第23章：范式

一、范式

1.什么是范式

关于数据表设计的基本原则，规则就是范式NF。

2.范式都包括哪些？

第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）、巴斯-科德范式（BCNF - Boyce Codd Normal Form）、第四范式(4NF）和第五范式（5NF，又称完美范式）

 

3.键和相关属性的概念

球员表(player) ：球员编号 | 姓名 | 身份证号 | 年龄 | 球队编号

球队表(team) ：球队编号 | 主教练 | 球队所在地

①候选键：可以作为主键的所有字段。比如球员表的（球员编号），（身份证号）

②主键：非空且唯一的，从候选键选择一个。比如球员表的（球员编号）或（身份证号）

③超键：主键+其他字段的组合。（球员编号+姓名），（身份证号+年龄）

④外键：父表的主键，球队表(team) 的球队编号

⑤主属性:只包括主键的字段。比如球员表的（球员编号），（身份证号）。反之其他字段就是非主属性

第一范式1st NF

1.什么是第一范式

数据表的每一列都是不可分割的基本数据项，同一个列不能有多个属性，是不可再次拆分的最小单元。

2.举例

user 表的设计不符合第一范式

 user_info可以进一步拆分最小的单元

第二范式2st NF

1.什么是第二范式

在第一范式的基础上，数据表里的每一条数据记录都是唯一的。所有的非主键字段都完全依赖主键字段，不能部分依赖主键的某个部分。一张表只表达一个意思

 

举例1

成绩表 （学号，课程号，成绩）关系中，（学号，课程号）可以决定成绩，但是学号不能决定成绩，课程号也不能决定成绩，所以“（学号，课程号）→成绩”就是 完全依赖关系 。

举例2

比赛表 player_game ，里面包含球员编号、姓名、年龄、比赛编号、比赛时间和比赛场地等属性，这里候选键和主键都为（球员编号，比赛编号），我们可以通过候选键（或主键）来决定如下的关系：

(球员编号, 比赛编号) → (姓名, 年龄, 比赛时间, 比赛场地，得分)

符合第二范式的分析：

(球员编号) → (姓名，年龄)

(比赛编号) → (比赛时间, 比赛场地)

(球员编号, 比赛编号) → (得分)

第三范式3st NF

1.什么是第三范式

满足第二范式，非主键直接和主键关联。数据表中的非主键之间没有任何关联。

 

举例1

部门信息表 ：每个部门有部门编号（dept_id）、部门名称、部门简介等信息。

员工信息表 ：每个员工有员工编号、姓名、部门编号。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。

举例2：

商品类别名称依赖于商品类别编号，不符合第三范式。

修改：

表1：商品类别表

 表2：商品表

小结

1.数据表的设计遵循的三个范式：

①第一范式(1NF)，确保每列保持原子性

数据库的每一列都是不可分割的原子数据项，不可再分的最小数据单元，而不能是集合、数组、记录等非原子数据项。

②第二范式(2NF)，确保每列都和主键完全依赖

尤其在复合主键的情况下，非主键部分不应该依赖于部分主键。

③第三范式(3NF)确保每列都和主键列 直接相关，而不是间接相关

2.范式的优缺点

范式的优点:数据的标准化有助于消除数据库中的数据冗余，第三范式(3NF) 通常被认为在性能、扩展性和数据完整性方面达到了最好的平衡。

范式的缺点:范式的使用，可能降低查询的效率。因为范式等级越高，设计出来的数据表就越多、越精细，数据的几余度就越低，进行数据查询的时候就可能需要 关联多张表 ，这不但代价昂贵，也可能使一些 索引策略无效。