数据库的设计
三范式为数据库设计的基本原则。简要概括起来就是不可再分，完全依赖，不存在传递依赖。当然，还有更高级别的BCNF，4NF和5NF。
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。例：如职工号，姓名，电话号码组成一个表（一个人可能有一个办公室电话 和一个家里电话号码） 规范成为1NF有三种方法：
1. 重复存储职工号和姓名。这样，关键字只能是电话号码。（冗余）
2. 是职工号为关键字，电话号码分为单位电话和住宅电话两个属性 。
3. 是职工号为关键字，但强制每条记录只能有一个电话号码。
以上三个方法，第一种方法最不可取，按实际情况选取后两种情况。
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。
例：选课关系 SC（学号，课程号，成绩，学分）
由以上条件，关键字为组合关键字（学号，课程号）
在应用中使用以上关系模式有以下问题
a. 数据冗余，假设同一门课由40个学生选修，学分就 重复40次。（冗余）
b. 更新异常，若调整了某课程的学分，相应的元组【学分】值都要更新，否则有可能会出现同一门课程，学分不同。
c. 插入异常，如计划开新课，由于还没人选修，没有学号关键字，只能等有人选修才能把课程和学分存入。
d. 删除异常，若学生已经结业，从当前数据库删除选修记录。某些门课程新生尚未选修，则此门课程及学分记录无法得到保存。
原因：非关键字属性【学分】仅函数依赖于【学号】，也就是【学分】部分依赖组合关键字【学号，学分】而不是完全依赖。
解决方法：分成两个关系模式 SC1（学号，课程号，成绩），C2（课程号，学分）。新关系包括两个关系模式，它们之间通过SC1中的外关键字【课程号】相联系，需要时再进行自然联接，恢复了原来的关系。
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。
例：如S1（学号，姓名，所在系，系名称，系地址）
关键字【学号】决定各个属性。由于是单个关键字，没有部分依赖的问题，肯定是2NF。但这关系肯定有大量的冗余，有关学生所在的几个属性【所在系】，【系名称】，【系地址】将重复存储，插入，删除和修改时也将产生类似以上例的情况。
原因：关系中存在传递依赖造成的。即
【学号】---à 【所在系】
【所在系】--à【系地址】
因此关键字学号对系地址 函数决定是通过传递依赖【学号】---à 【系地址】实现的。也就是说，学号不直接决定非主属性系地址。
解决目地：每个关系模式中不能留有传递依赖。
解决方法：分为两个关系 S（学号，姓名，所在系），D（所在系，系名称，系地址）
注意：关系S中不能没有外关键字所在系。否则两个关系之间失去联系。
BC范式（BCNF）：比第三范式更严格，需要根据需要进行权衡。
小结：
目地：规范化目的是使结构更合理，消除存储异常，使数据冗余尽量小，便于插入、删除和更新。
原则：遵从概念单一化 "一事一地"原则，即一个关系模式描述一个实体或实体间的一种联系。规范的实质就是概念的单一化。
方法：将关系模式投影分解成两个或两个以上的关系模式。
要求：分解后的关系模式集合应当与原关系模式"等价"，即经过自然联接可以恢复原关系而不丢失信息，并保持属性间合理的联系。
注意：一个关系模式结这分解可以得到不同关系模式集合，也就是说分解方法不是唯一的。最小冗余的要求必须以分解后的数据库能够表达原来数据库所有信息为前提来实现。其根本目标是节省存储空间，避免数据不一致性，提高对关系的操作效率，同时满足应用需求。实际上，并不一定要求全部模式都达到BCNF不可。有时故意保留部分冗余可能更方便数据查询。尤其对于那些更新频度不高，查询频度极高的数据库系统更是如此。
在关系数据库中，除了函数依赖之外还有多值依赖，联接依赖的问题，从而提出了第四范式，第五范式等更高一级的规范化要求。我见过的数据库设计，很少有人做到很符合以上几个范式的，一般说来，第一范式大家都可以遵守，完全遵守第二第三范式的人很少了，遵守的人一定就是设计数据库的高手了，BCNF的范式出现机会较少，而且会破坏完整性，你可以在做设计之时暂不考虑。
如果数据库的设计遵循了以上的三个范式，则可以产生较少的列和行，大大减少了数据库的冗余，相应地减少了用于存储数据的页，同时也可以对数据库的维护和管理带来方便。有人也许会说，现在存储设备那么便宜，我们不在乎冗余，小沈阳告诫我们：虽然说我们不差钱，能省为啥不省呢？