1 數(shù)據(jù)庫范式

1.1 為什么要范式

為什么需要數(shù)據(jù)庫范式呢，因?yàn)楸仨毐ＷC數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的合理性

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)關(guān)系整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)，關(guān)系到后續(xù)的開發(fā)效率和運(yùn)行效率
數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)主要包含了設(shè)計(jì)表結(jié)構(gòu)和表之間的聯(lián)系

1.2 如何是合理數(shù)據(jù)庫

如何是合理數(shù)據(jù)庫

結(jié)構(gòu)合理
冗余較小
盡量避免插入刪除修改異常

1.3 如何才能保證數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)水平

如何才能保證數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)水平

遵循一定的規(guī)則
在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中這種規(guī)則就稱為范式

1.4 什么是范式（NF= NormalForm）

什么是范式（NF= NormalForm）

范式是符合某一種設(shè)計(jì)要求的總結(jié)
要想設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)合理的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，必須滿足一定的范式

1.5 范式的分類

第一范式
第二范式
第三范式
Boyce Codd范式=NCNF，由Boyce和Codd提出的,比3NF又進(jìn)了一步,通常認(rèn)為是修正的第三范式.
第四范式
第五范式

各個(gè)范式是依次嵌套包含的，范式越高，設(shè)計(jì)質(zhì)量越高，在現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)中也越難實(shí)現(xiàn)
一般數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，只要達(dá)到第三范式，即可避免異常的出現(xiàn)

2 各個(gè)范式詳解

2.1 第一范式

2.1.1 第一范式定義

要求：最基本的范式
數(shù)據(jù)庫表每一列都是不可分割的基本數(shù)據(jù)項(xiàng)，同一列中不能有多個(gè)值
簡單說就是要確保每列保持原子性
第一范式的合理遵循需要根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需求來定

2.1.2 第一范式示例

示例：用戶表（用戶名，家庭地址）就不合理
用戶表（用戶名，省，城市，詳細(xì)地址）很合理

系（系名稱，系主任，系高級職稱人數(shù)）不合理
系（系名稱，系主任，系教授人數(shù)，系副教授人數(shù)）合理

2.2 第二范式

2.2.1 第二范式定義

要求：第二范式需要確保數(shù)據(jù)庫表中的每一列都和主鍵相關(guān)，而不能只與主鍵的某一部分相關(guān)（主要針對聯(lián)合主鍵而言）
即在一個(gè)數(shù)據(jù)庫表中只能保存一種數(shù)據(jù)，不可以把多種數(shù)據(jù)保存在同一張數(shù)據(jù)庫表中

2.2.2 第二范式示例

示例：
學(xué)號和課程編號作為聯(lián)合主鍵
課程名稱只依賴于課程編號，而和學(xué)號沒有關(guān)系

分析以上的設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余
如何解決呢？

提取出學(xué)生表
提取成課程表
提取選課表，存放選課記錄

1，學(xué)生表

2，課程表

3，選課表

2.3 第三范式

2.3.1 第三范式定義

要求：

確保數(shù)據(jù)表中的每一列數(shù)據(jù)都和主鍵直接相關(guān)，而不能間接相關(guān)
屬性不依賴于其他非主屬性

示例1：學(xué)生班級表

分析以上的表，發(fā)現(xiàn)有問題存在班級名稱和班級信息出現(xiàn)了數(shù)據(jù)冗余
如何解決？
1，學(xué)生表

2，班級表

2.4 范式優(yōu)缺點(diǎn)

范式優(yōu)點(diǎn)：

結(jié)構(gòu)合理
冗余較小
盡量避免插入刪除修改異常

缺點(diǎn)：

性能降低
多表查詢比單表查詢速度慢

數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)當(dāng)前情況和需求做出靈活的處理。
在實(shí)際設(shè)計(jì)中，要整體遵循范式理論。
如果在某些特定的情況下還死死遵循范式也是不可取的，因?yàn)榭赡芙档蛿?shù)據(jù)庫的效率，此時(shí)可以適當(dāng)增加冗余而提高性能。

示例：

比如經(jīng)常購物車條目的中除了條目編號，商品編號，商品數(shù)量外，可以增加經(jīng)常使用的商品名稱，商品價(jià)格等
商品表

訂單明細(xì)表

2.5 數(shù)據(jù)庫表之間關(guān)系

數(shù)據(jù)庫表之間的三種關(guān)系：

一對一
關(guān)聯(lián)映射：一對一
一對一關(guān)系就如球隊(duì)與球隊(duì)所在地址之間的關(guān)系，一支球隊(duì)僅有一個(gè)地址，而一個(gè)地址區(qū)也僅有一支球隊(duì)。
數(shù)據(jù)表間一對一關(guān)系的表現(xiàn)有兩種，一種是外鍵關(guān)聯(lián)，一種是主鍵關(guān)聯(lián)。圖示如下：
一對一外鍵關(guān)聯(lián)：
一對多
關(guān)聯(lián)映射：一對多/多對一
存在最普遍的映射關(guān)系，簡單來講就如球員與球隊(duì)的關(guān)系；
一對多：從球隊(duì)角度來說一個(gè)球隊(duì)擁有多個(gè)球員即為一對多
多對一：從球員角度來說多個(gè)球員屬于一個(gè)球隊(duì) 即為多對一
數(shù)據(jù)表間一對多關(guān)系如下圖：
多對多
關(guān)聯(lián)映射：多對多
多對多關(guān)系也很常見，例如學(xué)生與選修課之間的關(guān)系，一個(gè)學(xué)生可以選擇多門選修課，而每個(gè)選修課又可以被多名學(xué)生選擇。
數(shù)據(jù)庫中的多對多關(guān)聯(lián)關(guān)系一般需采用中間表的方式處理，將多對多轉(zhuǎn)化為兩個(gè)一對多。
數(shù)據(jù)表間多對多關(guān)系如下圖：