数据库设计范式
三范式的概念
三范式的概念数据库设计中的三范式是指关系数据库中的数据表应该符合的一些规范和要求，三范式是数据库设计中常用的标准之一。
三范式主要用于避免数据冗余和提高数据存储的效率，是数据库设计的基本原则之一。
三范式分为第一范式、第二范式和第三范式，每一范式都有其独特的特点和要求。
第一范式（1NF）是指数据表中的每个字段都是不可再分的最小数据单元，并且具有唯一的标识符。
换句话说，每个数据表中的每个字段都应该是原子性的，不能再被分解，同时表中的每一行都应该具有唯一的标识符。
第一范式是数据库设计的基本要求，是构建关系数据库的基础。
符合第一范式的数据表具有较高的数据存储和操作效率，能够减少数据冗余和提高数据的一致性。
第二范式（2NF）是建立在第一范式基础之上的，它要求数据表中的非主键字段必须完全依赖于主键，即非主键字段不能对主键的部分属性进行依赖。
换句话说，符合第二范式的数据表中不存在部分依赖，每个非主键字段都完全依赖于主键。
通过满足第二范式的要求，可以保证数据表的结构更加清晰和一致，能够避免数据冗余和更新异常。
第三范式（3NF）是在第二范式的基础上进一步要求，它要求数据表中的非主键字段之间不能存在传递依赖。
换句话说，数据表中的每个非主键字段都只依赖于主键，不能依赖于其他非主键字段。
通过满足第三范式的要求，可以进一步提高数据表的稳定性和一致性，避免数据冗余和更新异常。
符合第三范式的数据表结构更加清晰和简洁，能够提高数据存储和操作效率。
三范式是数据库设计中非常重要的概念，它能够帮助数据库设计者建立清晰、高效的数据表结构，避免数据冗余和提高数据一致性。
但是在实际的数据库设计过程中，有时也会因为业务需求的特殊性而违反三范式的要求，这就需要在设计时进行权衡和取舍，根据实际情况灵活运用三范式的原则。
在实际的数据库设计中，要特别注意以下几点：首先，要充分理解业务需求。
数据库设计是为了支撑业务运作的数据管理，因此需要充分理解业务需求，根据业务特点来设计数据库结构。
数据库设计中的范式理论
数据库设计中的范式理论数据库是当今信息技术领域中最为重要的组成部分之一，而数据库的设计则是数据库系统中最为核心的部分。
在数据库设计中，范式理论是最为重要的基础理论之一。
范式理论主要是用来规范数据库中数据的存储方式，以达到数据冗余最小化的目的。
本文将从范式的概念、范式的种类以及它们之间的关系来详细探讨数据库设计中的范式理论。
一、范式的概念范式是数据库设计中最为重要的一个概念。
范式是一个规范，它定义了数据库中数据的存储方式。
它描述了如何将数据有效地组织在数据库表中，从而使得数据在存储、查询、更新等方面都更加高效。
范式的主要目的是降低数据冗余和维护数据一致性。
二、范式的种类根据数据中存在的依赖关系，范式分为第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）、巴斯-科德范式（BCNF）等。
1. 第一范式（1NF）第一范式（1NF）是最基本的范式。
它要求所有字段都是原子性的，即所有字段不能再分解成更小的数据项。
此外，1NF 还要求每个字段的值都是不可重复的。
在1NF 中，每个属性都具有原子性，即一个属性不能分解为其他属性。
如果一个属性具有可分解性，就需要将其分解为两个或多个单一属性。
2. 第二范式（2NF）第二范式（2NF）是在1NF 的基础上得出的。
2NF 要求数据库表中的每个非主键属性都完全依赖于主键，而不是仅依赖于主键的某个子集。
如果没有与主键存在部分依赖，数据库表就是符合2NF 的。
3. 第三范式（3NF）在2NF 的基础上有一种范式叫做第三范式（3NF）。
3NF 要求数据库表中的每个非主键属性都不传递依赖于主键。
如果一个非主键属性依赖于另一个非主键属性，那么应将其作为另一个表中的属性。
4. 巴斯-科德范式（BCNF）巴斯-科德范式（BCNF）是比3NF 更为严格的范式。
在BCNF 中，对于任何一个函数依赖关系X->Y，要么X是一个超码，要么Y是X的子集。
换句话说，BCNF 要求表中的所有列都依赖于主键，且不存在主键的任何非超码属性。
数据库(第一范式,第二范式,第三范式)
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。
