數據庫設計中的四個範式

  在創建一個數據庫的過程中,必須依照一定的準則,這些準則被稱爲範式,從第一到第六共六個範式,一般數據庫設計只要遵循第一範式,第二範式,和第三範式就足夠了。滿足這些規範的數據庫是簡潔的、結構明晰的,同時,不會發生插入(insert)、刪除(delete)和更新(update)操作異常。反之則是亂七八糟,不僅給數據庫的編程人員製造麻煩,而且面目可憎,可能存儲了大量不需要的冗餘信息。

I、關係數據庫設計範式介紹

1.1 第一範式(1NF)無重複的列

 
      所謂第一範式(1NF)是指數據庫表的每一列都是不可分割的基本數據項,同一列中不能有多個值,即實體中的某個屬性不能有多個值或者不能有重複的屬性。如果出現重複的屬性,就可能需要定義一個新的實體,新的實體由重複的屬性構成,新實體與原實體之間爲一對多關係。在第一範式(1NF)中表的每一行只包含一個實例的信息。簡而言之,第一範式就是無重複的列。

說明:在任何一個關係數據庫中,第一範式(1NF)是對關係模式的基本要求,不滿足第一範式(1NF)的數據庫就不是關係數據庫。 

筆者曰:就是在一個不需要設立主鍵就能表中保證每一行都具有唯一性。不設立主鍵就能保證行唯一性的表就是第一範式。

1.2 第二範式(2NF)屬性完全依賴於主鍵

 
      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)要求數據庫表中的每個實例或行必須可以被惟一地區分。爲實現區分通常需要爲表加上一個列,以存儲各個實例的惟一標識。例如員工信息表中加上了員工編號(emp_id)列,因爲每個員工的員工編號是惟一的,因此每個員工可以被惟一區分。這個惟一屬性列被稱爲主關鍵字或主鍵、主碼。 
        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係。爲實現區分通常需要爲表加上一個列,以存儲各個實例的惟一標識。簡而言之,第二範式就是屬性完全依賴於主鍵。 

者曰:就是在一個有唯一主鍵在表中保證每一行都具有唯一性。存在一個列被定義爲唯一主鍵的表就是第二範式。

1.3 第三範式(3NF)屬性不依賴於其它非主屬性


            滿足第三範式(3NF)必須先滿足第二範式(2NF)。簡而言之,第三範式(3NF)要求一個數據庫表中不包含已在其它表中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。那麼在的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。 
 
者曰:就是主副(父子)兩張表,在子表中在外鍵是父表中的主鍵,子表中的外鍵值必須是父表中的主鍵值。存在主外關係的兩張              表就是第三範式。

1.4 第四範式(4NF)禁止主鍵列和非主鍵列一對多關係不受約束

第四範式用於處理由複雜的複合主鍵所導致的問題。如果將兩個相互獨立的屬性與第三個屬性一起組合爲一個主鍵,並且如果沒有第三個屬性,僅靠這兩個屬性不能在實體中真正地起到唯一標識的作用,那麼它就違反了第四範式;第四範式用來識別那些需要劃分爲多個不同的實體。通常,只有當很大的複合主鍵將過多的對象放到單個實體中的時候纔會出現這樣的問題。 
 
者曰:就是在一個沒有單獨列被定義爲唯一主鍵的表中用多個列組合一起被定義爲唯一主鍵(即:複合主鍵)。用複合列做主鍵的              表就是第四範式。
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