数据库设计范式

　　使用数据库范式可以通过规范化的方式提高关系型数据的有效性并保护数据的完整性。

第一范式：实体与属性的关系

　　第一范式集中力量解决实体和属性的形式问题。他必须满足以下特征：

• 所有属性必须是原子的。属性不应该是数组或用分隔符分开的列表，每个属性都只应表示一个单一的值，而非多个值。

第二范式：非键属性与主键某个部分的关系

• 实体必须符合第一范式
• 每个非键属性描述的都必须针对整个键，而不能只描述键的某部分。如果不是这样，有任何非键属性函数地依赖于键属性的某个子集，就会出现数据修改异常。

第三范式：非键属性与非键属性的关系

• 实体必须符合第二范式。
• 非键属性不能描述其他非键属性。

 

在实际开发中最为常见的设计范式有三个：

 

1．第一范式(确保每列保持原子性)

 

第一范式是最基本的范式。如果数据库表中的所有字段值都是不可分解的原子值，就说明该数据库表满足了第一范式。

 

第一范式的合理遵循需要根据系统的实际需求来定。比如某些数据库系统中需要用到“地址”这个属性，本来直接将“地址”属性设计成一个数据库表的字段就行。但是如果系统经常会访问“地址”属性中的“城市”部分，那么就非要将“地址”这个属性重新拆分为省份、城市、详细地址等多个部分进行存储，这样在对地址中某一部分操作的时候将非常方便。这样设计才算满足了数据库的第一范式，如下表所示。

 

 

上表所示的用户信息遵循了第一范式的要求，这样在对用户使用城市进行分类的时候就非常方便，也提高了数据库的性能。

 

                

 

2．第二范式(确保表中的每列都和主键相关)

 

第二范式在第一范式的基础之上更进一层。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）。也就是说在一个数据库表中，一个表中只能保存一种数据，不可以把多种数据保存在同一张数据库表中。

 

比如要设计一个订单信息表，因为订单中可能会有多种商品，所以要将订单编号和商品编号作为数据库表的联合主键，如下表所示。

 

 订单信息表

 

 

这样就产生一个问题：这个表中是以订单编号和商品编号作为联合主键。这样在该表中商品名称、单位、商品价格等信息不与该表的主键相关，而仅仅是与商品编号相关。所以在这里违反了第二范式的设计原则。

 

而如果把这个订单信息表进行拆分，把商品信息分离到另一个表中，把订单项目表也分离到另一个表中，就非常完美了。如下所示。

 

 

这样设计，在很大程度上减小了数据库的冗余。如果要获取订单的商品信息，使用商品编号到商品信息表中查询即可。

 

                 

 

3．第三范式(确保每列都和主键列直接相关,而不是间接相关)

 

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。

 

比如在设计一个订单数据表的时候，可以将客户编号作为一个外键和订单表建立相应的关系。而不可以在订单表中添加关于客户其它信息（比如姓名、所属公司等）的字段。如下面这两个表所示的设计就是一个满足第三范式的数据库表。

 

 

这样在查询订单信息的时候，就可以使用客户编号来引用客户信息表中的记录，也不必在订单信息表中多次输入客户信息的内容，减小了数据冗余。

http://www.cnblogs.com/linjiqin/archive/2012/04/01/2428695.html

 

范式的原理

• 第一范式（1NF）无重复的列
  
  所谓第一范式（1NF）是指数据库表的每一列都是不可分割的基本数据项，同一列中不能有多个值，即实体中的某个属性不能有多个值或者不能有重复的属性。如果出现重复的属性，就可能需要定义一个新的实体，新的实体由重复的属性构成，新实体与原实体之间为一对多关系。在第一范式（1NF）中表的每一行只包含一个实例的信息。简而言之，第一范式就是无重复的列。
  
  说明：在任何一个关系数据库中，第一范式（1NF）是对关系模式的基本要求，不满足第一范式（1NF）的数据库就不是关系数据库。
• 第二范式（2NF）属性完全依赖于主键[消除部分子函数依赖]
  
  第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基础上建立起来的，即满足第二范式（2NF）必须先满足第一范式（1NF）。第二范式（2NF）要求数据库表中的每个实例或行必须可以被惟一地区分。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的惟一标识。
  
  例如员工信息表中加上了员工编号（emp_id）列，因为每个员工的员工编号是惟一的，因此每个员工可以被惟一区分。这个惟一属性列被称为主关键字或主键、主码。
  
  第二范式（2NF）要求实体的属性完全依赖于主关键字。所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主关键字一部分的属性，如果存在，那么这个属性和主关键字的这一部分应该分离出来形成一个新的实体，新实体与原实体之间是一对多的关系。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的惟一标识。简而言之，第二范式就是属性完全依赖于主键。
• 第三范式（3NF）属性不依赖于其它非主属性[消除传递依赖]
  
  满足第三范式（3NF）必须先满足第二范式（2NF）。简而言之，第三范式（3NF）要求一个数据库表中不包含已在其它表中已包含的非主关键字信息。例如，存在一个部门信息表，其中每个部门有部门编号（dept_id）、部门名称、部门简介等信息。
  
  那么在的员工信息表中列出部门编号后就不能再将部门名称、部门简介等与部门有关的信息再加入员工信息表中。如果不存在部门信息表，则根据第三范式（3NF）也应该构建它，否则就会有大量的数据冗余。简而言之，第三范式就是属性不依赖于其它非主属性。

范式的说明

• 第一范式：1NF是对属性的原子性约束，要求属性具有原子性，不可再分解；
  
  通俗的理解是字段还可以再分吗？如过不能，则是符合1NF的设计。
• 第二范式：2NF是对记录的惟一性约束，要求记录有惟一标识，即实体的惟一性；
  
  简单的解释，比如你和一个女生约会建立一张表，不用每条约会记录都记录她的身高、体重，将身高体重单独的存在一张表中供查询即可。
• 第三范式：3NF是对字段冗余性的约束，即任何字段不能由其他字段派生出来，它要求字段没有冗余。
  打个比方，比如评论表，如果你将用户ID，用户头像都放在这留言表中，就是不合适的了。用户头像是依赖于用户ID，而不依赖该评论。
• http://www.ccvita.com/418.html