范式

范式（数据库设计范式，数据库的设计范式）是符合某一种级别的关系模式的集合。构造数据库必须遵循一定的规则。在关系数据库中，这种规则就是范式。关系数据库中的关系必须满足一定的要求，即满足不同的范式。

目前关系数据库有六种范式：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）、Boyce-Codd范式（BCNF）、第四范式（4NF）和第五范式（5NF）。

满足最低要求的范式是第一范式（1NF）。在第一范式的基础上进一步满足更多要求的称为第二范式（2NF），其余范式以次类推。一般说来，数据库只需满足第三范式（3NF）就行了。

第一范式

每一列不可分割。是对关系模式的最基本要求。不满足1NF的数据库就不是关系数据库。

第二范式

非主属性完全依赖于主属性，不能存在只依赖主属性一部分的属性。
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：
(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：
(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。
由于不符合2NF，这个选课关系表会存在如下问题：

1. 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。
2. 更新异常：
   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。
3. 插入异常：
   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。
4. 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。
   把选课关系表SelectCourse改为如下三个表：
   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。

第三范式

每列数据都和主键直接相关，不能传递依赖于主键。
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：
(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：
(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：
学生：(学号，姓名,年龄，所在学院)；
学院：(学院，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。

BCNF

在3NF基础上消除主属性对于码的部分与传递函数依赖。

假设仓库管理关系表为StorehouseManage(仓库ID,存储物品ID,管理员ID,数量)，且有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。这个数据库表中存在如下决定关系：
(仓库ID,存储物品ID) →(管理员ID,数量)
(管理员ID,存储物品ID) → (仓库ID,数量)
所以(仓库ID,存储物品ID)和(管理员ID,存储物品ID)都是StorehouseManage的候选关键字，表中的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ID) → (管理员ID)
(管理员ID) → (仓库ID)
即存在关键字段决定关键字段的情况，所以其不符合BCNF范式。它会出现如下异常情况：

1. 删除异常：
   当仓库被清空后，所有"存储物品ID"和"数量"信息被删除的同时，"仓库ID"和"管理员ID"信息也被删除了。
2. 插入异常：
   当仓库没有存储任何物品时，无法给仓库分配管理员。
3. 更新异常：
   如果仓库换了管理员，则表中所有行的管理员ID都要修改。

把仓库管理关系表分解为二个关系表：
仓库管理：StorehouseManage(仓库ID,管理员ID)；
仓库：Storehouse(仓库ID,存储物品ID,数量)。
这样的数据库表是符合BCNF范式的，消除了删除异常、插入异常和更新异常。