数据库设计三大范式

目录

1 数据库范式

1.1 为什么要范式

1.2 如何是合理数据库

1.3 如何才能保证数据库设计水平

1.4 什么是范式（NF= NormalForm）

1.5 范式的分类

2 各个范式详解

2.3.1 第三范式定义

2.2.1 第二范式定义

2.2.2 第二范式示例

2.1.1 第一范式定义

2.1.2 第一范式示例

2.1 第一范式

2.2 第二范式

2.3 第三范式

2.4 范式优缺点

2.5 数据库表之间关系

2.6 三大范式总结

1 数据库范式

1.1 为什么要范式

为什么需要数据库范式呢，因为必须保证数据库设计的合理性

数据库设计关系整个系统的架构，关系到后续的开发效率和运行效率

数据库的设计主要包含了设计表结构和表之间的联系

1.2 如何是合理数据库

如何是合理数据库

结构合理

冗余较小

尽量避免插入删除修改异常

1.3 如何才能保证数据库设计水平

如何才能保证数据库设计水平

遵循一定的规则

在关系型数据库中这种规则就称为范式

1.4 什么是范式（NF= NormalForm）

什么是范式（NF= NormalForm）

范式是符合某一种设计要求的总结

要想设计一个结构合理的关系型数据库，必须满足一定的范式

1.5 范式的分类

第一范式

第二范式

第三范式

Boyce Codd范式=NCNF，由Boyce和Codd提出的,比3NF又进了一步,通常认为是修正的第三范式.

第四范式

第五范式

各个范式是依次嵌套包含的，范式越高，设计质量越高，在现实设计中也越难实现

一般数据库设计，只要达到第三范式，即可避免异常的出现

2 各个范式详解

2.1 第一范式

2.1.1 第一范式定义

要求：最基本的范式

数据库表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

简单说就是要确保每列保持原子性

第一范式的合理遵循需要根据系统的实际需求来定

2.1.2 第一范式示例

示例：用户表（用户名，家庭地址）就不合理

用户表（用户名，省，城市，详细地址）很合理

系（系名称，系主任，系高级职称人数）不合理

系（系名称，系主任，系教授人数，系副教授人数）合理

2.2 第二范式

2.2.1 第二范式定义

要求：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）

即在一个数据库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

2.2.2 第二范式示例

示例：

学号和课程编号作为联合主键

课程名称只依赖于课程编号，而和学号没有关系

分析以上的设计发现数据冗余

如何解决呢？

提取出学生表

提取成课程表

提取选课表，存放选课记录

1，学生表

2，课程表

3，选课表

2.3 第三范式

2.3.1 第三范式定义

要求：

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

属性不依赖于其他非主属性

示例1：学生班级表

分析以上的表，发现有问题存在 班级名称和班级信息出现了数据冗余

如何解决？

1，学生表

2，班级表

2.4 范式优缺点

范式优点：

结构合理

冗余较小

尽量避免插入删除修改异常

缺点：

性能降低

多表查询比单表查询速度慢

数据库的设计应该根据当前情况和需求做出灵活的处理。

在实际设计中，要整体遵循范式理论。

如果在某些特定的情况下还死死遵循范式也是不可取的，因为可能降低数据库的效率，此时可以适当增加冗余而提高性能。

示例：

比如经常购物车条目的中除了条目编号，商品编号，商品数量外，可以增加经常使用的商品名称，商品价格等

商品表

订单明细表

2.5 数据库表之间关系

数据库表之间的三种关系：

一对一

关联映射：一对一

一对一关系就如球队与球队所在地址之间的关系，一支球队仅有一个地址，而一个地址区也仅有一支球队。

数据表间一对一关系的表现有两种，一种是外键关联，一种是主键关联。图示如下：

一对一外键关联：

一对多

关联映射：一对多/多对一

存在最普遍的映射关系，简单来讲就如球员与球队的关系；

一对多：从球队角度来说一个球队拥有多个球员 即为一对多

多对一：从球员角度来说多个球员属于一个球队 即为多对一

数据表间一对多关系如下图：

多对多

关联映射：多对多

多对多关系也很常见，例如学生与选修课之间的关系，一个学生可以选择多门选修课，而每个选修课又可以被多名学生选择。

数据库中的多对多关联关系一般需采用中间表的方式处理，将多对多转化为两个一对多。

数据表间多对多关系如下图：

2.6 三大范式总结

范式是指导数据设计的规范化理论，可以保证数据库设计质量

第一范式：字段不能再分

第二范式：不存在局部依赖

第三范式：不含传递依赖（间接依赖）

使用范式可以减少冗余，但是会降低性能

特定表的的设计可以违反第三范式，增加冗余提高性能

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