。那么在圖3-2的員工信息表中 列出部門(mén)編號(hào)后就不能再將部門(mén)名稱(chēng)、部門(mén)簡(jiǎn)介等與部門(mén)有關(guān)的信息再加入員工信息表中。如果不存在部門(mén)信息表,則根據(jù)第三范式(3NF)也 應(yīng)該構(gòu)建它,否則就會(huì)有大量的數(shù)據(jù)冗余。簡(jiǎn)而言之,第三范式就是屬性不依賴(lài)于其它非主屬性。
之一范式:確保每列的原子性.
如果每列(或者每個(gè)屬性)都是不可再分的最小數(shù)據(jù)單元(也稱(chēng)為最小的原子單元),則滿(mǎn)手歷足之一范式.
例如:顧客表(姓名、編號(hào)、地址、……)其中”地址”列還可以細(xì)分為國(guó)家、省、市、區(qū)等。
第二范式:在之一范式的基礎(chǔ)上更進(jìn)一層,目標(biāo)是確保表中的每列都和主鍵相關(guān).
如果一個(gè)關(guān)系滿(mǎn)足之一范式,并且除了主鍵以外的其它列,都依賴(lài)于該主鍵,則滿(mǎn)足第二范式.
例如:訂單表(訂單編號(hào)、產(chǎn)品編號(hào)、定購(gòu)日期、價(jià)格、……),”訂單編號(hào)”為主鍵,”產(chǎn)品編號(hào)”和主鍵列沒(méi)有直接的關(guān)系,即”產(chǎn)品編號(hào)”列不依賴(lài)于主鍵列,應(yīng)刪除該列。
第三范式:在第二范式的基礎(chǔ)上更進(jìn)一層,目標(biāo)是確保每列都和主鍵列直接相關(guān),而不是間接相關(guān).
如果一個(gè)關(guān)系滿(mǎn)足第二范式,并且除了主鍵以外的其它列都不依賴(lài)于主鍵列,則滿(mǎn)足第三范式.
為了理解第三范式,需要根據(jù)Armstrong公里之一定義傳遞依賴(lài)。假設(shè)A、B和C是關(guān)系R的三個(gè)屬性,如果A-〉B且B-〉C,則從這些函數(shù)依賴(lài)中,可以得出A-〉C,如上所述,依賴(lài)A-〉C是傳遞依賴(lài)。
例如:訂單表(訂單編號(hào),定購(gòu)日期,顧客編號(hào),顧客姓名,……),初看該表沒(méi)有問(wèn)題,滿(mǎn)足第二范式,每列都和主鍵列”訂單編圓野號(hào)”相關(guān),再細(xì)看你會(huì)發(fā)現(xiàn)”顧客姓名”和”顧客編號(hào)”相關(guān),”顧客編號(hào)”和”訂單編號(hào)”又相關(guān),最后經(jīng)過(guò)傳遞依賴(lài),”顧客姓名”也和”訂單編號(hào)”相關(guān)。為了滿(mǎn)足第三范式,應(yīng)去掉”顧客姓名”列,放入客橘薯喊戶(hù)表中。
關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)三個(gè)范式的介紹到此就結(jié)束了,不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ?如果你還想了解更多這方面的信息,記得收藏關(guān)注本站。
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