范式：英文名称是 Normal Form，它是英国人 E.F.Codd（关系数据库的老祖宗）在上个世纪70年代提出关系数据库模型后总结出来的，范式是关系数据库理论的基础，也是我们在设计数据库结构过程中所要遵循的规则和指导方法。目前有迹可寻的共有8种范式，依次是：1NF，2NF，3NF，BCNF，4NF，5NF，DKNF，6NF。通常所用到的只是前三个范式，即：第一范式（1NF），第二范式（2NF），第三范式（3NF）。下面就简单介绍下这三个范式。
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。
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。
什么是数据库三大范式，它们是做什么的？
什么是数据库三⼤范式，它们是做什么的？设计关系数据库时，遵从不同的规范要求，设计出合理的关系型数据库，这些不同的规范要求被称为不同的范式，各种范式呈递次规范，越⾼的范式数据库冗余越⼩。
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）、巴斯-科德范式（BCNF）、第四范式(4NF）和第五范式（5NF，⼜称完美范式）。
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规范要求的称为第⼆范式（2NF），其余范式以次类推。
⼀般来说，数据库只需满⾜第三范式(3NF）就⾏了。
1、第⼀范式（1NF）：所谓第⼀范式（1NF）是指在关系模型中，对于添加的⼀个规范要求，所有的域都应该是原⼦性的，即数据库表的每⼀列都是不可分割的原⼦数据项，⽽不能是集合，数组，记录等⾮原⼦数据项。
即实体中的某个属性有多个值时，必须拆分为不同的属性。
在符合第⼀范式（1NF）表中的每个域值只能是实体的⼀个属性或⼀个属性的⼀部分。
简⽽⾔之，第⼀范式就是⽆重复的域。
2、第⼆范式（2NF）在1NF的基础上，⾮码属性必须完全依赖于候选码（在1NF基础上消除⾮主属性对主码的部分函数依赖）第⼆范式（2NF）是在第⼀范式（1NF）的基础上建⽴起来的，即满⾜第⼆范式（2NF）必须先满⾜第⼀范式（1NF）。
第⼆范式（2NF）要求数据库表中的每个实例或记录必须可以被唯⼀地区分。
选取⼀个能区分每个实体的属性或属性组，作为实体的唯⼀标识。
例如在员⼯表中的⾝份证号码即可实现每个⼀员⼯的区分，该⾝份证号码即为候选键，任何⼀个候选键都可以被选作主键。
在找不到候选键时，可额外增加属性以实现区分，如果在员⼯关系中，没有对其⾝份证号进⾏存储，⽽姓名可能会在数据库运⾏的某个时间重复，⽆法区分出实体时，设计辟如ID等不重复的编号以实现区分，被添加的编号或ID选作主键。
（该主键的添加是在ER设计时添加，不是建库时随意添加），第⼆范式（2NF）要求实体的属性完全依赖于主关键字。
数据库设计中的范式化与反范式化
数据库设计中的范式化与反范式化随着互联网的发展和大数据时代的到来，数据库已成为各行各业不可或缺的核心组成部分。
在数据库设计的过程中，范式化（Normalization）和反范式化（Denormalization）是两个重要的概念，它们分别指的是对数据库表的结构进行规范化和冗余化的处理。
本文将对范式化和反范式化进行详细的介绍和探讨。
一、范式化（Normalization）范式化是指将数据库中的表结构按照一定的规范进行设计和拆分的过程。
其主要目的是减少数据的冗余，提高数据存储的效率、一致性和易于维护性。
1. 第一范式（1NF）第一范式要求数据库表中的每个列都是原子性的，即不可再分解。
例如，一个学生表的列包括姓名、性别、年龄，而不是将它们放在一个“个人信息”列中。
这样可以避免数据的冗余和更新异常。
2. 第二范式（2NF）第二范式要求数据库表中的每个非主键列完全依赖于主键。
简单来说，就是表中的每个非主键列必须与主键直接相关，而不能与其他非主键列相关。
这样做可以消除表中的部分冗余，提高数据的完整性和一致性。
3. 第三范式（3NF）第三范式要求数据库表中的每个非主键列不存在传递依赖。
也就是说，表中的非主键列之间不应存在直接或间接的关联关系。
通过将具有传递依赖关系的非主键列拆分成独立的表，可以进一步减少数据库表中的冗余数据，提高查询效率和数据的一致性。
二、反范式化（Denormalization）反范式化是指在数据库设计中有意地将表中的某些冗余数据复制到其他表中，以提高查询性能和简化复杂的数据关联操作。
虽然这会增加数据的冗余，但能够降低查询时的数据读取和联接操作，提高系统的性能。
