三大范式应用与理解

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数据库三大范式的理解

数据库三大范式的理解

数据库三大范式的理解一、数据库三大范式数据库三大范式(Database Normalization)是由 Edgar F. Codd 博士提出的三个范式,用于保护数据的完整性和准确性,确保数据的有效管理。

这三个范式分别是:1NF(一级范式)、2NF(二级范式)和3NF(三级范式)。

1.1NF(一级范式)--字段内不可再分割1NF(一级范式)是最低级的形式,也是一个表最基本的要求,要求每一个属性或字段都是不可分割的原子值,也就是说,每一个字段里只能存储一个完整的数据项,且不可再分割。

1.2NF(二级范式)--具有唯一标识性的字段2NF(二级范式)要求表中的实体不能有重复项,也就是说,每条记录都必须具有唯一标识性的字段,这个字段可以用作主键(Primary Key),主键是由一个或多个字段组成的字段,是唯一性的。

1.3NF(三级范式)--非主属性完全依赖于主属性3NF(三级范式)要求每一个非主属性(Non-prime Attribute)都只和一个主属性(Prime Attribute)相关,也就是说,非主属性必须完全依赖于主属性,而不能有其他的依赖关系。

在3NF的要求下,一个表中的属性必须都是原子值,即一个表中只能存储完整的数据项。

二、数据库三大范式的优点1.避免数据冗余采用数据库三大范式的优点之一就是避免数据冗余,以节省磁盘存储空间,减少系统对数据的查询,更新操作,以及维护完整性所需的开销。

