数据表设计三大范式

朱雀 2021-09-24 14:54 369阅读 0赞

## 一、第一范式1NF ##

数据表中所有字段都是不可分割的原子值。  
数据表的每一列都要保持它的**原子特性**，也就是列不能再被分割。  
如：地址：中国云南省大理市xxx  
按照1NF应该分为：  
国家 省份 城市 详细地址  
中国 云南省 大理市 xxx

## 二、第二范式2NF ##

属性必须完全依赖于主键。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzE3ODkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
**缺点**

*  表中的第一行数据都存储了系名、系主任,数据的冗余太大
 *  如果有一个新的系还没有开始找到学生，那么不能讲该系的信息添加到数据表中去，从数据表中看不到该系的存在
 *  如果将某个系的学生信息全部删除，那么这个系在数据表里也就不存在了，但这个系还存在。
 *  如果某个人要转系，那么为了保证数据库中数据的一致性，需要修改三条记录中系与系主任的数据

**依赖**  
在数据表中，属性（属性组）X确定的情况下，能完全退出来属性Y完全依赖于X。  
**完全依赖**  
完全依赖是针对于属性组来说，当一组属性X能推出来Y的时候就说Y完全依赖于X。  
**部分依赖**  
一组属性X中的其中一个或几个属性能推出Y就说Y部分依赖于X。  
结论:当一个第一范式的候选码只有一个属性的时候，那它就是第二范式(2NF)

**候选码**  
当一个属性或者属性组确定的情况下，这张表的其余所有属性就能确定下来，这个属性或者属性组就叫做或候选码。  
一张表可以有多个候选码  
一般只选一个候选码作为主键  
从表中找到两个属性：学号和课程  
学号可以推出姓名、系名、系主任。  
课程可以推出成绩。  
将它们两个设置为联合主键  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzE3ODkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
**存在的部分依赖**

*  姓名对学号存在部分依赖
 *  系名对学号存在部分依赖
 *  系主任对学号存在部分依赖

这显然不符合第二范式的要求，做出修改：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzE3ODkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]  
表一中分数完全依赖于学号和课程的属性  
表二中姓名、系名、系主任完全依赖于学号的属性  
**第二范式消除了第一范式的部分依赖**

## 三、第三范式3NF ##

必须满足第二范式的基础上，所有的非主属性不依赖于其他的非主属性

例如范式2中：
    	CREATE TABLE myorder(
    		order_id int primary key,
    		product_id int,
    		customer_id int,
    		customer_phone varchar(15) --此列由于依赖customer_id,而customer_id依赖于order_id。这样就违背第三范式。  
    	);

**传递函数依赖**  
设X,Y,Z是关系R中互不相同的属性集合，存在X→Y(Y !→X),Y→Z，则称Z传递函数依赖于X。  
在改进后的学生表中：  
**主属性**：学号  
**非主属性**：姓名、系名、系主任  
知道系名可以推出系主任，所以非主属性系主任对主属性学号存在传递函数依赖，这不符合非主属性不依赖于其它的非主属性的设计要求。将该数据表改进如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzE3ODkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzE3ODkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]  
第三范式消除了第二范式的传递函数依赖  
BC 范式  
主属性不能对候选码存在部分函数依赖或者传递函数依赖  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzE3ODkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]

这张表不存在部分函数依赖于传递函数依赖，属于第三范式  
**表中的依赖关系**

*  仓库名—————>管理员
 *  管理员—————>仓库名
 *  物品名—————>数量

**主属性**：仓库名、管理员、物品名  
**非主属性**：数量

**存在的问题**

*  先新添加一个仓库，但尚未存放任何物品，不可以为该仓库指派管理员，因为物品名也是主属性，根据实体完整性的要求，主属性不能为空
 *  某仓库被清空后，该仓库的信息也被清空
 *  当需要更新仓库管理员，该仓库存放了多少物品，就要修改多少条信息。

在这个问题中就是存在了主属性对于候选码的部分依赖，也就是仓库名对于管理员和物品名的部分依赖。  
修改为  
仓库（仓库名，管理员）  
库存（仓库名、物品数、数量）

## 范式的目的 ##

1.  减小数据的冗余性
2.  提高效率

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