常用的反范式化技术包括冗余、数据扁平化、表的合并等。
1. 冗余冗余是反范式化的一种常见手段。
它通过将某些重复的数据放置在多个表中，减少了查询时的数据关联操作。
例如，在一个订单表中同时存储客户的姓名和地址信息，避免了通过联接操作来获取客户信息，提高了查询性能。
数据库范式第一第二第三范式的区别
数据库范式第一第二第三范式的区别
主要是针对数据库来说。
第一范式、第二范式都是针对数据表的，而第三范式针对的则是数据库中的数据模型了。
比如说，在关系型数据库里面，第三范式又称为实体完整性规范化（ Entity Completeness Normatification），即将数据库中的每个数据项，按照某种方法进行组织和存储。
例如，关系型数据库的第一范式，又叫做完全范式，是指所有的表，其字段都具备相同类型的数据值。
在实际应用中，通常使用第一范式设计的数据库管理系统比较简单，因此大多数的数据库开发人员习惯于这样设计他们的系统。
但由于很少考虑用户的特殊需求，致使许多第一范式设计的系统不能满足用户的需要。
也就是说，在第一范式下设计出来的数据库没办法处理各种各样的事务操作。
如何解决这个问题呢？答案就是采用第二范式。
这里所谓的“第二范式”并非指在实体上增加一个额外的范围，而是指改变第一范式中的某些规定以适应新的情况。
一般地讲，采取第二范式后，可以提高数据库的性能。
- 1 -。
数据库的一二三范式
数据库的一二三范式数据库的一二三范式是关系数据库设计中的重要概念，它们是用来规范数据库表的结构，确保数据的一致性和完整性。
本文将分别介绍一二三范式的定义和应用。
一范式（1NF）：消除重复的数据一范式要求数据库表的每个字段都是原子性的，即不可再分。
也就是说，一个字段不能包含多个值。
如果一个字段需要包含多个值，就需要将其拆分成多个独立的字段。
这样可以避免数据冗余和更新异常。
例如，我们有一个学生表，其中的一个字段是“课程”，如果一个学生选修了多门课程，我们可以将“课程”字段拆分成多个字段，比如“课程1”，“课程2”等。
二范式（2NF）：消除非主属性对主键的部分依赖二范式要求数据库表中的非主属性都完全依赖于主键，而不是依赖于主键的一部分。
如果一个表存在非主属性对主键的部分依赖，就需要将其拆分成多个表，以消除数据冗余和更新异常。
例如，我们有一个订单表，其中的字段有“订单号”、“产品名称”、“产品价格”和“产品数量”。
订单号是主键，产品名称、产品价格和产品数量都依赖于订单号。
但是，产品名称和产品价格之间存在函数依赖关系，即产品名称确定了产品价格。
为了满足二范式，我们可以将产品名称和产品价格拆分成一个独立的表。
三范式（3NF）：消除传递依赖三范式要求数据库表中的非主属性不依赖于其他非主属性，而是直接依赖于主键。
如果一个表存在传递依赖，就需要将其拆分成多个表，以消除数据冗余和更新异常。
例如，我们有一个员工表，其中的字段有“员工号”、“员工姓名”、“部门号”和“部门名称”。
员工号是主键，员工姓名依赖于员工号，部门名称依赖于部门号。
但是，员工姓名和部门名称之间存在传递依赖，即员工号确定了部门号，部门号确定了部门名称。
为了满足三范式，我们可以将部门名称拆分成一个独立的表。
总结：数据库的一二三范式是关系数据库设计中的基本规范，用于规范数据库表的结构，保证数据的一致性和完整性。
一范式消除重复的数据，二范式消除非主属性对主键的部分依赖，三范式消除传递依赖。
简述数据库设计3个范式的含义
数据库设计是指按照特定的规范和要求，对数据库的数据存储和管理进行规划和设计的过程。
数据库设计的三个范式是指数据库设计中的基本规范，其中第一范式（1NF）、第二范式（2NF）和第三范式（3NF）分别规定了数据库中的数据应该满足的标准和要求。
下面我们将简要介绍数据库设计的三个范式的含义。
一、第一范式（1NF）1. 第一范式是指数据库表中的所有字段都是不可再分的最小单元，即每个数据项都是不可再分的，不能再被分割为更小的数据项。
2. 数据库表中的每一列都是单一的值，不可再分。
3. 所有的字段都应该是原子性的，即不能再分。
4. 如果数据库表中的字段不满足第一范式的要求，就需要进行适当的调整和修改，使之满足第一范式的要求。
二、第二范式（2NF）1. 第二范式是指数据库表中的所有非主属性都完全依赖于全部主键。
2. 所谓主属性是指唯一标识一个记录的属性，而非主属性是指与主键相关的其他属性。
