範式總結--詳細

1 第一範式（1NF）

在任何一個關係數據庫中，第一範式（1NF） [2] 是對關係模式的基本要求，不知足第一範式（1NF）的數據庫就不是關係數據庫。

所謂第一範式（1NF）是指數據庫表的每一列都是不可分割的基本數據項，同一列中不能有多個值，即實體中的某個屬性不能有多個值或者不能有重複的屬性。若是出現重複的屬性，就可能須要定義一個新的實體，新的實體由重複的屬性構成，新實體與原實體之間爲一對多關係。在第一範式（1NF）中表的每一行只包含一個實例的信息。

簡而言之，第一範式就是無重複的列。

2 第二範式（2NF）

第二範式（2NF） [2]

是在第一範式（1NF）的基礎上創建起來的，即知足第二範式（2NF）必須先知足第一範式（1NF）。第二範式（2NF）要求數據庫表中的每一個實例或行必須能夠被惟一地區分。爲實現區分一般須要爲表加上一個列，以存儲各個實例的惟一標識。這個惟一屬性列被稱爲主關鍵字或主鍵、主碼 。

第二範式（2NF）要求實體的屬性徹底依賴於主關鍵字。所謂徹底依賴是指不能存在僅依賴主關鍵字一部分的屬性。若是存在，那麼這個屬性和主關鍵字的這一部分應該分離出來造成一個新的實體，新實體與原實體之間是一對多的關係。爲實現區分一般須要爲表加上一個列，以存儲各個實例的惟一標識。

簡而言之，第二範式就是非主屬性部分徹底依賴於主關鍵字。

3 第三範式（3NF）

知足第三範式（3NF） [2]

必須先知足第二範式（2NF）。簡而言之，第三範式（3NF）要求一個數據庫表中不包含已在其它表中已包含的非主關鍵字信息。

例如，存在一個部門信息表，其中每一個部門有部門編號（dept_id）、部門名稱、部門簡介等信息。那麼在圖3-2的員工信息表中列出部門編號後就不能再將部門名稱、部門簡介等與部門有關的信息再加入員工信息表中。若是不存在部門信息表，則根據第三範式（3NF）也應該構建它，不然就會有大量的數據冗餘。

簡而言之，第三範式就是屬性不依賴於其它非主屬性。

範式說明

Ⅰ第一範式（1NF）：

數據庫表中的字段都是單一屬性的，不可再分。這個單一屬性由基本類型構成，包括整型、實數、字符型、邏輯型、日期型等。

定義：若是一個關係模式R的全部屬性都是不可分的基本數據項，則R屬於1NF。

例如，下面的數據庫表是符合第一範式的：
字段1 字段2 字段3 字段4

而這樣的數據庫表是不符合第一範式的：
字段1 字段2 字段3 字段4
字段3.1 字段3.2

很顯然，在當前的任何關係數據庫管理系統（DBMS）中，誰也不可能作出不符合第一範式的數據庫，由於這些DBMS不容許你把數據庫表的一列再分紅二列或多列。

所以，想在現有的DBMS中設計出不符合第一範式的數據庫都是不可能的。

Ⅱ 第二範式（2NF）：

數據庫表中不存在非關鍵字段對任一候選關鍵字段的部分函數依賴（部分函數依賴指的是存在組合關鍵字中的某些字段決定非關鍵字段的狀況），也即全部非關鍵字段都徹底依賴於任意一組候選關鍵字。

假定選課關係表爲SelectCourse(學號，姓名，年齡，課程名稱，成績，學分)，關鍵字爲組合關鍵字(學號，課程名稱)，由於存在以下決定關係：
(學號，課程名稱) → (姓名，年齡，成績，學分)
這個數據庫表不知足第二範式，由於存在以下決定關係：

(課程名稱) → (學分)
(學號) → (姓名，年齡)
即存在組合關鍵字中的字段決定非關鍵字的狀況。
因爲不符合2NF，這個選課關係表會存在以下問題：

(1) 數據冗餘：
同一門課程由n個學生選修，"學分"就重複n-1次；同一個學生選修了m門課程，姓名和年齡就重複了m-1次。

(2) 更新異常：
若調整了某門課程的學分，數據表中全部行的"學分"值都要更新，不然會出現同一門課程學分不一樣的狀況。

(3) 插入異常：
假設要開設一門新的課程，暫時尚未人選修。這樣，因爲尚未"學號"關鍵字，課程名稱和學分也沒法記錄入數據庫。

(4) 刪除異常：
假設一批學生已經完成課程的選修，這些選修記錄就應該從數據庫表中刪除。可是，與此同時，課程名稱和學分信息也被刪除了。很顯然，這也會致使插入異常。

把選課關係表SelectCourse改成以下三個表：
學生：Student(學號,姓名，年齡)；
課程：Course(課程名稱，學分)；
選課關係：SelectCourse(學號，課程名稱，成績)。

這樣的數據庫表是符合第二範式的， 消除了數據冗餘、更新異常、插入異常和刪除異常。

另外，全部單關鍵字的數據庫表都符合第二範式，由於不可能存在組合關鍵字。

Ⅲ 第三範式（3NF）：

在第二範式的基礎上，數據表中若是不存在非關鍵字段對任一候選關鍵字段的傳遞函數依賴則符合第三範式。所謂傳遞函數依賴，指的是若是存在"A → B → C"的決定關係，則C傳遞函數依賴於A。所以，知足第三範式的數據庫表應該不存在以下依賴關係：

關鍵字段 → 非關鍵字段x → 非關鍵字段y

假定學生關係表爲Student(學號，姓名，年齡，所在學院，學院地點，學院電話)，關鍵字爲單一關鍵字"學號"，由於存在以下決定關係：

(學號) → (姓名，年齡，所在學院，學院地點，學院電話)

這個數據庫是符合2NF的，可是不符合3NF，由於存在以下決定關係：

(學號) → (所在學院) → (學院地點，學院電話)

即存在非關鍵字段"學院地點"、"學院電話"對關鍵字段"學號"的傳遞函數依賴。

它也會存在數據冗餘、更新異常、插入異常和刪除異常的狀況，讀者可自行分析得知。

把學生關係表分爲以下兩個表：
學生：(學號，姓名,年齡，所在學院)；
學院：(學院，地點，電話)。

這樣的數據庫表是符合第三範式的，消除了數據冗餘、更新異常、插入異常和刪除異常。