資料庫設計範式

A. 資料庫設計三大範式有什麼區別

三大範式並不是用來區別的，是關系型資料庫里的規范，是為了減少數據冗餘。如果三個規范都滿足說明的你的資料庫比較健全，數據冗餘少，後期維護也方便。用多了就知道了。如果一定要記下，記住定義就好。第一範式: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),則滿足第一範式.
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。
第二範式:在第一範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範式,並且除了主鍵以外的其它列,都依賴於該主鍵,則滿足第二範式.
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。

第三範式:在第二範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範式,並且除了主鍵以外的其它列都不依賴於主鍵列,則滿足第三範式.
為了理解第三範式，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。

B. 資料庫設計範式的第一範式

無重復的列
資料庫表的每一列都是不可分割的原子數據項，而不能是集合，數組，記錄等非原子數據項。如果實體中的某個屬性有多個值時，必須拆分為不同的屬性
在任何一個關系資料庫中，第一範式（1NF）是對關系模式的設計基本要求，一般設計中都必須滿足第一範式（1NF）。不過有些關系模型中突破了1NF的限制，這種稱為非1NF的關系模型。換句話說，是否必須滿足1NF的最低要求，主要依賴於所使用的關系模型。

C. 資料庫有幾種範式

目前關系資料庫有六種範式，即第一範式（1NF）、第二範式（2NF）、第三範式（3NF）、巴斯−科德範式（BCNF）、第四範式（4NF）和第五範式（5NF，又稱完美範式）。滿足最低要求的範式是第一範式（1NF）。在第一範式的基礎上進一步滿足更多規范要求的稱為第二範式（2NF），其餘範式依次類推。一般來說，資料庫只需滿足第三範式（3NF）。

第一範式（1NF）第一範式（1NF）是指在關系模型中，對域添加的一個規范要求，所有的域都應該是原子性的，即資料庫表的每一列都是不可分割的原子數據項，而不是集合、數組、記錄等非原子數據項。即實體中的某個屬性有多個值時，必須拆分為不同的屬性。在符合第一範式（1NF）表中的每個域值只能是實體的一個屬性或一個屬性的一部分。

簡而言之，第一範式（1NF）是最基本的範式，如果資料庫表中的所有欄位值都是不可分解的原子值，就說明該資料庫表滿足第一範式（1NF）。在任何一個關系資料庫中，第一範式（1NF）是對關系模式設計的基本要求，所有設計的數據模型都必須滿足第一範式（1NF）。

從上面的定義描述中，可以歸納出第一範式（1NF）具有如下幾個顯著特點：（（1)資料庫表中的欄位都是單一屬性。

①欄位不可再分。

②同一列中不能有多個值。

（2）單一屬性由基本類型構成。

①整型。

②實數。

③字元型。

④邏輯型。

⑤日期型。

⑥其他類型。

滿足以上兩大特徵的表就是符合第一範式（1NF）的表，不滿足以上任一特徵的表都是不符合第一範式（1NF）的表。

例如，圖欄位可再分的表所示的「電話」欄位可以再拆分成「手機」與「座機」欄位，不滿足「欄位不可再分」的要求，因此不符合第一範式（1NF）要求。

欄位可再分的表

又如，圖欄位可再分的表所示的「姓名」欄位包含「張偉」與「宋鑫」兩個值，不滿足「同一列中不能有多個值」的要求，因此也不符合第一範式（1NF）要求。

同一列中有多個值的表

第二範式（2NF）第二範式（2NF）是在第一範式（1NF）的基礎上建立起來的，即滿足第二範式（2NF）必須先滿足第一範式（1NF）。第二範式（2NF）要求資料庫表中的每個實例或記錄必須可以被唯一地區分。選取一個能區分每個實體的屬性或屬性組，作為實體的唯一標識。例如，員工表中的身份證號碼即可實現每個員工的區分，該身份證號碼即候選鍵，任何一個候選鍵都可以被選作主鍵。在找不到候選鍵時，可額外增加屬性以實現區分。如果在員工關系中沒有對其身份證號碼進行存儲，而姓名可能會在資料庫運行的某個時間重復，無法區分出實體時，設計身份證號碼等不重復的編號以實現區分，被添加的編號選作主鍵。注意：該主鍵的添加是在ER設計時添加，不是在建庫時隨意添加。

