為了建立冗余較小、結構合理的數據庫，設計數據庫時必須遵循一定的規則。在關系型數據庫中這種規則就稱為范式。范式是符合某一種設計要求的總結。要想設計一個結構合理的關系型數據庫，必須滿足一定的范式。
一、基礎概念
要理解范式，首先必須對知道什么是關系數據庫，如果你不知道，我可以簡單的不能再簡單的說一下：關系數據庫就是用二維表來保存數據。表和表之間可以……（省略10W字）。
然后你應該理解以下概念：
- 實體：現實世界中客觀存在並可以被區別的事物。比如“一個學生”、“一本書”、“一門課”等等。值得強調的是這里所說的“事物”不僅僅是看得見摸得着的“東西”，它也可以是虛擬的，不如說“老師與學校的關系”。
- 屬性：教科書上解釋為：“實體所具有的某一特性”，由此可見，屬性一開始是個邏輯概念，比如說，“性別”是“人”的一個屬性。在關系數據庫中，屬性又是個物理概念，屬性可以看作是“表的一列”。
- 元組：表中的一行就是一個元組。
- 分量：元組的某個屬性值。在一個關系數據庫中，它是一個操作原子，即關系數據庫在做任何操作的時候，屬性是“不可分的”。否則就不是關系數據庫了。
- 碼：表中可以唯一確定一個元組的某個屬性（或者屬性組），如果這樣的碼有不止一個，那么大家都叫候選碼，我們從候選碼中挑一個出來做老大，它就叫主碼。
- 全碼：如果一個碼包含了所有的屬性，這個碼就是全碼。
- 主屬性：一個屬性只要在任何一個候選碼中出現過，這個屬性就是主屬性。
- 非主屬性：與上面相反，沒有在任何候選碼中出現過，這個屬性就是非主屬性。
- 外碼：一個屬性（或屬性組），它不是碼，但是它別的表的碼，它就是外碼。
在實際開發中最為常見的設計范式有三個：
1．第一范式(確保每列保持原子性)【屬性不可分】
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)【符合第一范式，同時非主屬性完全依賴於主鍵】
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)【符合2NF，並且消除傳遞依賴】
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。
通俗地理解三個范式
通俗地理解三個范式，對於數據庫設計大有好處。在數據庫設計中，為了更好地應用三個范式，就必須通俗地理解三個范式(通俗地理解是夠用的理解，並不是最科學最准確的理解)：
第一范式：1NF是對屬性的原子性約束，要求屬性具有原子性，不可再分解；
第二范式：2NF是對記錄的惟一性約束，要求記錄有惟一標識，即實體的惟一性；
第三范式：3NF是對字段冗余性的約束，即任何字段不能由其他字段派生出來，它要求字段沒有冗余。
沒有冗余的數據庫設計可以做到。但是，沒有冗余的數據庫未必是最好的數據庫，有時為了提高運行效率，就必須降低范式標准，適當保留冗余數據。具體做法是：在概念數據模型設計時遵守第三范式，降低范式標准的工作放到物理數據模型設計時考慮。降低范式就是增加字段，允許冗余。
BC范式（BCNF）：符合3NF，並且，主屬性不依賴於主屬性
若關系模式屬於第一范式，且每個屬性都不傳遞依賴於鍵碼，則R屬於BC范式。
通常
BC范式的條件有多種等價的表述：每個非平凡依賴的左邊必須包含鍵碼；每個決定因素必須包含鍵碼。
BC范式既檢查非主屬性，又檢查主屬性。當只檢查非主屬性時，就成了第三范式。滿足BC范式的關系都必然滿足第三范式。
還可以這么說：若一個關系達到了第三范式，並且它只有一個候選碼，或者它的每個候選碼都是單屬性，則該關系自然達到BC范式。
一般，一個數據庫設計符合3NF或BCNF就可以了。在BC范式以上還有第四范式、第五范式。
第四范式：要求把同一表內的多對多關系刪除。
第五范式：從最終結構重新建立原始結構。