數據庫設計三範式理解

數據庫設計的第三範式

關係數據庫中的關係必須知足必定的要求。知足不一樣程度要求的爲不一樣範式。數據庫的設計範式是數據庫設計所須要知足的規範。只有理解數據庫的設計範式，才能設計出高效率、優雅的數據庫，不然可能會設計出錯誤的數據庫.

目前，主要有六種範式：第一範式、第二範式、第三範式、BC範式、第四範式和第五範式。知足最低要求的叫第一範式，簡稱1NF。在第一範式基礎上進一步知足一些要求的爲第二範式，簡稱2NF。其他依此類推。

範式能夠避免數據冗餘，減小數據庫的空間，減輕維護數據完整性的麻煩，可是操做困難，由於須要聯繫多個表才能獲得所須要數據，並且範式越高性能就會 越差。要權衡是否使用更高範式是比較麻煩的，通常在項目中，用得最多的也就是第三範式，我認爲使用到第三範式也就足夠了，性能好並且方便管理數據。

函數依賴,若是一個表中某一個字段Y的值是由另一個字段或一組字段X的值來肯定的，就稱爲Y函數依賴於X。

第一範式(1NF)
定義：若是關係模式R的每一個關係r的屬性都是不可分的數據項，那麼就稱R是第一範式的模式。
簡單的說，每個屬性都是原子項，不可分割。
1NF是關係模式應具有的最起碼的條件，若是數據庫設計不能知足第一範式，就不稱爲關係型數據庫。關係數據庫設計研究的關係規範化是在1NF之上進行的。

例如(學生信息表)：
學生編號　　姓名　　性別　　聯繫方式
20080901　　張三　　男　　　email:zs@126.com,phone:88886666
20080902　　李四　　女　　　email:ls@126.com,phone:66668888

以上的表就不符合，第一範式：聯繫方式字段能夠再分，因此變動爲正確的是：

學生編號　　姓名　　性別　　電子郵件　　　電話
20080901　　張三　　男　　　zs@126.com　　88886666
20080902　　李四　　女　　　ls@126.com　　66668888

第二範式（2NF）
定義：若是關係模式R是1NF，且每一個非主屬性徹底函數依賴於候選鍵，那麼就稱R是第二範式。
簡單的說，第二範式要知足如下的條件：首先要知足第一範式，其次每一個非主屬性要徹底函數依賴與候選鍵，或者是主鍵。也就是說，每一個非主屬性是由整個主鍵函數決定的，而不能由主鍵的一部分來決定。

例如(學生選課表):
學生　　　　課程　　　教師　　　　教師職稱　　教材　　　　　　　　　教室　　上課時間
李四　　　　Spring　　張老師　　　java講師　　《Spring深刻淺出》　　３０１　08:00
張三　　　　Struts　　楊老師　　　java講師　　《Struts in Action》　３０２　13:30

這裏經過（學生，課程）能夠肯定教師、教師職稱，教材，教室和上課時間，因此能夠把（學生，課程）做爲主鍵。可是，教材並不徹底依賴於（學生，課程），只 拿出課程就能夠肯定教材，由於一個課程，必定指定了某個教材。這就叫不徹底依賴，或者部分依賴。出現這種狀況，就不知足第二範式。

修改後，選課表：
學生　　　　課程　　　教師　　　　教師職稱　　教室　　上課時間
李四　　　　Spring　　張老師　　　java講師　　３０１　08:00
張三　　　　Struts　　楊老師　　　java講師　　３０２　13:30

課程表：
課程　　　教材　　　　　　　　
Spring　　《Spring深刻淺出》　
Struts　　《Struts in Action》

因此，第二範式能夠說是消除部分依賴。第二範式能夠減小插入異常，刪除異常和修改異常。

第三範式（3NF）
定義：若是關係模式R是2NF，且關係模式R（U，F）中的全部非主屬性對任何候選關鍵字都不存在傳遞依賴，則稱關係R是屬於第三範式。 
簡單的說，第三範式要知足如下的條件：首先要知足第二範式，其次非主屬性之間不存在函數依賴。因爲知足了第二範式，表示每一個非主屬性都函數依賴於主鍵。若是非主屬性之間存在了函數依賴，就會存在傳遞依賴，這樣就不知足第三範式。

上例中修改後的選課表中，一個教師能肯定一個教師職稱。這樣，教師依賴於（學生，課程），而教師職稱又依賴於教師，這叫傳遞依賴。第三範式就是要消除傳遞依賴。

修改後，選課表：

學生　　　　課程　　　教師　　　　教室　　上課時間
李四　　　　Spring　　張老師　　　３０１　08:00
張三　　　　Struts　　楊老師　　　３０２　13:30

教師表：
教師　　　　教師職稱
張老師　　　java講師
楊老師　　　java講師

這樣，新教師的職稱在沒被選課的時候也有地方存了，沒人選這個教師的課的時候教師的職稱也不至於被刪除，修改教師職稱時只修改教師表就能夠了。

簡單的說，
第一範式就是原子性，字段不可再分割；
第二範式就是徹底依賴，沒有部分依賴；
第三範式就是沒有傳遞依賴。