数据库的三范式是什么？

数据库的三范式是什么？

数据库的三范式是关系型数据库设计中的规范，用于减少冗余数据，提高数据存储的效率和数据的一致性。三范式分为以下三个层次：

1. 第一范式（1NF）： 数据表中的所有字段都是不可再分的原子值，每一列都是原子的，不可再分。

2. 第二范式（2NF）： 在1NF的基础上，非主键列完全依赖于主键，而不是依赖于主键的一部分。

3. 第三范式（3NF）： 在2NF的基础上，非主键列之间互不依赖，即不存在传递依赖。

下面是一个简单的示例来说明三范式的概念：

考虑一个包含订单和订单项的数据库表设计：

不符合第一范式的设计：

-- 订单表
CREATE TABLE Orders (
    order_id INT PRIMARY KEY,
    customer_name VARCHAR(100),
    order_date DATE,
    items VARCHAR(255)
);

-- 数据示例
INSERT INTO Orders (order_id, customer_name, order_date, items)
VALUES (1, 'John Doe', '2022-01-01', 'Item1,Item2,Item3');

在上述设计中，items 列包含了多个商品，不符合第一范式，因为每一列不是原子的。

符合第一范式的设计：

-- 订单表
CREATE TABLE Orders (
    order_id INT PRIMARY KEY,
    customer_name VARCHAR(100),
    order_date DATE
);

-- 订单项表
CREATE TABLE OrderItems (
    item_id INT PRIMARY KEY,
    order_id INT,
    item_name VARCHAR(50),
    quantity INT,
    price DECIMAL(10, 2),
    FOREIGN KEY (order_id) REFERENCES Orders(order_id)
);

-- 数据示例
-- 订单
INSERT INTO Orders (order_id, customer_name, order_date)
VALUES (1, 'John Doe', '2022-01-01');

-- 订单项
INSERT INTO OrderItems (item_id, order_id, item_name, quantity, price)
VALUES (1, 1, 'Item1', 2, 10.00),
       (2, 1, 'Item2', 1, 15.00),
       (3, 1, 'Item3', 3, 8.00);

在这个设计中，订单和订单项被拆分为两个表，每一列都是原子的。

符合第二范式的设计：

在上述设计中，已经符合第二范式，因为每个表中的非主键列完全依赖于主键。

不符合第三范式的设计：

-- 订单表
CREATE TABLE Orders (
    order_id INT PRIMARY KEY,
    customer_id INT,
    customer_name VARCHAR(100),
    order_date DATE,
    customer_email VARCHAR(100)
);

-- 数据示例
INSERT INTO Orders (order_id, customer_id, customer_name, order_date, customer_email)
VALUES (1, 101, 'John Doe', '2022-01-01', '[email protected]');

在这个设计中，customer_name 和 customer_email 之间存在传递依赖，因为 customer_email 可以通过 customer_id 推导得到。为了符合第三范式，需要将这两列分离到独立的表中。

符合第三范式的设计：

-- 顾客表
CREATE TABLE Customers (
    customer_id INT PRIMARY KEY,
    customer_name VARCHAR(100),
    customer_email VARCHAR(100)
);

-- 订单表
CREATE TABLE Orders (
    order_id INT PRIMARY KEY,
    customer_id INT,
    order_date DATE,
    FOREIGN KEY (customer_id) REFERENCES Customers(customer_id)
);

-- 数据示例
-- 顾客
INSERT INTO Customers (customer_id, customer_name, customer_email)
VALUES (101, 'John Doe', '[email protected]');

-- 订单
INSERT INTO Orders (order_id, customer_id, order_date)
VALUES (1, 101, '2022-01-01');

在这个设计中，将 customer_name 和 customer_email 分离到了独立的 Customers 表中，消除了传递依赖。