数据库设计三范式

什么是数据库设计范式？

• 数据库表的设计依据。教你怎么进行数据库表的设计。

第一范式：

• 要求任何一张表必须有主键，每一个字段原子性不可再分。

第二范式：

• 建立在第一范式的基础之上，要求所有非主键字段完全依赖主键，不要产生部分依赖。

第三范式：

• 建立在第二范式的基础之上，要求所有非主键字段直接依赖主键，不要产生传递依赖。

注意：设计数据库表的时候，按照以上的范式进行，可以避免表中数据的冗余，空间的浪费。

1、第一范式： 最核心，最重要的范式，所有表的设计都需要满足。 必须有主键，并且每一个字段都是原子性不可再分。

学生编号      学生姓名         联系方式
------------------------------------------------------
1001          张三            [email protected],1359999999
1002          李四            [email protected],13699999999
1001          王五            [email protected],13488888888

以上是学生表，满足第一范式吗？
不满足，第一：没有主键。第二：联系方式可以分为邮箱地址和电话

学生编号(pk)   学生姓名     邮箱地址        联系电话
----------------------------------------------------
1001            张三       [email protected]   1359999999
1002            李四       [email protected]   13699999999
1003            王五       [email protected]     13488888888

2、第二范式： 建立在第一范式的基础之上， 要求所有非主键字段必须完全依赖主键，不要产生部分依赖。

学生编号    学生姓名   教师编号   教师姓名
----------------------------------------
1001        张三      001       王老师
1002        李四      002       赵老师
1003        王五      001       王老师
1001        张三      002       赵老师

这张表描述了学生和老师的关系：（1个学生可能有多个老师，1个老师有多个学生）
这是非常典型的：多对多关系！

分析以上的表是否满足第一范式？
不满足第一范式。

怎么满足第一范式呢？修改

学生编号+教师编号(pk)            学生姓名      教师姓名
----------------------------------------------------
1001            001             张三          王老师
1002            002             李四          赵老师
1003            001             王五          王老师
1001            002             张三          赵老师

学生编号 教师编号，两个字段联合做主键，复合主键（PK: 学生编号+教师编号）
经过修改之后，以上的表满足了第一范式。但是满足第二范式吗？
不满足，“张三”依赖1001，“王老师”依赖001，显然产生了部分依赖。
产生部分依赖有什么缺点？
数据冗余了。空间浪费了。“张三”重复了，“王老师”重复了。

为了让以上的表满足第二范式，你需要这样设计：
使用三张表来表示多对多的关系！！！！

学生表：

学生编号(pk)        学生名字
---------------------------
1001                张三
1002                李四
1003                王五


教师表：

教师编号(pk)        教师姓名
---------------------------
001                 王老师
002                 赵老师


学生教师关系表：

id(pk)          学生编号(fk)            教师编号(fk)
----------------------------------------------------
1               1001                    001
2               1002                    002
3               1003                    001
4               1001                    002

• 多对多怎么设计？
  多对多，三张表，关系表两个外键！！！！！！！！！！！！！！！

3、第三范式 第三范式建立在第二范式的基础之上 要求所有非主键字典必须直接依赖主键，不要产生传递依赖。

学生编号（PK）   学生姓名   班级编号        班级名称
---------------------------------------------------------
1001            张三        01            一年一班
1002            李四        02            一年二班
1003            王五        03            一年三班
1004            赵六        03            一年三班

以上表的设计是描述：班级和学生的关系。很显然是1对多关系！
一个教室中有多个学生。

分析以上表是否满足第一范式？
满足第一范式，有主键。

分析以上表是否满足第二范式？
满足第二范式，因为主键不是复合主键，没有产生部分依赖。主键是单一主键。

分析以上表是否满足第三范式？
第三范式要求：不要产生传递依赖！
一年一班依赖01，01依赖1001，产生了传递依赖。
不符合第三范式的要求。产生了数据的冗余。

• 那么应该怎么设计一对多呢？
  一对多，两张表，多的表加外键！！！！！！！！！！！！

班级表：一

    班级编号(pk)                班级名称
    ----------------------------------------
    01                              一年一班
    02                              一年二班
    03                              一年三班

学生表：多

    学生编号（PK） 学生姓名 班级编号(fk)
    -------------------------------------------
    1001                张三          01          
    1002                李四          02          
    1003                王五          03          
    1004                赵六          03  

4、总结表的设计？

• 一对多：
  一对多，两张表，多的表加外键！！！！！！！！！！！！

• 多对多：
  多对多，三张表，关系表两个外键！！！！！！！！！！！

• 一对一：
  一对一放到一张表中不就行了吗？为啥还要拆分表？
  在实际的开发中，可能存在一张表字段太多，太庞大。这个时候要拆分表。
  一对一怎么设计？
  一对一，外键唯一！！！！！！！！！！

没有拆分表之前：一张表
            t_user
            id      login_name      login_pwd       real_name     email             address........
            ---------------------------------------------------------------------------------------
            1       zhangsan        123             张三          zhangsan@xxx        ...
            2       lisi            123             李四          lisi@xxx            ...
            ...
        
        这种庞大的表建议拆分为两张：
            t_login 登录信息表
            id(pk)      login_name      login_pwd   
            ---------------------------------
            1           zhangsan        123         
            2           lisi            123         

            t_user 用户详细信息表
            id(pk)      real_name       email               address........ login_id(fk+unique)
            -----------------------------------------------------------------------------------------
            100         张三              zhangsan@xxx                                1
            200         李四              lisi@xxx                                    2

备注：

数据库设计三范式是理论上的。

实践和理论有的时候有偏差。

最终的目的都是为了满足客户的需求，有的时候会拿冗余换执行速度。

因为在sql当中，表和表之间连接次数越多，效率越低。（笛卡尔积）

有的时候可能会存在冗余，但是为了减少表的连接次数，这样做也是合理的，并且对于开发人员来说，sql语句的编写难度也会降低。