第二範式（2NF）要求實體的屬性完全依賴於主關鍵字。所謂完全依賴，是指不能存在僅依賴主關鍵字一部分的屬性，如果存在，那麼這個屬性和主關鍵字的這一部分應該分離出來形成一個新的實體，新實體與原實體之間是一對多的關系。為實現區分，通常需要為表加上一個列，以存儲各個實例的唯一標識。

簡而言之，第二範式（2NF）在第一範式（1NF）的基礎之上更進一層。第二範式（2NF）需要確保資料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）。也就是說在一個資料庫表中，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個資料庫表中。

所謂聯合主鍵，是指由兩個或兩個以上的欄位共同組成數據表的主鍵。如圖聯合主鍵表所示，單憑「客戶」欄位無法確定表中唯一的記錄，單憑「開戶銀行」欄位也無法確定表中唯一的與「開戶銀行」一起組成數據表的聯合主鍵。

聯合主鍵表

從上面的定義描述中，可以歸納出第二範式（2NF）具有如下幾個顯著特點：（（1)資料庫表滿足第一範式（1NF）。

（2）資料庫中每個表均有主鍵。

①單欄位主鍵。

②聯合主鍵。即不能存在單個主鍵欄位決定非主鍵欄位的情況。

例如，表中有A、B、C、D、E五個欄位，若A與B為聯合主鍵（A，B），如有A決定C的情況（A→C），則不符合第二範式（2NF）。

滿足以上特徵的表就是符合第二範式（2NF）的表，不滿足以上任何一特徵的表都是不符合第二範式（2NF）的表。

例如，如圖所示，所有欄位均不可再拆分，因而滿足第一範式（1NF）的要求，但表中沒有任何一個欄位可以確定表中的唯一記錄，即表中沒有主鍵，因此其不滿足「資料庫中每張表均有主鍵」的要求，所以不符合第二範式（2NF）要求。

又如，如圖所示，滿足第一範式（1NF）的要求，並且在原來的基礎上增加了「ID」欄位作為表的主鍵，因此其符合第二範式（2NF）要求。

沒有主鍵的數據表

增加了主鍵的數據表

重新分析圖1−3所示的聯合主鍵表，此表符合第一範式（1NF）「欄位不可再拆分」的要求，並且有「客戶」與「開戶銀行」兩個欄位作為表的聯合主鍵（客戶，開戶銀行），但其是否就是一個符合第二範式（2NF）的表呢？

進一步分析，就可以發現：「客戶電話」欄位由「客戶」欄位決定，「開戶行地址」欄位由「開戶銀行」欄位決定；即存在如下依賴關系：客戶→客戶電話，開戶銀行→開戶行地址。

（客戶，開戶銀行）為主鍵欄位，（客戶電話，開戶行地址）為非主鍵欄位，因此，其不符合聯合主鍵中「不能存在單個主鍵欄位決定非主鍵欄位」的情況，所以可以認定其並不是符合第二範式（2NF）的數據表。

例1.1判斷如圖所示的學生信息表是否符合第二範式（2NF）。

圖所示中存在聯合主鍵（學號，課程編號），但存在（學號→姓名）、（課程編號→課程名）的依賴關系，即存在某個主鍵欄位決定非主鍵欄位的情況，因此其不符合第二範式（2NF），不是第二範式（2NF）表。可考慮把此表拆成分數表（見圖）、課程表（見圖）和姓名表（見圖），則此三個表是符合第二範式（2NF）的表。

圖學生信息表

圖分數表

圖課程表

圖姓名表

第三範式（3NF）第三範式（3NF）是第二範式（2NF）的一個子集，即滿足第三範式（3NF）必須滿足第二範式（2NF）。第三範式（3NF）要求一個關系中不包含已在其他關系包含的非主關鍵字信息。

