数据库的3大设计范式

数据库的设计范式是数据库设计所需要满足的规范，满足这些规范的数据库是简洁的、结构明晰的，同时，不会发生插入（insert）、删除（delete） 和更新（update）操作异常。反之则是乱七八糟，不仅给数据库的编程人员制造麻烦，而且面目可憎，可能存储了大量不需要的冗余信息。

一.数据库表中的字段都是单一属性的，不可再分。这个单一属性由基本类型构成，包括整型、实数、字符型、逻辑型、日期型等。
例如，如下的数据库表是符合第一范式的：

而这样的数据库表是不符合第一范式的：


二.数据库表中不存在非关键字段对任一候选关键字段的部分函数依赖
部分函数依赖指的是存在组合关键字中的某些字段决定非关键字段的情况.第二范式（2NF）也即所有非关键字段都完全依赖于任意一组候选关键字。

假定选课关系表为SelectCourse(学号,姓名,年龄,课程名称,成绩,学分),关键字为组合关键字(学号,课程名称),因为存在如下决定关系：

引用

(学号,课程名称) → (姓名,年龄,成绩,学分)

这个数据库表不满足第二范式,因为存在如下决定关系：

引用

(课程名称) → (学分)
(学号) → (姓名,年龄)

即存在组合关键字中的字段决定非关键字的情况。

把选课关系表SelectCourse改为如下三个表：

引用

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)。

这样的数据库表是符合第二范式的，消除了数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常。
另外，所有单关键字的数据库表都符合第二范式，因为不可能存在组合关键字。

三.在第二范式的基础上，数据表中如果不存在非关键字段对任一候选关键字段的传递函数依赖则符合第三范式。
所谓传递函数依赖，指的是 如果存在"A → B → C"的决定关系，则C传递函数依赖于A。

假定学生关系表为Student(学号,姓名,年龄,所在学院,学院地点,学院电话),关键字为单一关键字"学号",因为存在如下决定关系：

引用

(学号) → (姓名,年龄,所在学院,学院地点,学院电话)

这个数据库是符合2NF的,但是不符合3NF,因为存在如下决定关系：

引用

(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。
把学生关系表分为如下两个表：

引用

学生：(学号,姓名,年龄,所在学院ID)；
学院：(学员ID,学院名称,地点,电话)。

这样的数据库表是符合第三范式的,消除了数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常。