数据库范式

解释一：

第一范式（1NF）：强调的是列的原子性，即列不能够再分成其他几列。
考虑这样一个表：【联系人】（姓名，性别，电话）
如果在实际场景中，一个联系人有家庭电话和公司电话，那么这种表结构设计就没有达到 1NF。要符合 1NF 我们只需把列（电话）拆分，即：【联系人】（姓名，性别，家庭电话，公司电话）。1NF 很好辨别，但是 2NF 和 3NF 就容易搞混淆。 

◆ 第二范式（2NF）：首先是 1NF，另外包含两部分内容，一是表必须有一个主键；二是没有包含在主键中的列必须完全依赖于主键，而不能只依赖于主键的一部分。 （完全依赖与不完全依赖的关系 ）
考虑一个订单明细表：【OrderDetail】（OrderID，ProductID，UnitPrice，Discount，Quantity，ProductName）。
因为我们知道在一个订单中可以订购多种产品，所以单单一个 OrderID 是不足以成为主键的，主键应该是（OrderID，ProductID）。显而易见 Discount（折扣），Quantity（数量）完全依赖（取决）于主键（OderID，ProductID），而 UnitPrice，ProductName 只依赖于 ProductID。所以 OrderDetail 表不符合 2NF。不符合 2NF 的设计容易产生冗余数据。
可以把【OrderDetail】表拆分为【OrderDetail】（OrderID，ProductID，Discount，Quantity）和 【Product】（ProductID，UnitPrice，ProductName）来消除原订单表中UnitPrice，ProductName多 次重复的情况。 

◆ 第三范式（3NF）：首先是 2NF，另外非主键列必须直接依赖于主键，不能存在传递依赖。即不能存在：非主键列 A 依赖于非主键列 B，非主键列 B 依赖于主键的情况。 （直接依赖和传递依赖的关系）
考虑一个订单表【Order】（OrderID，OrderDate，CustomerID，CustomerName，CustomerAddr，CustomerCity）主键是（OrderID）。
其中 OrderDate，CustomerID，CustomerName，CustomerAddr，CustomerCity 等非主键列都完全依赖于主键（OrderID），所以符合 2NF。不过问题是 CustomerName，CustomerAddr，CustomerCity 直接依赖的是 CustomerID（非主键列），而不是直接依赖于主键，它是通过传递才依赖于主键，所以不符合 3NF。
通过拆分【Order】为【Order】（OrderID，OrderDate，CustomerID）和【Customer】（CustomerID，CustomerName，CustomerAddr，CustomerCity）从而达到 3NF。
第二范式（2NF）和第三范式（3NF）的概念很容易混淆，区分它们的关键点在于，

2NF：非主键列是否完全依赖于主键，还是依赖于主键的一部分；

3NF：非主键列是直接依赖于主键，还是直接依赖于非主键列。

解释二：

nf为normal form的缩写

码就是关键字,可以为组合

1NF：一个table中的列是不可再分的（即列的原子性）

2NF：一个table中的行是可以唯一标示的，（即table中的行是不可以

重复的）(首先是 1NF，另外包含两部分内容，一是表必须有一个主键；二是没有包含在主键中的列必须完全依赖于主键，而不能只依赖于主键的一部分)

3NF：一个table中的列不依赖于另一个table中的非主键列

4NF：禁止主键列和非主键列一对多关系不受约束

5NF：将表分割成尽可能小的块，为了排除在表中所有的冗余

目前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），其余范式以次类推。一般说来，数据库只需满足第三范式（3NF）就行了。下面我们举例介绍第一范式（1NF）、第二范式（2NF）和第三范式（3NF）。

我试图这样解释前三范式：

第一范式（1NF）： 对于表中的每一行，必须且仅仅有唯一的行值；在一行中的每一列仅有唯一的值并且具有原子性。

这个概念的第一句话很好理解，任何人也不会在一张表中存在两个一模一样的记录。关键是第二句话：在一行中的每一列仅有唯一的值并且具有原子性，看如下示例：

比如有一张学生的基本资料表，如下图所示：

学号	学生姓名	学生系部	学生班级	性别	电话
510073238	卜峰	信息工程系	计媒0523	男	’02585843251，13815419110，13813000000
510073232	姚丽萍	信息工程系	计媒0523	女
510601114	杨雯雯	信息工程系	软件0515	女	0523-83770892，13770525646
410022206	桑旭娟	信息工程系	信管0424	女	025-85874662，13601468109
410022207	王玫	信息工程系	信管0424	女	0513-88440460，13851989926
410022209	张露丽	信息工程系	信管0424	女	025-85874662
410032231	谭浩	信息工程系	影视0424	男	51988041182

