第十章数据库三范式

article/2025/10/17 8:03:37

概念

• 必须保证数据库设计的合理性
数据库设计关系整个系统的架构，关系到后续开发效率和运行效率
数据库的设计主要包含了设计表结构和表之间的联系
• 如何是合理数据库
结构合理
冗余较小
尽量避免插入删除修改异常
• 如何才能保证数据库设计水平
遵循一定的规则
在关系型数据库中这种规则就称为范式
• 什么是范式（NF= NormalForm）
范式是符合某一种设计要求的总结。
要想设计一个结构合理的关系型数据库，必须满足一定的范式。

第一范式（1NF）

字段具有原子性,不可再分。所有关系型数据库系统都满足第一范式
数据库表中的字段都是单一属性的，不可再分。例如，姓名字段，其中的姓和名必须作为一个整体，无法区分哪部分是姓，哪部分是名，如果要区分出姓和名，必须设计成两个独立的字段。

• 要求

最基本的范式
数据库表每一列都是不可分割基本数据项，同一列中不能有多个值
简单说就是要确保每列保持原子性
第一范式的合理遵循需要根据系统的实际需求来定

• 示例

用户表（用户名，家庭地址）
用户表（用户名，省，城市，详细地址）
系（系名称，系主任，系高级职称人数）
系（系名称，系主任，系教授人数，系副教授人数）

第二范式（2NF）：

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）。
要求数据库表中的每个实例或行必须可以被惟一地区分。通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的惟一标识。这个惟一属性列被称为主键或主键。

第二范式（2NF）要求实体的属性完全依赖于外键。所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主键一部分的属性，如果存在，那么这个属性和主键的这一部分应该分离出来形成一个新的实体，新实体与原实体之间是一对多的关系。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的惟一标识。简而言之，第二范式就是非主属性非部分依赖于主键。

• 要求

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）。
即在一个数据库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。

• 示例

学号和课程编号作为联合主键
课程名称只依赖于课程编号，而和学号没有关系

• 解决
提取出学生表
提取成课程表
提取选课表，存放选课记录

在这里插入图片描述

第三范式：

满足第三范式（3NF）必须先满足第二范式（2NF）。简而言之，第三范式（3NF）要求一个数据库表中不包含已在其它表中已包含的非主键信息。
所以第三范式具有如下特征：
1，每一列只有一个值
2，每一行都能区分。
3，每一个表都不包含其他表已经包含的非主键信息。
例如，帖子表中只能出现发帖人的id，而不能出现发帖人的id，还同时出现发帖人姓名，否则，只要出现同一发帖人id的所有记录，它们中的姓名部分都必须严格保持一致，这就是数据冗余。

• 要求

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
属性不依赖于其他非主属性。

• 示例1：学生班级表

学号(主键)	学生姓名	班级编号	班级名称	班级信息
023145	张三	987654	3班	特招班
023146	李四	987654	3班	特招班
023147	王五	987655	4班	普通班
023258	赵六	987654	3班	特招班

完善之后的方案：

学号(主键)	学生姓名	班级编号
023145	张三	987654
023146	李四	987654
023147	王五	987655
023258	赵六	987654

班级编号(主键)	班级名称	班级信息
987654	3班	特招班
987655	4班	普通班

• 示例2:订单明细表

编号(主键)	图书id	图书名称	价格	作者	出版社	出版日期	数量
023145	1	精通Java	60.00	张三	清华出版社	2007	1
023146	2	Oracle	65.00	李四	机械出版社	2009	1
023147	3	JSP	87	王五	电子出版社	2014	3
023258	1	精通Java	60.00	张三	清华出版社	2007	2
023259	2	Oracle	65.00	李四	机械出版社	2009	3