数据库设计的三范式超详细详解

我会带着你远行 2022-10-31 00:38 116阅读 0赞

**目录**

写在前面

第一范式（1NF）：原子性（存储的数据应该具有“不可再分性”）

第二范式（2NF）：唯一性 (消除非主键部分依赖联合主键中的部分字段)（一定要在第一范式已经满足的情况下）

第三范式（3NF）：独立性，消除传递依赖(非主键值不依赖于另一个非主键值)

总结

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# 写在前面 #

很多数据库设计者，都是按照自己的性子和习惯来设计数据库数据表，其实不然。

其实，数据库的设计也有要遵循的原则。

范式，就是规范，就是指设计数据库需要（应该）遵循的原则。

**每个范式，都是用来规定某种结构或数据要求——后一范式都是在前一范式已经满足的情况用来“加强要求”（这句话很重要）**。

这也是面试中经常会问到的“数据库三范式指的是什么？”，很多小伙伴只知道原子性、唯一性、独立性，但是知其然而不知其所以然。

在这里，让你彻底弄明白，什么叫数据库的三范式！

# 第一范式（1NF）：原子性（存储的数据应该具有“不可再分性”） #

不良做法如下，“学生”一列有多项信息都合在一起了，不再具有原子性，所以应该分开：

![20210220121125532.png][]

实际中，原子性还是比较容易理解的。

修改后：

![20210220121225775.png][]

# 第二范式（2NF）：唯一性 (消除非主键部分依赖联合主键中的部分字段)（一定要在第一范式已经满足的情况下） #

需要实现每一行数据具有唯一可区分的特性，并不能有部分依赖关系。

通常，给一个表加主键（也是推荐做法），就可以做到“唯一可区分”。

但主键有这样情况：

设定一个字段为主键：此时，表示该一个字段的值就可以明确确定一行数据。

设定多个字段为主键：表示只有这多个字段的值都确定后才能确定一行数据。此时也称为“联合主键”。

什么叫依赖：

如果确定一个表中的某个数据（A），则就可以确定该表中的其他另一个数据（B），则我们说：B依赖于A。

实际上，一个表只要有主键，则其他非主键一定是依赖于主键的。

什么叫“部分依赖”：

如果确定一个表中的某个数据组合（A，B），则就可以确定该表中的其他另一个数据（C），则我们说：C依赖于（A，B）（此时A，B通常就是做出主键）。

但：如果某个数据D，它只依赖于数据A，或者说，A一确定，则D也可以确定，此时我们就称为“数据D部分依赖于数据A——可见部分依赖是指某个非主键字段，依赖于联合主键字段的其中部分字段。

**好了，说了这么多，估计大家也都糊涂了，接下来上例子吧！**

不良做法：

![20210220122011873.png][]

这个表虽然满足了**第一范式**，但是也很明显的感受到它的冗余性，其中学生信息和课程信息是冗余的。

以上表如果是需要确定主键，就得是学生+课程作为联合主键。

**第二范式**要求非主键字段的值必须完全依赖主键（不能部分依赖），所以以上表中，学分是依赖课程的，成绩是依赖学生的。

修改后，分为学生信息表、课程信息表、学生学分表：

学生信息表：只代表学生的个人信息，主键使用id以防止重名。

![20210220122426319.png][]

课程信息表：这里的主键可以不用id，使用课程名称也可以，不会有重名。

![2021022012244740.png][]

学生学分表：学生和课程，确定一个学分，这里学生id和课程id作为联合主键来对应一条成绩。

![20210220122538388.png][]

# 第三范式（3NF）：独立性，消除传递依赖(非主键值不依赖于另一个非主键值) #

在一个具有主键的表中，假设主键为A，其必然其他非主键都依赖于该主键，比如：B依赖于A，C依赖于A，D依赖于A。。。。。。

但同时：如果该表中的某个字段B的值一确定，就能够确定另一个字段的值C，则我们称为C依赖于B。

那么，就出现了：

C依赖B，B依赖A——这就是传递依赖。

则消除该传递依赖的的通常做法，就是将C依赖于B的数据，分离到另一个表中。

好了，还是蒙蒙的吧，上例子：

不良例子：

![20210220122950155.png][]

以上表既满足第一范式也满足第二范式，非主键字段也完全依赖于主键字段。

但是，院系电话字段，其实是依赖院系字段的。也就是说，院系电话字段是非主键值，而依赖了另一个非主键值-院系。所以就不符合第三范式。

改良：

![20210220123225855.png][]

![20210220123233321.png][]

一个学生表，一个院系表，一目了然。

如果修改了院系信息，对应着也不需要修改学生信息表。但是如果还是使用以上不良例子的话，修改其中一个院系信息，得对应修改所有所属该院系的学生，

# 总结 #

通常，在实践中，满足3范式只要做到“一个表只存一种数据”基本就可以实现。

另外，范式不是绝对要求，有时候我们为了数据的使用方便，还会（需要）故意违反范式。

具体设计需求，还需要在工作中多多练习，寻找到最适合，最方便的数据库设计方案出来~

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