3. 如果一个表中的某些字段与主键没有直接关系，而是依赖于其他字段，则需要将这些字段拆分到另一个表中。
4. 通过将非主属性与主键分离，可以避免数据冗余和更新异常。
5. 第二范式要求数据库表中的数据项应该是唯一的，不可再分，且完全依赖于全部主键。
三、第三范式（3NF）1. 第三范式是指数据库表中的所有字段都不依赖于其他非主字段。
2. 也就是说，一个表中的字段之间应该相互独立，不应该存在字段之间的传递依赖关系。
3. 如果一个字段依赖于其他非主字段，则应该将其拆分到另一张表中，以避免数据冗余和更新异常。
4. 第三范式要求数据库表中的字段之间应该是独立的，不应该存在传递依赖关系。
数据库设计的三个范式分别规范了数据库表中数据的原子性、依赖性和独立性。
遵循这些范式可以有效地减少数据冗余和更新异常，提高数据库的数据完整性和稳定性。
在进行数据库设计时，设计人员应该严格遵循这些范式的要求，以确保数据库的高效性和可靠性。
众所周知，数据库设计的三个范式是设计和维护关系型数据库时非常重要的标准和指导原则。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数据库设计三大范式
引言
数据库的设计范式是数据库设计所需要满足的规范，满足这些规范的数据库是简洁的、结构明晰的，同时，不会发生插入（insert）、删除（delete）和更新（update）操作异常。
反之则是乱七八糟，不仅给数据库的编程人员制造麻烦，而且面目可憎，可能存储了大量不需要的冗余信息。
范式说明
第一范式（1NF）：数据库表中的字段都是单一属性的，不可再分。
这个单一属性由基本类型构成，包括整型、实数、字符型、逻辑型、日期型等。
例如，如下的数据库表是符合第一范式的：
而这样的数据库表是不符合第一范式的：
很显然，在当前的任何关系数据库管理系统（DBMS）中，傻瓜也不可能做出不符合第一范式的数据库，因为这些DBMS不允许你把数据库表的一列再分成二列或多列。
因此，你想在现有的DBMS中设计出不符合第一范式的数据库都是不可能的。
第二范式（2NF）：数据库表中不存在非关键字段对任一候选关键字段的部分函数依赖（部分函数依赖指的是存在组合关键字中的某些字段决定非关键字段的情况），也即所有非关键字段都完全依赖于任意一组候选关键字。
假定选课关系表为SelectCourse(学号, 姓名, 年龄, 课程名称, 成绩, 学分)，关键字为组合关键字(学号, 课程名称)，因为存在如下决定关系：
(学号, 课程名称) →(姓名, 年龄, 成绩, 学分)
这个数据库表不满足第二范式，因为存在如下决定关系：
(课程名称) →(学分)
(学号) →(姓名, 年龄)
即存在组合关键字中的字段决定非关键字的情况。
由于不符合2NF，这个选课关系表会存在如下问题：
(1) 数据冗余：
同一门课程由n个学生选修，"学分"就重复n-1次；同一个学生选修了m门课程，姓名和年龄就重复了m-1次。
(2) 更新异常：
若调整了某门课程的学分，数据表中所有行的"学分"值都要更新，否则会出现同一门课程学分不同的情况。
(3) 插入异常：
假设要开设一门新的课程，暂时还没有人选修。
这样，由于还没有"学号"关键字，课程名称和学分也无法记录入数据库。
(4) 删除异常：
假设一批学生已经完成课程的选修，这些选修记录就应该从数据库表中删除。
但是，与此同时，课程名称和学分信息也被删除了。
很显然，这也会导致插入异常。
把选课关系表SelectCourse改为如下三个表：
学生：Student(学号, 姓名, 年龄)；
课程：Course(课程名称, 学分)；
选课关系：SelectCourse(学号, 课程名称, 成绩)。
这样的数据库表是符合第二范式的，消除了数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常。
另外，所有单关键字的数据库表都符合第二范式，因为不可能存在组合关键字。
第三范式（3NF）：在第二范式的基础上，数据表中如果不存在非关键字段对任一候选关键字段的传递函数依赖则符合第三范式。
所谓传递函数依赖，指的是如果存在"A → B →C"的决定关系，则C传递函数依赖于A。
因此，满足第三范式的数据库表应该不存在如下依赖关系：
关键字段→非关键字段x →非关键字段y
假定学生关系表为Student(学号, 姓名, 年龄, 所在学院, 学院地点, 学院电话)，关键字为单一关键字"学号"，因为存在如下决定关系：。