数据库设计中的四个范式
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时间：2015年06月12日
在创建一个数据库的过程中，必须依照一定的准则，这些准则被称为范式，从第一到第六共六个范式，一般数据库设计只要遵循第一范式，第二范式，和第三范式就足够了。满足这些规范的数据库是简洁的、结构明晰的，同时，不会发生插入（insert）、删除（delete）和更新（update）操作异常。反之则是乱七八糟，不仅给数据库的编程人员制造麻烦，而且面目可憎，可能存储了大量不需要的冗余信息。
I、关系数据库设计范式介绍
1.1 第一范式（1NF）无重复的列
所谓第一范式（1NF）是指数据库表的每一列都是不可分割的基本数据项，同一列中不能有多个值，即实体中的某个属性不能有多个值或者不能有重复的属性。如果出现重复的属性，就可能需要定义一个新的实体，新的实体由重复的属性构成，新实体与原实体之间为一对多关系。在第一范式（1NF）中表的每一行只包含一个实例的信息。简而言之，第一范式就是无重复的列。
说明：在任何一个关系数据库中，第一范式（1NF）是对关系模式的基本要求，不满足第一范式（1NF）的数据库就不是关系数据库。
笔者曰：就是在一个不需要设立主键就能表中保证每一行都具有唯一性。不设立主键就能保证行唯一性的表就是第一范式。
1.2 第二范式（2NF）属性完全依赖于主键
第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基础上建立起来的，即满足第二范式（2NF）必须先满足第一范式（1NF）。第二范式（2NF）要求数据库表中的每个实例或行必须可以被惟一地区分。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的惟一标识。例如员工信息表中加上了员工编号（emp_id）列，因为每个员工的员工编号是惟一的，因此每个员工可以被惟一区分。这个惟一属性列被称为主关键字或主键、主码。
第二范式（2NF）要求实体的属性完全依赖于主关键字。所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主关键字一部分的属性，如果存在，那么这个属性和主关键字的这一部分应该分离出来形成一个新的实体，新实体与原实体之间是一对多的关系。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的惟一标识。简而言之，第二范式就是属性完全依赖于主键。
笔者曰：就是在一个有唯一主键在表中保证每一行都具有唯一性。存在一个列被定义为唯一主键的表就是第二范式。
1.3 第三范式（3NF）属性不依赖于其它非主属性
满足第三范式（3NF）必须先满足第二范式（2NF）。简而言之，第三范式（3NF）要求一个数据库表中不包含已在其它表中已包含的非主关键字信息。例如，存在一个部门信息表，其中每个部门有部门编号（dept_id）、部门名称、部门简介等信息。那么在的员工信息表中列出部门编号后就不能再将部门名称、部门简介等与部门有关的信息再加入员工信息表中。如果不存在部门信息表，则根据第三范式（3NF）也应该构建它，否则就会有大量的数据冗余。简而言之，第三范式就是属性不依赖于其它非主属性。
笔者曰：就是主副(父子)两张表，在子表中在外键是父表中的主键，子表中的外键值必须是父表中的主键值。存在主外关系的两张 表就是第三范式。
1.4 第四范式（4NF）禁止主键列和非主键列一对多关系不受约束
第四范式用于处理由复杂的复合主键所导致的问题。如果将两个相互独立的属性与第三个属性一起组合为一个主键，并且如果没有第三个属性，仅靠这两个属性不能在实体中真正地起到唯一标识的作用，那么它就违反了第四范式；第四范式用来识别那些需要划分为多个不同的实体。通常，只有当很大的复合主键将过多的对象放到单个实体中的时候才会出现这样的问题。
笔者曰：就是在一个没有单独列被定义为唯一主键的表中用多个列组合一起被定义为唯一主键(即：复合主键)。用复合列做主键的 表就是第四范式。
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