数据库学习之-------三大范式

为什么会出现三大范式呢？什么是三大范式？首先我们需要来理解以下的基本概念：
         关系：数据库中的一张二维表
         数据依赖：数据间的相互关系
         函数依赖：属于数据依赖的一个分支，前者数据值确定后，后者数据值唯一指定，也就是说后者数据的值依赖前者！例如：由于一个学号只对应一个学生，一个学生只在一个系，所以当学号确定后，他的姓名以及所在的系就唯一确定了。
         然后，我们来建立一个数据库，该数据库涉及的对象包括学号(Sno)、所在系(Sdept)、每个系的学生住处(Sloc)、选修课程号(Cno)和成绩(Grade)，我们得到该关系模式：
          SLC（Sno,Sdept,Sloc,Cno,Grade）
          它的主码：由Sno和Cno共同决定！
 范式：符合某一种级别的关系模式的集合
         1.第一范式：如果一个关系模式中的所有属性都是不可分的基本数据项，那么就属于第一范式，基本上所有关系模式都满足第一范式！
 所以上述建立的数据库也属于第一范式！
 数据库之间的函数依赖包括：
          （Sno,Cno）--->Grade
            Sno--->Sdept
          （Sno,Cno）--->Sdept
            Sno--->Sloc
          （Sno,Cno）--->Sloc
            Sdept--->Sloc（因为每个系只住在一个地方）
 通过实际生活，我们发现这个关系存在如下一些问题：
 （1）插入异常：假如要插入一个未选课学生的信息，因为主码丢失，所以插入异常
 （2）删除异常：加入一个学生不选修3号课程了，那么我们必须将他的选修3和课程删除，但课程号是主码，删除整条学生记录会跟着删除，即不应该删除的信息也删除了
 （3）数据冗余度大：如果一个学生选修了10门课程，那么他的Sdept和Sloc就会在数据库中重复存储10次
 （4）修改复杂：假如一个学生选修了10门课程，但后来转系了，那么我们就要重复修改每一条Sdept和Sloc的值
 因为出现了上述这些问题，为了解决，出现了第二范式：
 分析原因：Sdept,Sloc非主属性对码的部分函数依赖。
         2.第二范式：在第一范式的关系模式上消除部分函数依赖，分解形成的关系模式
 将上述关系模式SLC分解成如下两个关系模式：
              SC（Sno,Cno,Grade）
              SL（Sno,Sdept,Sloc）
 分解后的关系模式中，可以发现，非主属性完全依赖主码！
 解决了第一范式遗留的问题：
 （1）在SL关系中可以插入尚未选课的学生记录
 （2）删除某学生的选修记录只需要在SC关系中进行，不会影响该学生在SL关系中的信息
 （3）某个学生选修10门课程，只需要在SL关系中存储一次Sdept和Sloc的值
 （4）某个学生转系后，也只需要在SL关系中修改一次该学生Sdept和Sloc的值
 但是通过实际生活，我们发现这个关系也存在如下一些问题：
 （1）插入异常：如果某个原因，某个系刚成立，还没有学生，那么因为没有主码的支持，该系的信息就无法存入数据库中
 （2）删除异常：如果某个系学生全部毕业了，在删除该系学生记录的同时，也将这个系的信息丢掉了！
 （3）数据冗余度大：每一个系的学生都住在一个地方，关于系的住处的信息却重复出现，出现的次数与该系的学生人数有关
 （4）修改复杂：当某个系的地址发送改变时候，该系所以学生的Sloc都有重复修改
 因为出现了上述这些问题，为了解决，出现了第三范式：
 分析原因：Sloc传递函数依赖与Sno
         3.第三范式：在第二范式的关系模式上消除传递函数依赖，分解形成的关系模式
 将上述关系模式SL分解成如下两个关系模式：
          SD（Sno,Sdept）
          DL（Sdept,Sloc）
 解决了第二范式的遗留问题：
 （1）在DL关系中可以插入无在校学生的系的信息
 （2）某个系的学生全部毕业了，只是删除了SD中的记录，对DL中系的信息没影响
 （3）每个系的学生的Sloc只需要在DL中存储一次
 （4）某个系地址改变，也只需要在DL中改变一次Sloc的值
         当然了，第三范式也会有些问题，在此基础上又会形成多个不同类型的范式，但是并不意味着关系的规范化程度越高越好，在此仅介绍了三大范式，想了解其他范式的可以查阅相关资料。
         总结：三大范式其实是对原有数据库关系出现某些问题的一种解决思想，即将原先数据库表尽可能一步步进行解耦，消除原先数据依赖中不合适的部分，使各个关系模式达到某种程度上的分离！本质既可以解决逻辑上对数据库操作的异常，也可以解决数据库内存冗余响应慢等问题，所以在数据库设计中极其重要！！！