数据库设计范式之逻辑设计

逻辑设计

1. 相关名词

1.1. 候选码，主码

候选码通常有一个或多个，用于唯一确定一个元组（行，对象）。举例：主键，唯一索引都可以是候选码。

主码从候选码中选择，通常是表的主键。

1.2. 属性，属性名称，域，分量

属性就是列，对象属性值。

属性名就是列名，字段名，对象属性名。

域就是属性值范围。

分量就是属性值范围中的某个属性值。

举例：用户表的性别是一个属性，gender是属性名，female是属性值，male和female就是域，male或female就是分量。

1.3. 关系，元组

关系就是对象的集合。（表）

元组就是对象。（表中的某一行）

2. E-R图

包括四个相关概念：矩形，菱形，椭圆，线段。

2.1. 相关概念

矩形

矩形就是一个实体（OOP中的类，数据库的表）

菱形

菱形就是关系，两个实体之间的关系。例如购物车实体和商品实体之间的关系就是选购，原来购物车实体和商品实体之间是多对多关系，通过选购关联之后，购物车实体和商品实体之间转化为一对多关系，即一个购物车可以选购多个商品，但一个商品只能被一个购物车选购。

椭圆

椭圆就是属性（数据库表的字段）。作为主码的属性底部通常添加了直线。

线段

线段建立关系，矩形和椭圆之间，矩形之间。

2.2. 举例：电商E-R图

电商ER图.jpg

3. 数据库设计范式

数据库设计范式就是：

1. 数据库设计的最佳实践。
2. 避免数据操作异常和数据冗余异常。数据操作异常包括插入异常，删除异常和更新异常，而数据冗余会破坏数据一致性。

数据操作异常

数据库设计范式包括：第一范式，第二范式，第三范式和BC范式，当然还有第四范式和第五范式。

4. 第一范式

数据库表中所有属性都是单一字段，不可再分。

白话：二维表（行，列）一定满足1NF。

5. 第二范式

数据库表中存在非关键字段部分依赖组合候选关键字段，或者说组合关键候选字段中的某一关键字段决定非关键字段，这样就违反了第二范式。

说明：1）关键字段就是唯一确定一个元组的字段，也就是候选码。2）部分函数依赖

白话：单关键字段的表，一定满足2NF

举例：商品同供应商表

存在下列字段：商品名称，价格，描述，重量，供应商名称，供应商电话号码，分类，有效期。

因为商品实体和供应商实体之间是多对多关系，所以通过商品名称和供应商名称唯一标识一件商品，那么商品名称和供应商名称就是组合关键候选字段，上面表中商品名称决定价格，描述，重量，而供应商名称决定供应商电话号码，违反了2NF。

存在问题：数据操作异常和数据冗余异常。

• 插入异常：商品实体缺少供应商实体就无法完整地表示一个实体。
• 删除异常：删除表中商品实体时，相关地供应商示例信息也会丢失。
• 更新异常：更新表中供应商电话号码时，需要修改更新多行。
• 数据冗余：供应商电话号码

如何解决？将原商品表划分为商品表，供应商表和商品供应商中间表。这样商品表和供应商表都变成了但关键字段的表，那么就一定满足2NF。

6. 第三范式

建立在2NF基础之上。

不存在非关键词对任意候选关键字段的传递函数依赖关系，则符合3NF。

传递函数依赖：A属性 -> B属性 -> C属性，即C对A存在传递函数依赖。

举例：商品同分类表

存在字段：商品名称（关键字段），分类，分类描述

商品名称决定分类，而分类有决定分类描述，即满足非关键字段对关键字段的传递函数依赖，违反了第三范式。

存在问题：

• 数据冗余：分类描述。
• 插入异常：商品实体缺少分类实体就无法完整地表示一个实体。
• 删除异常：若删除分类为酒水饮料的所有商品，那么就酒水饮料分类就丢失了。
• 更新异常：更新可乐的分类描述，会影响到其它分类为酒水饮料的分类描述。

如何解决？拆分为商品表，分类表和商品分类中间表。

7. BC范式

建立在3NF基础之上。

复合关键词之间不存在传递函数依赖关系。

出处：https://www.jianshu.com/p/8d2eb273d0a3