关系型数据库三大范式

文章作者:当战神遇到编程

文章专栏:MySQL

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范式（Normal Form）是关系型数据库设计的规范，目的是：表设计得更合理，数据不重复，修改更方便。

一: 第一范式（1NF）列不可再分

核心要求：字段必须具有原子性（不可再分）

每一列 只能存一个值，不能存多个值。

不满足第一范式的例子：

学号	姓名	班级名	学校信息
101	张三	Java一班	清华大学, 北京市海淀区, 010-8888

满足第一范式的例子（合格的表）：

学号	姓名	班级名	学校名称	学校地址	学校电话
101	张三	Java一班	清华大学	北京市海淀区	010-8888

注意:

数据库的"入场券"：第一范式是关系型数据库的最基本要求。如果不满足 1NF，则不能被称为真正的关系型数据库。
原子性的标准：原子性不是绝对的，而是根据业务需求 决定的。
○ 例如：如果业务只需要显示全名，那么姓名就是原子的；但如果业务需要区分"姓"和"名"，那么姓名就得拆分为姓和名两列。

核心定义：

在满足第一范式（1NF）的基础上，消除非主键字段对候选键的"部分函数依赖"。

1.必须要懂的底层概念 (术语拆解)

候选键 (Candidate Key) vs 主键 (Primary Key) ：

○ 候选键 ：表中能唯一标识一行数据的列（或列组合）。

○ 主键：从候选键中选出来的"正职"班长。

○ 联合主键 ：由多个列共同组成的唯一主键。此时，单独的每一列只能叫"候选键"，合在一起才叫"主键"。
函数依赖

○ 完全函数依赖 ：必须通过整个主键 才能确定某个数据。(2NF 要求 )

○ 部分函数依赖 ：只通过主键中的一部分列 ，就能确定某个数据。 ( 2NF 禁止)

2.案例剖析

改正:拆成三个表

学生表

课程表

成绩表

只有单列主键的表通常天然满足第二范式。

如果表没有满足第二范式，可能出现的问题有：

1.数据冗余：学生的姓名，年龄学分都重复的出现，造成大量的数据冗余

更新异常 ：假设需要调整MySQL的学分，就需要修改所有记录中关于MySQL的记录.如果部分记录更新失败，就会出现同一课程学分不一致的情况，表现为数据不一致
插入异常 ：⽬前这样的设计，成绩与每⼀⻔课和学⽣都有对应关系，也就是说只有学⽣参加选修课程考试取得了成绩才能⽣成⼀条记录。当有⼀⻔新课还没有学⽣参加考试取得成绩之前，那么这⻔新课在数据库中是不存在的，因为成绩为空时记录没有意义。
删除异常：把毕业学⽣的考试数据全都删除，此时课程和学分的信息也会被删除掉，有可能导致⼀段时间内，数据库⾥没有某⻔课程和学分的信息。

定义：在满⾜第⼆范式的基础上，消除非主键字段对非主键字段的依赖（消除传递依赖）。

一、先理解什么叫传递依赖

如果存在：

sql 复制代码

主键 -> A -> B

说明：

那么 B 就是间接依赖主键，这叫传递依赖。

举个例子:

学号	姓名	年龄	所属学院	学院地址	学院电话

存在传递依赖：学号-> 所在学院-> 学院电话 ,存在传递依赖的表不满足第三范式。

改正：只需要拆分成两张表。

1.学院表

学院编号	学院名	学院电话	学院地址

2.学生表

学号	姓名	年龄	学院编号

这样设计后，两张表中的非主键字段都直接依赖各自主键；学生表通过外键（学院编号）与学院表建立关联关系。