数据库的三大范式讲解（大白话+图文 小白看了都能懂）

数据库的三大范式讲解

在讲解数据库的三大范式之前，我们需要了解一些基本概念，我们可以通过一张表来对这些概念进行更好的理解

1. 函数依赖: A–>B,如果通过A属性(属性组)的值，可以确定唯一B属性的值。则称B依赖于A。
   例如:(A)学号–>(B)姓名。
   (A)(学号，课程名称) -->(B) 课程分数

2. 完全函数依赖: A–>B，如果A是一个属性组，则B属性值进行确定时，要依赖于A属性组中所有的属性值，缺一不可。
   例如:(A)(学号, 课程名称) --> (B)课程分数
   //必须通过学号和课程名称才能确定课程分数

3. 部分函数依赖: A–>B，如果A是一个属性组,则B属性值进行确定只需要依赖于A属性组中某一些值即可。
   例如: (学号, 课程名称)–>(B)姓名
   //只需要学号便可确定该生的姓名，并不需要A属性组中的课程名称来确定姓名。

4. 传递函数依赖: A–>B, B–>C .如果通过A属性(属性组)的值，可以确定唯一B属性的值，再通过B属性(属性组)的值可以确定唯一C属性的值，则称C传递函数依赖于A。
   例如:(A)学号–>(B)系名，(B)系名–>©系主任
   //通过学号可以找到系名，通过系名可以确定系主任

5. 码:如果在一张表中，一个属性或者属性组，被其他所有属性所完全依赖，则称这个属性(属性组)为该表的码
   例如:该表中码是一个属性组，该属性组为: (学号， 课程名称)，
   *主属性:码属性组中的所有属性
   *非主属性:除过码属性组的属性组.

引出问题：

1. 存在非常严重的数据冗余(重复): 例如：（姓名、系名、系主任）这一个属性组重复了很多次
2. 数据添加存在问题:
   例如：添加新开设的系和系主任时，因为没有招入学生，所以会导致数据不合法而无法添加新开设的系和系主任。
3. 数据删除存在问题:
   例如：张无忌同学毕业了，需要删除其所有数据，但会将经济系和该系的系主任的数据一起删除，并不符合逻辑，学生一走，难道就让整个系消失吗，显然相当不合理。

那么既然存在这么多的问题，那就说明我们这个数据库的学生表就创建的很有问题，那么我们该如何解决这些问题呢？这就需要请出我们的数据库三大范式来解决了

第一范式（1NF）：

概念：

在一张表中，每一列都是不可分割的原子数据项。

实际操作：

这一列就不符合第一范式的要求，系中竟然包含了两列——系名和系主任，我们只需要将其直接划分为两列即可，因为数据库的创建要求下也无法写成上述的样子，所以第一范式较好理解。

此表符合了数据库的第一范式

第二范式（2NF）：

概念：

在1NF的基础上,非码属性必须完全依赖于码(在1NF基础上消除非码属性对主码的部分函数依赖)

欲解决的问题：

存在非常严重的数据冗余(重复):
例如：（姓名、系名、系主任）这一个属性组重复了很多次。

实际操作：

将原来的表拆分成两个表，一个选课表，一个学生表。

选课表：

• 码：属性组（学号，课程名称）
• 非码：分数

非码属性（分数）必须由主码属性组（学号，课程名称）确定，缺一不可。

学生表：
码：学号
非码：姓名 、系名、系主任
非码属性（姓名 、系名、系主任）都可由主码属性（学号）确定。

解决的问题：

消除了 类似(A)(学号, 课程名称)–>(B)姓名 这种B对A的部分函数依赖
同时也消除了（姓名、系名、系主任）这一个属性组重复了很多次的问题。

未解决的问题：

• 数据添加存在问题: 例如：添加新开设的系和系主任时，因为没有招入学生，所以会导致数据不合法而无法添加新开设的系和系主任。
• 数据删除存在问题:
  例如：张无忌同学毕业了，需要删除其所有数据，但会将经济系和该系的系主任的数据-起删除，并不符合逻辑，学生一走，难道就让整个系消失吗，显然相当不合理。

第三范式（3NF）：

概念：

在2NF基础上,任何非主属性不依赖于其它非主属性(在2NF 基础上消除传递依赖)

欲解决的问题：

• 数据添加存在问题: 例如：添加新开设的系和系主任时，因为没有招入学生，所以会导致数据不合法而无法添加新开设的系和系主任。
• 数据删除存在问题:
  例如：张无忌同学毕业了，需要删除其所有数据，但会将经济系和该系的系主任的数据一起删除，并不符合逻辑，学生一走，难道就让整个系消失吗，显然相当不合理。

实际操作：

将学生表再细分为学生表和系表：
消除了之前可以通过学号找到系名，再从系名找到系主任存在的系主任对于学号的传递函数依赖关系

解决的问题：

• 数据添加存在问题: 例如：添加新开设的系和系主任时，可以在系表上直接添加，这一操作变得合法。
• 数据删除存在问题:
  例如：张无忌同学毕业了，需要删除其所有数据，但却不会将经济系和该系的系主任的数据一起删除，该系和系主任依旧存在于系表中。

至此：

我们已经将原表中存在的问题通过数据库的三大范式一一解决了，我们也从实际操作中更好的对三大范式进行了一定的理解，数据库的三大范式是规范数据库中的表创建的准则，我们需要对其进行充分的理解后才能创建出更合理的数据库，已达到方便我们对数据的操作。

扩展：

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）、巴斯-科德范式（BCNF）、第四范式(4NF）和第五范式（5NF，又称完美范式）。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规范要求的称为第二范式（2NF），其余范式以次类推。一般来说，数据库只需满足第三范式(3NF）就行了。
大家如果对后面的三个范式感兴趣的话。可以自行查阅资料，以完善我们对数据库的知识体系。