数据库设计（三范式）（转）

数据库是一个存放数据的仓库，但不是现实中的仓库那样（只管往里放和往外取）；数据库是信息的仓库，但信息之间的关系更是它重要的体现，这也是我们设计数据库时要注意的；数据库设计不合理会导致我们写的SQL语句很繁杂，经常出现一些异常，而且效率低下，所以我们很有必要学习数据库的设计规范，为了设计的合理，我们可以按照下面的数据库三范式来设计数据库，不过在此之前还是要分析需求，因为事事无绝对，没有公式可以概括全部：
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。
示例：
以下是一个学生信息表：
姓名学号 学院专业 双亲姓名
如此的列在需要区分姓名和学号，学院和专业，双亲姓名的需求中是重复的，这样建表会给代码的实现带来很大的麻烦；但在不需要区分这些列属性的时候这个表是满足第一范式的，所以事事要看需求，不能一条路走到黑.
第二范式（2NF）属性完全依赖于主键[消除部分子依赖]:
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，也不能存在依赖其他属性，即一个属性依赖多个其他字段，如果存在，那么这个属性和主关键字的这一部分和依赖多个字段的属性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。
示例：
以下是一个学生信息表：
学号 姓名 课程 学分 成绩
其中存在如下决定关系：
（学号）→ (姓名)
(课程名称) → (学分)
（学号，课程）→ (学科成绩)
这样会导致如下问题：
数据冗余： 同一门课程由n个学生选修，"学分"就重复n-1次；同一个学生选修了m门课程，姓名和年龄就重复了m-1次。
更新异常：
1)若调整了某门课程的学分，数据表中所有行的"学分"值都要更新，否则会出现同一门课程学分不同的情况。
2)假设要开设一门新的课程，暂时还没有人选修。这样，由于还没有"学号"关键字，课程名称和学分也无法记录入数据库。
删除异常 ： 假设一批学生已经完成课程的选修，这些选修记录就应该从数据库表中删除。但是，与此同时，课程名称和学分信息也被删除了。很显然，这也会导致插入异常。
可以建如下三个表来解决些问题：
学生：Student(学号，姓名)；
课程：Course(课程名称, 学分)；
选课关系：SelectCourse(学号, 课程名称, 成绩)。
第三范式（3NF）属性不依赖于其它非主属性[消除传递依赖]
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;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;
示例：
学生表    
学号 所在学院 学院地点 学院电话
其中存在如下决定关系：
(学号) → (所在学院)→(学院地点, 学院电话) ；即存在非关键字段"学院地点"、"学院电话"对关键字段"学号"的传递函数依赖；它也会存在数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常的情况。根据第三范式把学生关系表分为如下两个表就可以滿足第三范式了：
学生：(学号, 姓名)；
系别：(学院, 学院地点、学院电话)。