数据库设计范式深入浅出

　　关系数据库设计之时是要 恪守 定然的 规定的 。尤其是数据库设计范式 现 容易介绍1NF(第一范式)，2NF(第二范式)，3NF(第三范式)和BCNF，另有第四范式和第五范式留到以后再介绍 。 在你设计数据库之时，若能 相符这几个范式，你便是数据库设计的高手 。

　　第一范式(1NF)：在关系模式R中的每一个具体关系r中，假如每个属性值 都是不可再分的最小数据单位，则称R是第一范式的关系 。例：如职工号，姓名，电话号码构成一个表(一个人可能有一个办公室电话 和一个家里电话号码) 标准成为1NF有三种 步骤：

　　一是 反复存储职工号和姓名 。这样， 要害字不得不是电话号码 。

　　二是职工号为 要害字，电话号码分为单位电话和住宅电话两个属性

　　三是职工号为 要害字，但强制每条记录不得不有一个电话号码 。

　　以上三个 步骤，第一种 步骤最不可取，按实际状况选取后两种状况 。

　　第二范式(2NF)：假如关系模式R(U，F)中的所有非主属性都 彻底依赖于任意一个候选 要害字，则称关系R 是属于第二范式的 。

　　例：选课关系 SCI(SNO，CNO，GRADE，CREDIT)其中SNO为学号， CNO为课程号，GRADEGE 为 成就，CREDIT 为学分 。 由以上条件， 要害字为组合 要害字(SNO，CNO)

在 利用中 使用以上关系模式有以下问题：

a.数据冗余， 假如同一门课由40个学生 必修，学分就 反复40次 。

b.更新 异样，若调整了某课程的学分，相应的元组CREDIT值都要更新，有可能会浮现同一门课学分不同 。

c.插入 异样，如 方案开新课，由于没人 必修，没有学号 要害字，不得不等有人 必修 威力把课程和学分存入 。

d.删除 异样，若学生已经结业，从目前数据库删除 必修记录 。某些门课程新生尚未 必修，则此门课程及学分记录 无奈 保留 。

　　缘由：非 要害字属性CREDIT仅函数依赖于CNO，也便是CREDIT 部分依赖组合 要害字(SNO，CNO)而不是 彻底依赖 。

　　解决 步骤：分成两个关系模式 SC1(SNO，CNO，GRADE)，C2(CNO，CREDIT) 。新关系包括两个关系模式，它们中间通过SC1中的外 要害字CNO相 联络，需要时再进行自然联接， 复原了原来的关系

　　第三范式(3NF)：假如关系模式R(U，F)中的所有非主属性对任何候选 要害字都不存在传递信任，则称关系R是属于第三范式的 。

例：如S1(SNO，SNAME，DNO，DNAME，LOCATION) 各属性分别代表学号，

姓名，所在系，系名称，系地址 。

　　 要害字SNO决定各个属性 。由于是单个 要害字，没有 部分依赖的问题， 确定是2NF 。但这关系 确定有大量的冗余，有关学生所在的几个属性DNO，DNAME，LOCATION将 反复存储，插入，删除和 批改时也将产生 类似以上例的状况 。

　　缘由：关系中存在传递依赖造成的 。即SNO -> DNO 。 而DNO -> SNO却不存在，DNO -> LOCATION, 因此 要害辽 SNO 对 LOCATION 函数决定是通过传递依赖 SNO -> LOCATION 实现的 。也便是说，SNO不直接决定非主属性LOCATION 。

　　解决目地：每个关系模式中不能留有传递依赖 。

　　解决 步骤：分为两个关系 S(SNO，SNAME，DNO)，D(DNO，DNAME，LOCATION)

　　 留神：关系S中不能没有外 要害字DNO 。不然两个关系中间失去 联络 。

　　BCNF：假如关系模式R(U，F)的所有属性(包括主属性和非主属性)都不传递依赖于R的任何候选 要害字，那么称关系R是属于BCNF的 。或是关系模式R，假如每个决定因素都包括 要害字(而不是被 要害字所包括)，则RCNF的关系模式 。

　　例：配件治理关系模式 WPE(WNO，PNO，ENO，QNT)分别表仓库号，配件号，职工号，数量 。有以下条件

a.一个仓库有多个职工 。

b.一个职工仅在一个仓库工作 。

c.每个仓库里一种型号的配件由专人负责，但一个人 可以治理几种配件 。

d.同一种型号的配件 可以分放在几个仓库中 。

　　 综合：由以上得 PNO 不能确定QNT，由组合属性(WNO，PNO)来决定，存在函数依赖(WNO，PNO) -> ENO 。由于每个仓库里的一种配件由专人负责，而一个人 可以治理几种配件，所以有组合属性(WNO，PNO) 威力确定负责人，有(WNO，PNO)-> ENO 。由于 一个职工仅在一个仓库工作，有ENO -> WNO 。由于每个仓库里的一种配件由专人负责，而一个职工仅在一个仓库工作，有 (ENO，PNO)-> QNT 。

