MySQL数据库：范式

按照“数据库规范化”对表进行设计，其目的就是减少数据库中的数据冗余，以增加数据的一致性。

常见的范式有1NF、2NF、3NF、BCNF。下面对这几种常见的范式进行简要分析。

 

1、1NF(第一范式)：

第一范式，就是数据表的列不可再分，数据库表中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。

看下面数据表，对于选课列明显是可以再分的，所以它是违反第一范式的。

学号	姓名	选课
10001	张三	数学，语文，英语
10002	李四	语文，英语
10003	王五	语文，英语，历史

 

2、2NF(第二范式)：

第二范式必须先满足第一范式。另外包含两部分的内容：一是表必须有一个主键；二是表中非主键列必须完全依赖于主键，而不能只依赖于主键的一部分。

学号	课程	成绩	课程学分
10001	数学	100	6
10001	语文	90	2
10001	英语	85	3
10002	数学	90	6
10003	数学	99	6
10004	语文	89	2

表中主键为 （学号，课程），我们可以表示为 (学号，课程) -> (成绩，课程学分)， 表示所有非主键列 (成绩，课程学分)都依赖于主键 (学号，课程)。 但是，表中还存在另外一个依赖：（课程）->(课程学分）。这样非主键列 ‘课程学分‘ 依赖于部分主键列 ’课程‘， 所以上表是不满足第二范式的。

我们把它拆成如下2张表：

学生选课表：

学号	课程	成绩
10001	数学	100
10001	语文	90
10001	英语	85
10002	数学	90
10003	数学	99
10004	语文	89

课程信息表：

课程	课程学分
数学	6
语文	3
英语	2

那么上面2个表，学生选课表主键为（学号，课程），课程信息表主键为（课程），表中所有非主键列都完全依赖主键。不仅符合第二范式，还符合第三范式。 

 

3、3NF(第三范式)：

定义：首先是满足 2NF，另外非主键列必须直接依赖于主键，表中的列不存在对非主键列的传递依赖。即不能存在：非主键列 A 依赖于非主键列 B，非主键列 B 依赖于主键的情况。

再看这样一个学生信息表：

学号	姓名	性别	班级	班主任
10001	张三	男	一班	小王
10002	李四	男	一班	小王
10003	王五	男	二班	小李
10004	张小三	男	二班	小李

上表中，主键为：（学号），所有字段 （姓名，性别，班级，班主任）都依赖与主键（学号），不存在对主键的部分依赖。所以是满足第二范式。但是，表中存在一个传递依赖，(学号）->(班级）->（班主任）。也就是说，（班主任）这个非主键列依赖与另外一个非主键列 （班级）。所以不符号第三范式。

把这个表拆分成如下2个表：

学生信息表：

学号	姓名	性别	班级
10001	张三	男	一班
10002	李四	男	一班
10003	王五	男	二班
10004	张小三	男	二班

班级信息表：

班级	班主任
一班	小王
二班	小李

这样，对主键的传递依赖就消失了。上面的2个表都符合第3范式。

 

第二范式（2NF）和第三范式（3NF）的概念很容易混淆，区分它们的关键点在于，2NF：非主键列是否完全依赖于主键，还是依赖于主键的一部分；3NF：非主键列是直接依赖于主键，还是直接依赖于非主键列。

 

4、BCNF(BC范式)：

定义：在第三范式的基础上，消除主属性对于码部分的传递依赖。

假设仓库管理关系表(仓库号，存储物品号，管理员号，数量)，满足一个管理员只在一个仓库工作；一个仓库可以存储多种物品，则存在如下关系：

(仓库号，存储物品号)——>(管理员号，数量)

(管理员号，存储物品号)——>(仓库号，数量)

所以，(仓库号，存储物品号)和(管理员号，存储物品号)都是仓库管理关系表的候选码，表中唯一非关键字段为数量，它是符合第三范式的。但是，由于存在如下决定关系：

(仓库号)——>(管理员号)

(管理员号)——>(仓库号)

即存在关键字段决定关键字段的情况，因此其不符合BCNF。把仓库管理关系表分解为两个关系表  仓库管理表(仓库号，管理员号) 和 仓库表(仓库号，存储物品号，数量)，这样这个数据库表是符合BCNF的，并消除了删除异常、插入异常和更新异常。

 

5、4NF(第四范式)：

设R是一个关系模型，D是R上的多值依赖集合。如果D中存在多值依赖X->Y时，X必是R的超键，那么称R是第四范式的模式。

例如，职工表(职工编号，职工孩子姓名，职工选修课程)，在这个表中，同一个职工可能会有多个职工孩子姓名，同样，同一个职工也可能会有多个职工选修课程，即这里存在着多值事实，不符合第四范式。如果要符合第四范式，只需要将上表分为两个表，使它们只有一个多值事实，例如职工表一(职工编号，职工孩子姓名)，职工表二(职工编号，职工选修课程)，两个表都只有一个多值事实，所以符合第四范式。

 

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