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MySQL数据库:范式

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按照“数据库规范化”对表进行设计,其目的就是减少数据库中的数据冗余,以增加数据的一致性。


常见的范式有1NF、2NF、3NF、BCNF。下面对这几种常见的范式进行简要分析。


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1、1NF(第一范式):

第一范式,就是数据表的列不可再分,数据库表中的每一列都是不可分割的基本数据项,同一列中不能有多个值,即实体中的某个属性不能有多个值或者不能有重复的属性。


看下面数据表,对于选课列明显是可以再分的,所以它是违反第一范式的。


学号姓名选课
10001张三数学,语文,英语
10002李四语文,英语
10003王五语文,英语,历史

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2、2NF(第二范式):

第二范式必须先满足第一范式。另外包含两部分的内容:一是表必须有一个主键;二是表中非主键列必须完全依赖于主键,而不能只依赖于主键的一部分。


学号课程成绩课程学分
10001数学1006
10001语文902
10001英语853
10002数学906
10003数学996
10004语文892

表中主键为 (学号,课程),我们可以表示为 (学号,课程) -> (成绩,课程学分), 表示所有非主键列?(成绩,课程学分)都依赖于主键?(学号,课程)。 但是,表中还存在另外一个依赖:(课程)->(课程学分)。这样非主键列 ‘课程学分‘ 依赖于部分主键列 ’课程‘, 所以上表是不满足第二范式的。


我们把它拆成如下2张表:


学生选课表:


学号课程成绩
10001数学100
10001语文90
10001英语85
10002数学90
10003数学99
10004语文89

课程信息表:


课程课程学分
数学6
语文3
英语2

那么上面2个表,学生选课表主键为(学号,课程),课程信息表主键为(课程),表中所有非主键列都完全依赖主键。不仅符合第二范式,还符合第三范式。?


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3、3NF(第三范式):

定义:首先是满足?2NF,另外非主键列必须直接依赖于主键,表中的列不存在对非主键列的传递依赖。即不能存在:非主键列 A 依赖于非主键列 B,非主键列 B 依赖于主键的情况。


再看这样一个学生信息表:


学号姓名性别班级班主任
10001张三一班小王
10002李四一班小王
10003王五二班小李
10004张小三二班小李

上表中,主键为:(学号),所有字段 (姓名,性别,班级,班主任)都依赖与主键(学号),不存在对主键的部分依赖。所以是满足第二范式。但是,表中存在一个传递依赖,(学号)->(班级)->(班主任)。也就是说,(班主任)这个非主键列依赖与另外一个非主键列 (班级)。所以不符号第三范式。


把这个表拆分成如下2个表:


学生信息表:


学号姓名性别班级
10001张三一班
10002李四一班
10003王五二班
10004张小三二班

班级信息表:


班级班主任
一班小王
二班小李

这样,对主键的传递依赖就消失了。上面的2个表都符合第3范式。


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第二范式(2NF)和第三范式(3NF)的概念很容易混淆,区分它们的关键点在于,2NF:非主键列是否完全依赖于主键,还是依赖于主键的一部分;3NF:非主键列是直接依赖于主键,还是直接依赖于非主键列。


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4、BCNF(BC范式):

定义:在第三范式的基础上,消除主属性对于码部分的传递依赖。


假设仓库管理关系表(仓库号,存储物品号,管理员号,数量),满足一个管理员只在一个仓库工作;一个仓库可以存储多种物品,则存在如下关系:


(仓库号,存储物品号)??>(管理员号,数量)


(管理员号,存储物品号)??>(仓库号,数量)


所以,(仓库号,存储物品号)和(管理员号,存储物品号)都是仓库管理关系表的候选码,表中唯一非关键字段为数量,它是符合第三范式的。但是,由于存在如下决定关系:


(仓库号)??>(管理员号)


(管理员号)??>(仓库号)


即存在关键字段决定关键字段的情况,因此其不符合BCNF。把仓库管理关系表分解为两个关系表? 仓库管理表(仓库号,管理员号) 和 仓库表(仓库号,存储物品号,数量),这样这个数据库表是符合BCNF的,并消除了删除异常、插入异常和更新异常。


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5、4NF(第四范式):

设R是一个关系模型,D是R上的多值依赖集合。如果D中存在多值依赖X->Y时,X必是R的超键,那么称R是第四范式的模式。


例如,职工表(职工编号,职工孩子姓名,职工选修课程),在这个表中,同一个职工可能会有多个职工孩子姓名,同样,同一个职工也可能会有多个职工选修课程,即这里存在着多值事实,不符合第四范式。如果要符合第四范式,只需要将上表分为两个表,使它们只有一个多值事实,例如职工表一(职工编号,职工孩子姓名),职工表二(职工编号,职工选修课程),两个表都只有一个多值事实,所以符合第四范式。


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原博客链接:https://blog.csdn.net/xidianliuy/article/details/51566576?



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