重溫sql 設計的基本三大范式


第一范式:確保每列的原子性. 如果每列(或者每個屬性)都是不可再分的最小數據單元(也稱為最小的原子單元),則滿足第一范式. 例如:顧客表(姓名、編號、地址、……)其中"地址"列還可以細分為國家、省、市、區等。 第二范式:在第一范式的基礎上更進一層,目標是確保表中的每列都和主鍵相關. 如果一個關系滿足第一范式,並且除了主鍵以外的其它列,都依賴於該主鍵,則滿足第二范式. 例如:訂單表(訂單編號、產品編號、定購日期、價格、……),"訂單編號"為主鍵,"產品編號"和主鍵列沒有直接的關系,即"產品編號"列不依賴於主鍵列,應刪除該列。 第三范式:在第二范式的基礎上更進一層,目標是確保每列都和主鍵列直接相關,而不是間接相關. 如果一個關系滿足第二范式,並且除了主鍵以外的其它列都不依賴於主鍵列,則滿足第三范式. 為了理解第三范式,需要根據Armstrong公里之一定義傳遞依賴。假設A、B和C是關系R的三個屬性,如果A-〉B且B-〉C,則從這些函數依賴中,可以得出A-〉C,如上所述,依賴A-〉C是傳遞依賴。 例如:訂單表(訂單編號,定購日期,顧客編號,顧客姓名,……),初看該表沒有問題,滿足第二范式,每列都和主鍵列"訂單編號"相關,再細看你會發現"顧客姓名"和"顧客編號"相關,"顧客編號"和"訂單編號"又相關,最后經過傳遞依賴,"顧客姓名"也和"訂單編號"相關。為了滿足第三范式,應去掉"顧客姓名"列,放入客戶表中。

1.第一范式(確保每列保持原子性)

第一范式是最基本的范式。如果數據庫表中的所有字段值都是不可分解的原子值,就說明該數據庫表滿足了第一范式。

第一范式的合理遵循需要根據系統的實際需求來定。比如某些數據庫系統中需要用到“地址”這個屬性,本來直接將“地址”屬性設計成一個數據庫表的字段就行。但是如果系統經常會訪問“地址”屬性中的“城市”部分,那么就非要將“地址”這個屬性重新拆分為省份、城市、詳細地址等多個部分進行存儲,這樣在對地址中某一部分操作的時候將非常方便。這樣設計才算滿足了數據庫的第一范式,如下表所示。

上表所示的用戶信息遵循了第一范式的要求,這樣在對用戶使用城市進行分類的時候就非常方便,也提高了數據庫的性能。

 

2.第二范式(確保表中的每列都和主鍵相關)

第二范式在第一范式的基礎之上更進一層。第二范式需要確保數據庫表中的每一列都和主鍵相關,而不能只與主鍵的某一部分相關(主要針對聯合主鍵而言)。也就是說在一個數據庫表中,一個表中只能保存一種數據,不可以把多種數據保存在同一張數據庫表中。

比如要設計一個訂單信息表,因為訂單中可能會有多種商品,所以要將訂單編號和商品編號作為數據庫表的聯合主鍵,如下表所示。

訂單信息表

這樣就產生一個問題:這個表中是以訂單編號和商品編號作為聯合主鍵。這樣在該表中商品名稱、單位、商品價格等信息不與該表的主鍵相關,而僅僅是與商品編號相關。所以在這里違反了第二范式的設計原則。

而如果把這個訂單信息表進行拆分,把商品信息分離到另一個表中,把訂單項目表也分離到另一個表中,就非常完美了。如下所示。

這樣設計,在很大程度上減小了數據庫的冗余。如果要獲取訂單的商品信息,使用商品編號到商品信息表中查詢即可。

 

3.第三范式(確保每列都和主鍵列直接相關,而不是間接相關)

第三范式需要確保數據表中的每一列數據都和主鍵直接相關,而不能間接相關

比如在設計一個訂單數據表的時候,可以將客戶編號作為一個外鍵和訂單表建立相應的關系。而不可以在訂單表中添加關於客戶其它信息(比如姓名、所屬公司等)的字段。如下面這兩個表所示的設計就是一個滿足第三范式的數據庫表。

這樣在查詢訂單信息的時候,就可以使用客戶編號來引用客戶信息表中的記錄,也不必在訂單信息表中多次輸入客戶信息的內容,減小了數據冗余。


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