【MySQL】3、数据库的三大设计范式

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范式

       数据库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。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）、第四范式（4NF）、第五范式（5NF）和第六范式（6NF）。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），其余范式以此类推。一般说来，数据库只需满足第三范式（3NF）就行了。

一、第一范式1nf

       1NF（第一范式）是指数据库表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。如果出现重复的属性，就可能需要定义一个新的实体，新的实体由重复的属性构成，新实体与原实体之间为一对多关系。在第一范式1NF中表的每一行只包含一个实例的信息。简而言之，第一范式就是无重复的列。

mysql> create table student2(
    -> id int primary key,
    -> name varchar(20),
    -> address varchar(30)
    -> );
mysql> insert into student2 values(1,'zhangsan','中国四川省成都市武侯区武侯大道100号');
mysql> insert into student2 values(2,'lisi','中国四川省成都市武侯区武侯大道200号');
mysql> insert into student2 values(3,'wangwu','中国四川省成都市高新区天府大道90号');
mysql> select * from student2;
+----+----------+-----------------------------------------------------+
| id | name     | address                                             |
+----+----------+-----------------------------------------------------+
|  1 | zhangsan | 中国四川省成都市武侯区武侯大道100号                 |
|  2 | lisi     | 中国四川省成都市武侯区武侯大道200号                 |
|  3 | wangwu   | 中国四川省成都市高新区天府大道90号                  |
+----+----------+-----------------------------------------------------+
//其中address字段值可以继续拆分，不满足第一范式

mysql> create table student3( 
id int primary key, 
name varchar(20), 
country varchar(20), 
province varchar(20), 
city varchar(20),
details varchar(20));

mysql> insert into student3 value(1,'zhangsan','中国','四川省','成都市','武侯区武侯大道100号');
mysql> insert into student3 value(2,'lisi','中国','四川省','成都市','武侯区京城 大道200号');
mysql> insert into student3 value(3,'wangwu','中国','四川省','成都市','高新 区天府大 90号');
mysql> select * from student3;
+----+----------+---------+-----------+-----------+-----------------------------+
| id | name     | country | province  | city      | details                     |
+----+----------+---------+-----------+-----------+-----------------------------+
|  1 | zhangsan | 中国    | 四川省    | 成都市    | 武侯区武侯大道100号         |
|  2 | lisi     | 中国    | 四川省    | 成都市    | 武侯区京城大道200号         |
|  3 | wangwu   | 中国    | 四川省    | 成都市    | 高新区天府大道90号          |
+----+----------+---------+-----------+-----------+-----------------------------+

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二、第二范式2nf

       第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基础上建立起来的，即满足第二范式（2NF）必须先满足第一范式（1NF）。第二范式（2NF）要求数据库表中的每个实例或行必须可以被唯一地区分。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的唯一标识。比如：在员工信息表中加上了员工编号（emp_id）列，因为每个员工的员工编号是唯一的，因此每个员工可以被唯一区分。这个唯一属性列被称为主关键字或主键、主码。
       第二范式（2NF）要求实体的属性完全依赖于主关键字。所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主关键字一部分的属性，如果存在，那么这个属性和主关键字的这一部分应该分离出来形成一个新的实体，新实体与原实体之间是一对多的关系。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的唯一标识。简而言之，第二范式就是非主属性非部分依赖于主关键字。

-- 订单表
CREATE TABLE myorder (
    product_id INT,
    customer_id INT,
    product_name VARCHAR(20),  //只和product_id有关，与主键里的customer_id无关
    customer_name VARCHAR(20), //只和customer_id有关，与主键里的product_id无关
    PRIMARY KEY (product_id, customer_id) 
);

这就不满足第二范式：其他列都必须完全依赖于主键列！

CREATE TABLE myorder (
    order_id INT PRIMARY KEY,
    product_id INT,
    customer_id INT
);

CREATE TABLE product (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(20)
);

CREATE TABLE customer (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(20)
);

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三、第三范式3nf

       满足第三范式（3NF）必须先满足第二范式（2NF）。简而言之，第三范式（3NF）要求一个数据库表中不包含已在其它表中已包含的非主关键字信息。例如，存在一个部门信息表，其中每个部门有部门编号（dept_id）、部门名称、部门简介等信息。那么在员工信息表中列出部门编号后就不能再将部门名称、部门简介等与部门有关的信息再加入员工信息表中。如果不存在部门信息表，则根据第三范式（3NF）也应该构建它，否则就会有大量的数据冗余。简而言之，第三范式就是属性不依赖于其它非主属性。