表设计的三种范式

【数据库设计篇】用最通俗易懂的 描述语言 解释 数据库三大范式

2011年06月30日 星期四 0:42

本文颠覆数据库设计中对数据库范式“难理解”“难接受”“难运用”的看法，将用最通俗易懂的语言描述高深的技术问题，请看过本文的同志们发表下评论，如仍有意见和建议请直言不误： 数据规范化的主要目的是消除冗余，那什么叫冗余呢？比如一个1MB文件，在1000个目录里需要引用这个文件，如果拷贝1000次，就需要1000MB的空间存放这个文件及其复制品，这就造成了空间的浪费。但如果在引用的地方建立快捷方式，则避免了冗余，而且至少存在两个好处： 1. 只需1MB磁盘空间存储这个文件； 2. 更新一个文件，就能同步更新所有引用这个文件的内容； 就好比：手机说话不开扬声器前提下，只有一个人能看到，但广播，则一群人能听到，这相比将一件事告诉10个人，说上10遍要轻松多。 以上解释的文字有点多，只是先做个铺垫，便于以下精炼通俗语言的理解！！！！ 【依赖】 --- 解释：比如b依赖a，即如果a没有了，b就没有存在的意义。 【主键或候选键】 -- 作用是确定表数据的唯一性。具体概念这里不做细讲。   第一范式 无重复的列  --！！！！！ 注意是列不是行 ！！！！！ 情况1： 不能有重复的属性列 关系 table(col_1,col_2,col_2)      -- 存在两列重复，造成数据冗余，可以删除一列，注意，有时列名不一定一样，但内容完全一样，也是冗余，不满足第一范式。 情况2：同一个属性里不能有多个值,必须是单值； 这个很好解释，即为什么表要设计成多个字段，而不是仅设计成1个字段，把所有内容都写进去？！自己领悟吧 :) 第二范式 完全依赖于主键（消除非主属性对主码的部分函数依赖） 关系table(col_1,col_2,col_3)  如果主键是（col_1,col_2) ,col_3仅依赖于col_2,属部分依赖，则不满足第二范式 --注意：只有出现复合候选码时才可能存在部分函数依赖。  第三范式 不依赖其他非主属性（消除传递依赖） 关系table(col_1,col_2,col_3,col_4)  如果主键是（col_1,col_2),col_3依赖（col_1,col_2) 则满足第二范式，但如果col_4依赖于col_3,则不满足第三范式。  到此应该彻底明白了吧，以下这句话只写给看到这里的同志们看： 如果有难以理解和消化的数据库概念，可以给我留言，我将根据具体情况在下一篇章进行通俗解释。

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数据库设计的三大范式

 

为了建立冗余较小、结构合理的数据库，设计数据库时必须遵循一定的规则。在关系型数据库中这种规则就称为范式。范式是符合某一种设计要求的总结。要想设计一个结构合理的关系型数据库，必须满足一定的范式。

在实际开发中最为常见的设计范式有三个：

1．第一范式

第一范式是最基本的范式。如果数据库表中的所有字段值都是不可分解的原子值，就说明该数据库表满足了第一范式。

第一范式的合理遵循需要根据系统的实际需求来定。比如某些数据库系统中需要用到“地址”这个属性，本来直接将“地址”属性设计成一个数据库表的字段就行。但是如果系统经常会访问“地址”属性中的“城市”部分，那么就非要将“地址”这个属性重新拆分为省份、城市、详细地址等多个部分进行存储，这样在对地址中某一部分操作的时候将非常方便。这样设计才算满足了数据库的第一范式，如下表所示。

 

用户信息表

编号	姓名	性别	年龄	联系电话	省份	城市	详细地址
1	张红欣	男	26	0378-23459876	河南	开封	朝阳区新华路23号
2	李四平	女	32	0751-65432584	广州	广东	白云区天明路148号
3	刘志国	男	21	0371-87659852	河南	郑州	二七区大学路198号
4	郭小明	女	27	0371-62556789	河南	郑州	新郑市薛店北街218号

上表所示的用户信息遵循了第一范式的要求，这样在对用户使用城市进行分类的时候就非常方便，也提高了数据库的性能。

 

2．第二范式

第二范式在第一范式的基础之上更进一层。第二范式需要确保数据库表中的每一列都和主键相关，而不能只与主键的某一部分相关（主要针对联合主键而言）。也就是说在一个数据库表中，一个表中只能保存一种数据，不可以把多种数据保存在同一张数据库表中。

比如要设计一个订单信息表，因为订单中可能会有多种商品，所以要将订单编号和商品编号作为数据库表的联合主键，如下表所示。

 

 订单信息表

订单编号	商品编号	商品名称	数量	单位	商品价格
001	1	挖掘机	1	台	1200000￥
002	2	冲击钻	8	个	230￥
003	3	铲车	2	辆	980000￥

这样就产生一个问题：这个表中是以订单编号和商品编号作为联合主键。这样在该表中商品名称、单位、商品价格等信息不与该表的主键相关，而仅仅是与商品编号相关。所以在这里违反了第二范式的设计原则。

而如果把这个订单信息表进行拆分，把商品信息分离到另一个表中，就非常完美了。如下面这两个所示。

 

 订单信息表

订单编号	商品编号	数量
001	1	1
002	2	8
003	3	2

 

商品信息表

商品编号	商品名称	单位	商品价格
1	挖掘机	台	1200000￥
2	冲击钻	个	230￥
3	铲车	辆	980000￥

这样设计，在很大程度上减小了数据库的冗余。如果要获取订单的商品信息，使用商品编号到商品信息表中查询即可。

 

3．第三范式

第三范式在第二范式的基础上更进一层。第三范式需要确保数据表中的每一列数据都和主键直接相关，而不能间接相关。

比如在设计一个订单数据表的时候，可以将客户编号作为一个外键和订单表建立相应的关系。而不可以在订单表中添加关于客户其它信息（比如姓名、所属公司等）的字段。如下面这两个表所示的设计就是一个满足第三范式的数据库表。

 

订单信息表

订单编号	订单项目	负责人	业务员	订单数量	客户编号
001	挖掘机	刘明	李东明	1台	1
002	冲击钻	李刚	霍新峰	8个	2
003	铲车	郭新一	艾美丽	2辆	1

 

客户信息表

客户编号	客户名称	所属公司	联系方式
1	李聪	五一建设	13253661015
2	刘新明	个体经营	13285746958

这样在查询订单信息的时候，就可以使用客户编号来引用客户信息表中的记录，也不必在订单信息表中多次输入客户信息的内容，减小了数据冗余。