[数据库]数据库范式

什么是数据库范式？

关系数据库的设计规范。不同的规范要求被称为不同的范式，越高的范式数据库冗余越小。

作用？

减少数据库中数据冗余的过程；

数据库范式

1、第一范式（1NF）：

在关系模式R中，当且仅当所有属性只包含原子值，即每个分量都是不可再分的数据项，则称R满足1NF。
例如表所示的教师职称情况关系就不满足1NF。原因在于，该关系模式中的“高级职称人数”不是一个原子属性，若将其拆分为“教授”和“副教授”两个属性，则就满足1NF。

系名称	高级职称人数
	教授	副教授
计算机系	1	2
电子系	3	4

2、第二范式（2NF）：

满足1NF的关系模式会有许多重复值，修改数据可能引起疏漏。为了消除这种数据冗余和避免更新数据的遗漏，需要使用更加规范的2NF。当且仅当关系模式满足1NF，且每个非键属性（既不属于任何候选键的属性，也称为非主属性）完全依赖于候选键时，则称R满足2NF。
例如，有选课关系模式SC(Sno,Cno,Grade,Credit)，其中(Sno,Cno)->Grade,Cno->Credit。因此，SC的候选键为(Sno,Cno)。这样Cno->Credit就构成了Credit对候选键(Sno,Cno)的部分函数依赖。因此，SC不满足2NF。若要将SC转化为2NF，可以将它拆分为SC1(Sno,Cno,Grade)和SC2(Cno,Grade)。

3、第三范式（3NF）：

当且仅当关系模式满足1NF，且R中没有非键属性传递依赖于候选键时，则称R满足3NF。
例如学生关系S(Sno,Sname,Dno,Dname,Location)各属性分别代表学号，姓名，所在系，系名称和系地址，其数据如表5-5所示。

Sno	Sname	Dno	Dname	Location
S01	张三	D01	计算机系	1号楼
S02	李四	D01	计算机系	1号楼
S03	王五	D01	计算机系	1号楼
S04	赵六	D02	信息系	2号楼
……

从各属性之间的联系可以判断出S的函数依赖有Sno->(Sname,Dno,Dname,Location)，Dno->(Dname,Location)。显然Sno为候选键。在函数依赖中有Sno->Dno->Dname与Sno->Dno->Location，这便是传递函数依赖。由于Dname与Location为非键属性，同时传递依赖于候选键，因此关系模式S不满足3NF。若要使S满足3NF，需要将其拆分为S1(Sno,Sname,Dno)和S2(Dno,Dname,Location)。