数据库范式
数据库范式简介
什么是范式（NF = NormalForm）
● 范式是符合某一种设计要求的总结
在数据库中表的设计，必须保证其合理性
● 数据库表的设计关系整个系统的架构，关系到后续的开发效率和运行效率
如何设计合理的数据库表
● 结构合理
● 冗余数据少
● 尽量避免插入删除修改异常
● 遵循一定的规则，在关系型数据库中这种规则就称为范式
关系型数据库有六种常见范式：
●
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
）
●
第五范式（5NF
）
各个范式是依次嵌套包含的：
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
），其余范式以此类推。
范式越高，设计质量越高，在现实设计中也越难实现
一般数据库设计，达到第三范式就足够了
数据库范式中的概念
元组：可以理解为一张表中的每条记录，也就是每一行数据。
属性：可以看作是“
表的一列
”
。
● 主属性：
在一个关系中，如一个属性是构成某一个候选关键字的属性集中的一个属性，则称它为主属性。
例如：在关系——
学生（学号，姓名，年龄，性别，班级）中，主属性是“
学号
”
，那么其他的
“
姓名
”
、
“
年龄
”
、
“
性别
”
、
“
班级
”
就都可以称为非主属性。
● 非主属性：
不包含在候选码中的属性称为非主属性，相对于主属性来定义的。
第一范式（
1NF
）
● 最基本的范式，是其他范式的基础
● 数据库表每列都是不可分割的基本数据项，同一列中不能有多个值，确保每列保持原子性
根据第一范式设计表
第一范式存在的问题
① 数据冗余
② 插入数据异常
③ 修改数据复杂
④ 删除异常
第二范式（2NF）
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。
根据第二范式设计表
第二范式存在问题
① 插入异常
② 删除异常
第三范式（
3NF
）
● 必须满足第二范式
● 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
根据第三范式设计表
符合
3NF
要求的数据库设计，基本上解决了数据冗余过大，插入异常，修改异常，删除异常的问题。
数据库设计范式总结
数据库设计范式优点：
● 结构合理
● 冗余较小
● 尽量避免插入删除修改异常
数据库设计范式
缺点
：
● 性能降低，多表查询比单表查询速度慢
在实际设计中，要整体遵循范式理论
如果在某些特定的情况下还死死遵循范式也是不可取的，因为可能降低数据库的效率，此时可以适当增加冗余而提高性能
● 第一范式（
1NF
）：字段不能再分
● 第二范式（
2NF
）：不存在部分依赖
●
第三范式（
3NF
）：不存在间接依赖
使用范式可以减少冗余，但是会降低性能，特定表的的设计可以违反第三范式，增加冗余提高性能
数据库表关系
表关系简介
设计关系数据库的一个重要部分是将数据元素划分为相关的表，我们可以根据数据本身的关联性，将不同表之间的数据聚合在一起。
注意：
无论在表与表之间建立了什么样的关系，决定数据之间是否有关系的不是表，而是数据本身。
表与表的关系类型
表与表之存在三种关系（
relation
），即一对一，一对多，多对多关系。
● 一对一
（
one-to-one
）：一种对象与另一种对象是一一对应关系，比如一个学生只能在一个班级
里。
● 一对多
（
one-to-many
）： 一种对象可以属于另一种对象的多个实例，比如一个班级里有很多学
生。
● 多对多
（
many-to-many
）：两种对象彼此都是
"
一对多
"
关系，比如一个歌单里包含多首歌，同时一首歌可以属于多个歌单。
一对多关系
一种对象可以属于另一种对象的多个实例。
一对多关系是建立在两张表之间的关系。一个表中的一条数据可以对应另一个表中的多条数据。
可以添加外键约束保证数据的参照完整性，外键永远在多方。外键允许重复，允许含有空值。
注意：
如果添加的外键约束，那么删除数据时，一定是先删除有外键一方的数据。
一对一关系
一种对象与另一种对象是一一对应关系。
一对一关系是建立在一对多的基础之上，一个表中的一条数据只能对应另一个表中的一条数据。
可以添加外键约束保证数据的参照完整性，外键可以在任何一方，需要让外键具备唯 一约束。
注意：
如果添加的外键约束，那么删除数据时，一定是先删除有外键一方的数据。
多对多关系
两种对象彼此都是
"
一对多
"
关系
需要建立一个中间表，中间表里建立两个列，然后需要用这两个列作为这个表的联合主键，然后每个列在作为外键参照各自的表的主键。
注意：
● 存数据：先两侧，再中间表。
● 删数据：先中间表（即有外键的表），再两侧。