第三範式（3NF）就是任何非主屬性不依賴於其他非主屬性，也就是在滿足第二範式（2NF）的基礎上，任何非主屬性不得傳遞依賴於主屬性。第三範式（3NF）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。數據不能存在傳遞關系，即每個屬性都跟主鍵有直接關系而不是間接關系。如屬性之間含有A→B→C這樣的關系，是不符合第三範式（3NF）的。

當數據表不符合第三範式（3NF）時，會有大量的冗餘數據，還會存在插入異常、刪除異常、數據冗餘度大、修改復雜等問題。

從上面的定義描述中，可以歸納出第三範式（3NF）具有如下幾個顯著特點：（（1)資料庫表滿足第二範式。

（2）資料庫表的非主鍵欄位不存在傳遞依賴關系（即非主鍵欄位不能決定其他非主鍵欄位）。例如，表中有A、B、C、D、E五個欄位，若A為主鍵，如有C決定D的情況（C→D）則不符合第三範式（3NF）。

滿足以上特徵的表就是符合第三範式（3NF）的表，不滿足以上任何一特徵的表都是不符合第三範式（3NF）的表。

如圖所示，表中有主鍵（工號），因而滿足第二範式（2NF）的要求；但表中非主鍵欄位間存在傳遞依賴關系：非主鍵欄位「部門」決定非主鍵欄位「部門電話」和「部門主管」（部門→部門電話，部門→部門主管），因此不符合第三範式（3NF）的要求。

圖非主鍵欄位存在傳遞依賴關系的表

例1.2判斷圖所示的學生院屬信息表是否符合第三範式（3NF）。

圖學生院屬信息表

圖中有主鍵（學號），則滿足第二範式（2NF）的要求，但存在（所在學院→學院電話）、（所在學院→學院地點），即存在非主鍵欄位決定其他非主鍵欄位的情況，因此其不符合第三範式（3NF）的要求，不是第三範式（3NF）表。可考慮把此表拆成學生表（見圖）和學院表（見圖），則兩個表是符合第三範式（3NF）的表。

圖學生表

圖學院表

D. 資料庫的三大範式

1、第一範式（1NF）

所謂第一範式（1NF）是指在關系模型中，對於添加的一個規范要求，所有的域都應該是原子性的，即資料庫表的每一列都是不可分割的原子數據項，而不能是集合，數組，記錄等非原子數據項。

即實體中的某個屬性有多個值時，必須拆分為不同的屬性。在符合第一範式（1NF）表中的每個域值只能是實體的一個屬性或一個屬性的一部分。簡而言之，第一範式就是無重復的域。