　　找一下候选 要害字，由于(WNO，PNO) -> QNT，(WNO，PNO)-> ENO ， 因此 (WNO，PNO) 可以决定整个元组，是一个候选 要害字 。依据ENO->WNO，(ENO，PNO)->QNT，故(ENO，PNO)也能决定整个元组，为另一个候选 要害字 。属性ENO，WNO，PNO 均为主属性，惟独一个非主属性QNT 。它对任何一个候选 要害字都是 彻底函数依赖的，而且是直接依赖，所以该关系模式是3NF 。

　　 综合一下主属性 。由于ENO->WNO，主属性ENO是WNO的决定因素，然而它 本身不是 要害字，只不过组合 要害字的一 部分 。这就造成主属性WNO对另外一个候选 要害字(ENO，PNO)的部 分依赖，由于(ENO，PNO)-> ENO但反过来不成立，而P->WNO，故(ENO，PNO)-> WNO 也是传递依赖 。

　　 固然没有非主属性对候选 要害辽的传递依赖，但存在主属性对候选 要害字的传递依赖，同样也会带来麻烦 。如一个新职工 调配到仓库工作，但临时处于实习阶段，没有独立负责对某些配件的治理 使命 。由于 缺乏 要害字的一 部分PNO而 无奈插入到该关系中去 。又如某个人改成 无论配件了去负责安全，则在删除配件的同时该职工也会被删除 。

　　解决 步骤：分成治理EP(ENO，PNO，QNT)， 要害字是(ENO，PNO)工作EW(ENO，WNO)其 要害字是ENO

　　缺陷：分解后函数依赖的 维持性较差 。如此例中，由于分解,函数依赖(WNO，PNO)-> ENO 迷失了, 因此对原来的语义有所 毁坏 。没有体现出每个仓库里一种部件由专人负责 。有可能浮现 一部件由两个人或两个以上的人来同时治理 。 因此，分解之后的关系模式减低了 部分 完全性 束缚 。

　　一个关系分解成多个关系，要使得分解有 意思，起码的要求是分解后不 迷失原来的信息 。这些信息不只包括数据 本身，而且包括由函数依赖所 示意的数据中间的 彼此制约 。进行分解的 指标是达到更高一级的 标准化程度，然而分解的同时必须考量两个问题：无损联接性和 维持函数依赖 。有时一般不可能做到既有无损联接性，又 彻底 维持函数依赖 。需要依据需要进行 衡量 。

1NF直到BCNF的四种范式中间有如下关系：

BCNF包括了3NF包括2NF包括1NF

　　小结：

　　目地： 标准化 目标是使 构造更 正当， 肃清存储 异样，使数据冗余尽量小，便于插入、删除和更新

　　 准则： 听从概念单一化 "一事一地" 准则，即一个关系模式 形容一个实体或实体间的一种 联络 。 标准的 本质便是概念的单一化 。

　　 步骤：将关系模式投影分解成两个或两个以上的关系模式 。

　　要求：分解后的关系模式 集中 该当与原关系模式"等价"，即 通过自然联接 可以恢 复原关系而不 迷失信息，并 维持属性间 正当的 联络 。

　　 留神：一个关系模式结这分解 可以得到不同关系模式 集中，也便是说分解 步骤不是唯一的 。最小冗余的要求必须以分解后的数据库 可以 抒发原来数据库所有信息为前提来实现 。其 根本 指标是 节俭存储空间，幸免数据不 统一性， 普及对关系的操作效率，同时满足 利用需要 。实际上，并不 定然要求所有模式都达到BCNF不可 。有时有意保留 部分冗余可能更容易数据 查问 。尤其关于那些更新频度不高， 查问频度极高的数据库系统更是如此 。

　　在关系数据库中，除了函数依赖之外还有多值依赖，联接依赖的问题，从而提出了第四范式，第五范式等更高一级的 标准化要求 。在此，以后再谈 。

　　各位朋友，你看过后有何感想，其实，任何一本数据库 根底 实际的书都会讲这些东西，考量到众多网友是半途出家，来做数据库 。特找一本书大抄特抄一把，各位有什么问题，也别问我了，自已去找一本关系数据库 实际的书去看吧，说不定，对各位大有协助 。说是说以上是 根底 实际的东西，请大家想想，你在做数据库设计的时候有没有考量过遵过以上几个范式呢，有没有在数据库设计做得不好之时，想一想，对照以上所讲，到底是违反了第几个范式呢？

　　我见过的数据库设计，很少有人做到很 相符以上几个范式的，一般说来，第一范式大家都 可以 恪守， 彻底 恪守第二第三范式的人很少了， 恪守的人 定然便是设计数据库的高手了，BCNF的范式浮现机会较少，而且会 毁坏 完全性，你 可以在做设计之时不考量它，固然在ORACLE中可通过触发器解决其缺陷 。以后我们一起做设计之时，也 盼望大家 恪守以上几个范式 。