这个表不符合1NF，因为“电话”字段中的值有多个，可以分割成多个值，不具有原子性，这样带来的问题维护、查询、统计该字段的值很麻烦。

我们通过把重复的字段的值放到独立的表中，把这些表通过一对多关系关联起来消除重复值。可以把上面的表改造成以下两张表，以符合第一范式：

学号	学生姓名	学生系部	学生班级	性别
510073238	卜峰	信息工程系	计媒0523	男
510073232	姚丽萍	信息工程系	计媒0523	女
510601114	杨雯雯	信息工程系	软件0515	女
410022206	桑旭娟	信息工程系	信管0424	女
410022207	王玫	信息工程系	信管0424	女
410022209	张露丽	信息工程系	信管0424	女
410032231	谭浩	信息工程系	影视0424	男

 

学号	电话
510073238	02585843251
510073238	13813000000
510073238	13815419110
510601114	0523-83770892
510601114	13770525646
410022206	025-85874662
410022206	13601468109
410022207	0513-88440460
410022207	13851989926
410022209	025-85874662
410032231	51988041182

 

第二范式（2NF）：要求非主键列是主键的子集，非主键列活动必须完全依赖整个主键。

比如有学生选课表，如果设计成如下情况就违反第二范式：

课程名	学生姓名	学年	学分	课程所用教材	出版社	学生班级	学生性别
C语言	卜峰	2008	4	C语言程序设计	清华大学	软件0515	男
C语言	姚丽萍	2008	4	C语言程序设计	清华大学	信管0424	女
C语言	杨雯雯	2008	4	C语言程序设计	清华大学	影视0424	女
Oracle	卜峰	2008	6	Oracle基础应用	电子工业	软件0515	男
Oracle	姚丽萍	2008	6	Oracle基础应用	电子工业	信管0424	女
Oracle	杨雯雯	2008	6	Oracle基础应用	电子工业	影视0424	女

主键为（课程名，学生姓名）"（学年，学分，课程所用教材，出版社，学生班级，学生性别），

但是（课程名）"（学分，课程所用教材，出版社），即（学分，课程所用教材，出版社）依赖于（课程名）；

同样，（学生姓名）"（学生班级，学生性别），即（学生班级，学生性别）依赖于（学生姓名）。

我们把上面的表拆分成三张表，以符合第二范式：

课程名	学生姓名	学年
C语言	卜峰	2008
C语言	姚丽萍	2008
C语言	杨雯雯	2008
Oracle	卜峰	2008
Oracle	姚丽萍	2008
Oracle	杨雯雯	2008

 

课程名	学分	课程所用教材	出版社
C语言	4	C语言程序设计	清华大学
Oracle	6	Oracle基础应用	电子工业

 

学生姓名	学生班级	学生性别
卜峰	软件0515	男
姚丽萍	信管0424	女
杨雯雯	影视0424	女

以后用视图等方式关联解析表内容。

第三范式（3NF）： 要求非主键列互不依赖，或者说非主键不能依赖传递。

例如建立的学生基本信息表就不符合3NF：

学生姓名	学生班级	学生性别	所属系部	班主任	所属专业	教室
卜峰	软件0515	男	信息工程系	刘伟	软件开发	304
姚丽萍	影视0424	女	艺术设计系	王华	影视制作	405
杨雯雯	软件0515	女	信息工程系	刘伟	软件开发	304

因为（学生姓名）"（学生班级），（学生班级）"（所属系部，班主任，所属专业，教室），但同时（学生姓名）"（所属系部，班主任，所属专业，教室），就有了传递关系。

遇到不符合3NF情况，我们建立“字典表”来使之符合3NF，如把上表拆分成如下两张表，即可符合3NF：

学生姓名	学生班级	学生性别
卜峰	软件0515	男
姚丽萍	影视0424	女
杨雯雯	软件0515	女

 

学生班级	所属系部	班主任	所属专业	教室
软件0515	信息工程系	刘伟	软件开发	304
影视0424	艺术设计系	王华	影视制作	405

为了更加的理解，我在说说

 

第一范式（1NF）：在关系模式R中的每一个具体关系r中，如果每个属性值 都是不可再分的最小数据单位，则称R是第一范式的关系。
第二范式（2NF）：如果关系模式R（U，F）中的所有非主属性都完全依赖于任意一个候选关键字，则称关系R 是属于第二范式的。
第三范式（3NF）：如果关系模式R（U，F）中的所有非主属性对任何候选关键字都不存在传递信赖，则称关系R是属于第三范式的。
BCNF：如果关系模式R（U，F）的所有属性（包括主属性和非主属性）都不传递依赖于R的任何候选关键字，那么称关系R是属于BCNF的。或是关系模式R，如果每个决定因素都包含关键字（而不是被关键字所包含），则RCNF的关系模式。

1NF直到BCNF的四种范式之间有如下关系： BCNF包含了3NF包含2NF包含1NF