在我重新拾起數據庫的知識之前，我覺得我必須知道，什麼是數據庫。
數據庫的定義是這樣：數據庫，簡稱DB（Database）,是一個按照數據結構來存儲和管理數據的軟件系統。
那麼，對數據庫進行管理的軟件系統稱爲數據庫管理系統，即DBMS。
下面，就一些例子，來學習數據庫理論。
數據庫的設計範式有6種，1NF、2NF、3NF、4NF、5NF、BCNF.
關係數據庫範式，在我的理解就是一種設計關係數據庫時的規則，所謂無規矩不成方圓，關係數據庫設計無非也這樣，我們遵守這些設計原則，能夠設計一個好的關係數據庫，能夠避免數據冗餘，節省數據存儲空間和保障數據的一致性。
常見的3種關係數據庫設計範式：第一範式，第二範式，第三範式。還有5NF，4NF和BCNF。
這是這些範式之間的關係圖，它們依次在前面範式的基礎上加更爲嚴格的約束而建立的。
（1）第一範式（1NF）：設計的數據庫屬於關係數據庫的基本要求就是要滿足第一範式。第一範式就是每個屬性不可再分，屬性原子性。
例：如職工號，姓名，電話號碼組成一個表（一個人可能有多個電話號碼） 規範成爲1NF有三種方法：
一是重複存儲職工號和姓名。這樣，關鍵字只能是電話號碼。
二是職工號爲關鍵字，電話號碼分爲單位電話和住宅電話兩個屬性
三是職工號爲關鍵字，但強制每條記錄只能有一個電話號碼。
以上三個方法，第一種方法最不可取，按實際情況選取後兩種情況。
（2）第二範式（2NF）：非主屬性完全依賴於主屬性，即消除非主屬性對主屬性的部分函數依賴關係。
例：選課關係 sc（sid，cid，grade，credit）其中sid爲學號， cid爲課程號，grade爲成績，credit爲學分。 由以上條件，關鍵字爲組合關鍵字（sid，cid）
在應用中使用以上關係模式有以下問題：
a.數據冗餘，假設同一門課由40個學生選修，學分就重複40次。
b.更新異常，若調整了某課程的學分，相應的元組credit值都要更新，有可能會出現同一門課學分不同。
c.插入異常，如計劃開新課，由於沒人選修，沒有學號關鍵字，只能等有人選修才能把課程和學分存入。
d.刪除異常，若學生已經結業，從當前數據庫刪除選修記錄。某些門課程新生尚未選修，則此門課程及學分記錄無法保存。
原因：非關鍵字屬性credit僅函數依賴於cid，也就是credit部分依賴組合關鍵字（sid，cid）而不是完全依賴。
解決方法：分成兩個關係模式sc（sid，cid，grade），c（cid，credit）。新關係包括兩個關係模式，它們之間通過sc中的外關鍵字cid相聯繫，需要時再進行自然聯接，恢復了原來的關係
（3）第三範式（3NF）：非主屬性對主屬性不存在傳遞函數依賴關係。
例：如s（sid，sname，did，dname，location） 各屬性分別代表學號，姓名，所在系，系名稱，系地址。
關鍵字sid決定各個屬性。由於是單個關鍵字，沒有部分依賴的問題，肯定是2NF。但這關係肯定有大量的冗餘，有關學生所在的幾個屬性did，dname，location將重複存儲，插入，刪除和修改時也將產生類似以上例的情況。
原因：關係中存在傳遞依賴造成的。即sid -> did。 而did ->sid卻不存在，did -> location, 因此關鍵字sid對location函數決定是通過傳遞依賴did->location 實現的。也就是說，sid不直接決定非主屬性location。
解決目地：每個關係模式中不能留有傳遞依賴。
解決方法：分爲兩個關係 s（sid，sname，did），d（dno，dname，location）
注意：關係s中必須有外關鍵字did。否則兩個關係之間失去聯繫。
（4）BCNF：如果關係模式R（U，F）的所有屬性（包括主屬性和非主屬性）都不傳遞依賴於R的任何候選關鍵字，那麼稱關係R是屬於BCNF的。或是關係模式R中，每個決定因素都包含關鍵字（而不是被關鍵字所包含）。
例：配件管理關係模式 wpe（wid，pid，eid，qnt）分別表倉庫號，配件號，職工號，數量。有以下條件:
a.一個倉庫有多個職工。
b.一個職工僅在一個倉庫工作。
c.每個倉庫裏一種型號的配件由專人負責，但一個人可以管理幾種配件。
d.同一種型號的配件可以分放在幾個倉庫中。
分析：
1. pid不能確定qnt，由組合屬性（wid，pid）來決定，存在函數依賴（wid，pid）-> qnt。
2. 每個倉庫裏的一種配件由專人負責，而一個人可以管理幾種配件，所以有（wid，pid）-> eid。
3. 一個職工僅在一個倉庫工作，有eid -> wid。
4. 每個倉庫裏的一種配件由專人負責，而一個職工僅在一個倉庫工作，有（eid，pid）-> qnt。
找一下候選關鍵字。因爲（wid，pid）-> qnt，（wid，pid）-> eid，因此（wid，pid）可以決定整個元組，是一個候選關鍵字。根據eid -> wid，（eid，pid）-> qnt，故（eid，pid）也能決定整個元組，爲另一個候選關鍵字。屬性eid，eid，pid 均爲主屬性，只有一個非主屬性qnt。它對任何一個候選關鍵字都是完全函數依賴的，並且是直接依賴，所以該關係模式是3NF。
分析一下主屬性。因爲eid -> wid，主屬性eid是wid的決定因素，但是它本身不是關鍵字，只是組合關鍵字的一部分。這就造成主屬性wid對另外一個候選關鍵字（eid，pid）的部分依賴，因爲（eid，pid）-> eid但反過來不成立，而pid -> wid，故（eid，pid）-> wid 也是傳遞依賴。
雖然沒有非主屬性對候選關鍵字的傳遞依賴，但存在主屬性對候選關鍵字的傳遞依賴，同樣也會帶來麻煩。如一個新職工分配到倉庫工作，但暫時處於實習階段，沒有獨立負責對某些配件的管理任務。由於缺少關鍵字的一部分pid而無法插入到該關係中去。又如某個人改成不管配件了去負責安全，則在刪除配件的同時該職工也會被刪除。
解決辦法：分成管理ep（eid，pid，qnt），關鍵字是（eid，pid）和工作ew（eid，wid）其關鍵字是eid
缺點：分解後函數依賴的保持性較差。如此例中，由於分解，函數依賴（wid，pid）-> eid 丟失了，因而對原來的語義有所破壞。沒有體現出每個倉庫裏一種部件由專人負責。有可能出現一部件由兩個人或兩個以上的人來同時管理。因此，分解之後的關係模式降低了部分完整性約束。