說明：在任何一個關系資料庫中，第一範式（1NF）是對關系模式的設計基本要求，一般設計中都必須滿足第一範式（1NF）。

不過有些關系模型中突破了1NF的限制，這種稱為非1NF的關系模型。換句話說，是否必須滿足1NF的最低要求，主要依賴於所使用的關系模型。

2、第二範式（2NF）

在1NF的基礎上，非碼屬性必須完全依賴於候選碼（在1NF基礎上消除非主屬性對主碼的部分函數依賴）

第二範式（2NF）是在第一範式（1NF）的基礎上建立起來的，即滿足第二範式（2NF）必須先滿足第一範式（1NF）。

第二範式（2NF）要求資料庫表中的每個實例或記錄必須可以被唯一地區分。選取一個能區分每個實體的屬性或屬性組，作為實體的唯一標識。

例如在員工表中的身份證號碼即可實現每個一員工的區分，該身份證號碼即為候選鍵，任何一個候選鍵都可以被選作主鍵。

在找不到候選鍵時，可額外增加屬性以實現區分，如果在員工關系中，沒有對其身份證號進行存儲，而姓名可能會在資料庫運行的某個時間重復。

無法區分出實體時，設計辟如ID等不重復的編號以實現區分，被添加的編號或ID選作主鍵。（該主鍵的添加是在ER設計時添加，不是建庫時隨意添加）

第二範式（2NF）要求實體的屬性完全依賴於主關鍵字。

所謂完全依賴是指不能存在僅依賴主關鍵字一部分的屬性，如果存在，那麼這個屬性和主關鍵字的這一部分應該分離出來形成一個新的實體，新實體與原實體之間是一對多的關系。

為實現區分通常需要為表加上一個列，以存儲各個實例的唯一標識。簡而言之，第二範式就是在第一範式的基礎上屬性完全依賴於主鍵。

3、第三範式（3NF）

在2NF基礎上，任何非主屬性不依賴於其它非主屬性（在2NF基礎上消除傳遞依賴）

第三範式（3NF）是第二範式（2NF）的一個子集，即滿足第三範式（3NF）必須滿足第二範式（2NF）。

簡而言之，第三範式（3NF）要求一個關系中不包含已在其它關系已包含的非主關鍵字信息。例如，存在一個部門信息表，其中每個部門有部門編號（dept_id）、部門名稱、部門簡介等信息。

那麼在員工信息表中列出部門編號後就不能再將部門名稱、部門簡介等與部門有關的信息再加入員工信息表中。

如果不存在部門信息表，則根據第三範式（3NF）也應該構建它，否則就會有大量的數據冗餘。

簡而言之，第三範式就是屬性不依賴於其它非主屬性，也就是在滿足2NF的基礎上，任何非主屬性不得傳遞依賴於主屬性。

(4)資料庫設計範式擴展閱讀

設計關系資料庫時，遵從不同的規范要求，設計出合理的關系型資料庫，這些不同的規范要求被稱為不同的範式，各種範式呈遞次規范，越高的範式資料庫冗餘越小。

目前關系資料庫有六種範式：第一範式（1NF）、第二範式（2NF）、第三範式（3NF）、巴斯-科德範式（BCNF）、第四範式(4NF）和第五範式（5NF，又稱完美範式）。

滿足最低要求的範式是第一範式（1NF）。在第一範式的基礎上進一步滿足更多規范要求的稱為第二範式（2NF），其餘範式以次類推。一般說來，資料庫只需滿足第三範式(3NF）就行了。

參考資料：網路-資料庫範式

E. SQL Server資料庫設計中的三大範式

1，是數據的原子性
2，是確保每列都和主鍵相關，意思是：只做一件事
3，確保每列都和主鍵直接相關，而不是間接相關，意思是不能存在傳遞依賴

F. 在資料庫設計的過程中，要求遵循三大範式，這三大範式具體是什麼

1確保第一列的原子性，每列不可再分。需要考慮實際的需要2 每列都需要和主鍵相關，每個表只描述一件事情3每列和主鍵直接相關

G. 資料庫設計時有幾大範式

第一，第二，第三，BCNF範式

H. 資料庫設計遵守哪些範式

關系資料庫有六種範式：第一範式（1NF）、第二範式（2NF）、第三範式（3NF）、巴德斯科範式（BCNF）、第四範式（4NF）和第五範式（5NF）。滿足最低要求的範式是第一範式（1NF）。在第一範式的基礎上進一步滿足更多要求的稱為第二範式（2NF），其餘範式以次類推。一般說來，資料庫只需滿足第三範式（3NF）就行了。
第一範式 無重復的列
第二範式 屬性完全依賴於主鍵
第三範式 屬性不能傳遞依賴於主屬性（屬性不依賴於其它非主鍵屬性）

I. 資料庫設計範式的第三範式

屬性不能傳遞依賴於主屬性（屬性不依賴於其它非主鍵屬性）
第三範式（3NF）是在第二範式（2NF）的基礎上建立起來的，即滿足第三範式（3NF）必須先滿足第二範式（2NF）。
如果某一屬性依賴於其他非主鍵屬性，而其他非主鍵屬性又依賴於主鍵，那麼這個屬性就是間接依賴於主鍵，這被稱作傳遞依賴於主屬性。
下面以一個學校的學生系統為例分析說明這幾個範式的應用。首先我們確定一下要設計的內容包括那些。學號、姓名、年齡、性別、電話、系別、系辦地址、系辦電話、課程、學分、成績，等信息。