第一范式:消除组中的重复,也就是说列中是否存储了其他列中的信息(字段不可再分)
第二范式:消除部分依赖列,也就是说是否有依赖于一部分主键的列 (非主键字段完全依赖主键字段)
第三范式:消除非依赖列,是否有依赖于非主键的列 (消除传递依赖)
例如:
学生信息表
学生ID,姓名,地址,城市,邮政编码,所在年级,性别,参加课程,课程级别,课程ID,名称,描述,教师ID,教
师姓名,时间表,地点,先决课程
如果这么多字段在同一个表里,那么这种设计会被认为没有正规化,这里有很多重复的信息,为了把数据库设计转化
为第一范式,需要把信息分成两个表,并在两个表之间建立关系,如下:
学生表
学生ID,姓名,地址,城市,邮政编码,所在年级,性别
学生课程表
学生ID,课程ID,名称,描述,教师ID,教师姓名,时间表,地点
通过把学生从课程中分离,我们可以消除由不同的逻辑组引入的重复,我们必须满足消除信息重复的目标。接下来,
从第一范式到第二范式,我们需要消除表中仅仅部分依赖主键的列,这些列应该被分割到不同的表中。在学生课程表
中,许多列仅仅依赖于课程ID,而不依赖于学生ID,这个表的主键是学生ID+课程ID,因此把这个表分成两个表,如下
:
学生课程表
学生ID,课程ID,课程级别
课程表
课程ID,名称,描述,教师ID,教师姓名,先决课程,时间表,地点
既然对主键的部分依赖已经消除,数据库就已经满足第二范式了。为了进一步把数据库转化为第三范式,需要把表中
对构成主键的列的不依赖部分分离出去,教师姓名依赖于教师ID,而不依赖于课程ID,索引,这些列应该被分离以形
成一个新表,如下:
教师表
教师ID,教师姓名
最终的课程表如下
课程ID,名称,描述,教师ID,时间表,地点
归结起来3句话:
1NF:字段不可分;
2NF:有主键,非主键字段依赖主键;
3NF:非主键字段不能相互依赖;
解释:
1NF:原子性 字段不可再分,否则就不是关系数据库;
2NF:唯一性 一个表只说明一个事物;
3NF:每列都与主键有直接关系,不存在传递依赖;
不符合第一范式的例子(关系数据库中create不出这样的表):
表:字段1, 字段2(字段2.1, 字段2.2), 字段3 ......
存在的问题: 因为设计不出这样的表, 所以没有问题;
不符合第二范式的例子:
表:学号, 姓名, 年龄, 课程名称, 成绩, 学分;
这个表明显说明了两个事务:学生信息, 课程信息;
存在问题:
数据冗余,每条记录都含有相同信息;
删除异常:删除所有学生成绩,就把课程信息全删除了;
插入异常:学生未选课,无法记录进数据库;
更新异常:调整课程学分,所有行都调整。
修正:
学生:Student(学号, 姓名, 年龄);
课程:Course(课程名称, 学分);
选课关系:SelectCourse(学号, 课程名称, 成绩)。
满足第2范式只消除了插入异常。
不符合第三范式的例子:
学号, 姓名, 年龄, 所在学院, 学院联系电话,关键字为单一关键字"学号";
存在依赖传递: (学号) → (所在学院) → (学院地点, 学院电话)
存在问题:
数据冗余:有重复值;
更新异常:有重复的冗余信息,修改时需要同时修改多条记录,否则会出现数据不一致的情况
删除异常
修正:
学生:(学号, 姓名, 年龄, 所在学院);
学院:(学院, 地点, 电话)。
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