2.减少数据的插入、删除、更新错误使用数据库三大范式可以减少数据插入、删除、更新错误。

一个表中的字段必须是原子值,即一个表中只能存储完整的数据项,从而避免多个表之间互相依赖及冗余带来的信息不准确的问题。

3.增强数据的可靠性使用数据库三大范式可以明确定义表、字段,以及定义每个字段的类型。

这样可以提高数据的可靠性,保证数据的准确性和完整性。

4.简化和统一系统设计数据库三大范式将表的设计规范化,使表之间的设计具有一致性,从而简化和统一系统设计。

简述数据库设计3个范式的含义

简述数据库设计3个范式的含义

数据库设计是指按照特定的规范和要求,对数据库的数据存储和管理进行规划和设计的过程。

数据库设计的三个范式是指数据库设计中的基本规范,其中第一范式(1NF)、第二范式(2NF)和第三范式(3NF)分别规定了数据库中的数据应该满足的标准和要求。

下面我们将简要介绍数据库设计的三个范式的含义。

一、第一范式(1NF)1. 第一范式是指数据库表中的所有字段都是不可再分的最小单元,即每个数据项都是不可再分的,不能再被分割为更小的数据项。

2. 数据库表中的每一列都是单一的值,不可再分。

3. 所有的字段都应该是原子性的,即不能再分。

4. 如果数据库表中的字段不满足第一范式的要求,就需要进行适当的调整和修改,使之满足第一范式的要求。

二、第二范式(2NF)1. 第二范式是指数据库表中的所有非主属性都完全依赖于全部主键。

2. 所谓主属性是指唯一标识一个记录的属性,而非主属性是指与主键相关的其他属性。

3. 如果一个表中的某些字段与主键没有直接关系,而是依赖于其他字段,则需要将这些字段拆分到另一个表中。

4. 通过将非主属性与主键分离,可以避免数据冗余和更新异常。

5. 第二范式要求数据库表中的数据项应该是唯一的,不可再分,且完全依赖于全部主键。

三、第三范式(3NF)1. 第三范式是指数据库表中的所有字段都不依赖于其他非主字段。

2. 也就是说,一个表中的字段之间应该相互独立,不应该存在字段之间的传递依赖关系。

3. 如果一个字段依赖于其他非主字段,则应该将其拆分到另一张表中,以避免数据冗余和更新异常。

4. 第三范式要求数据库表中的字段之间应该是独立的,不应该存在传递依赖关系。

数据库设计的三个范式分别规范了数据库表中数据的原子性、依赖性和独立性。

遵循这些范式可以有效地减少数据冗余和更新异常,提高数据库的数据完整性和稳定性。

在进行数据库设计时,设计人员应该严格遵循这些范式的要求,以确保数据库的高效性和可靠性。

众所周知,数据库设计的三个范式是设计和维护关系型数据库时非常重要的标准和指导原则。

数据库的三大范式及其应用

数据库的三大范式及其应用

数据库的三大范式及其应用数据库设计是一项复杂的任务,需要充分考虑数据的组织方式、表之间的关系、数据的处理和安全性等多方面因素。

为了确保数据库的正确性和可靠性,业界提出了三大范式的理论,在设计数据库时需要遵循这些规则。

这篇文章将介绍这三大范式以及它们的应用。

第一范式(1NF)第一范式是指每个属性都是原子性的,也就是说,所有的属性都不可再分为更小的数据项。

在设计数据库时,每个属性应该只包含单一值,这样可以避免数据冗余和数据模糊,便于数据的管理和处理。

例如,我们需要设计一个顾客信息表,其中包含顾客ID、姓名、年龄和电话号码等属性。

如果姓名属性中包含了姓名和姓氏两个数据字段,那么设计就没有达到第一范式。

正确的做法是将姓名属性分为“名字”和“姓氏”两个属性。

第二范式(2NF)第二范式是指函数依赖的问题。

所谓函数依赖,是指一个或多个属性的值可以确定另一个属性的值。

在设计数据库时,应该避免非主属性函数依赖于部分主属性,这样可能导致数据冗余和不一致。

例如,我们需要设计一个订单表,其中包含订单号、订单日期、顾客ID、顾客姓名和产品名称等属性。

如果我们将顾客姓名作为主属性,那么在多个订单中出现同一个顾客时,顾客姓名会重复出现,从而导致数据冗余。

正确的做法是将顾客ID作为主属性,然后在顾客信息表中创建一个关联的顾客信息。

第三范式(3NF)第三范式是指没有传递依赖关系的问题。

所谓传递依赖关系,是指非主属性依赖于其他非主属性,导致数据冗余和不一致。

例如,我们需要设计一个员工表,其中包含员工号、姓名、部门、职位、部门名称和部门电话等属性。

如果我们将部门名称和部门电话两个属性添加到该表中,那么就会造成数据冗余和不一致。

正确的做法是创建一个部门信息表,将部门名称和部门电话作为主属性进行存储。

在员工表中,我们只需要使用部门号作为聚集键即可。

应用三大范式是数据库设计中的重要概念,也是开发人员必须遵循的规则之一。

这些规则可以确保数据库结构的可靠性、灵活性和高效性。

数据库设计三大范式——原子性(列不可再细分),主键依赖,外键关联

数据库设计三大范式——原子性(列不可再细分),主键依赖,外键关联

数据库设计三⼤范式——原⼦性(列不可再细分),主键依赖,外键关联原⼦性(列不可再细分),主键依赖,外键关联为了建⽴冗余较⼩、结构合理的数据库,设计数据库时必须遵循⼀定的规则。

在关系型数据库中这种规则就称为范式。

范式是符合某⼀种设计要求的总结。

要想设计⼀个结构合理的关系型数据库,必须满⾜⼀定的范式。

⼀、基础概念要理解范式,⾸先必须对知道什么是关系数据库,如果你不知道,我可以简单的不能再简单的说⼀下:关系数据库就是⽤⼆维表来保存数据。

表和表之间可以……(省略10W字)。

然后你应该理解以下概念:实体:现实世界中客观存在并可以被区别的事物。

⽐如“⼀个学⽣”、“⼀本书”、“⼀门课”等等。

值得强调的是这⾥所说的“事物”不仅仅是看得见摸得着的“东西”,它也可以是虚拟的,不如说“⽼师与学校的关系”。

属性:教科书上解释为:“实体所具有的某⼀特性”,由此可见,属性⼀开始是个逻辑概念,⽐如说,“性别”是“⼈”的⼀个属性。

在关系数据库中,属性⼜是个物理概念,属性可以看作是“表的⼀列”。

元组:表中的⼀⾏就是⼀个元组。

分量:元组的某个属性值。

在⼀个关系数据库中,它是⼀个操作原⼦,即关系数据库在做任何操作的时候,属性是“不可分的”。

否则就不是关系数据库了。

码:表中可以唯⼀确定⼀个元组的某个属性(或者属性组),如果这样的码有不⽌⼀个,那么⼤家都叫候选码,我们从候选码中挑⼀个出来做⽼⼤,它就叫主码。

全码:如果⼀个码包含了所有的属性,这个码就是全码。

主属性:⼀个属性只要在任何⼀个候选码中出现过,这个属性就是主属性。

⾮主属性:与上⾯相反,没有在任何候选码中出现过,这个属性就是⾮主属性。

外码:⼀个属性(或属性组),它不是码,但是它别的表的码,它就是外码。

在实际开发中最为常见的设计范式有三个:1.第⼀范式(确保每列保持原⼦性)【属性不可分】第⼀范式是最基本的范式。

如果数据库表中的所有字段值都是不可分解的原⼦值,就说明该数据库表满⾜了第⼀范式。

数据库设计中的范式理论及其实际应用

数据库设计中的范式理论及其实际应用

数据库设计中的范式理论及其实际应用数据库设计是计算机科学中非常重要的一部分,在现代化信息系统中占据着核心地位。

在数据库设计中,范式是一个非常重要的概念。

范式是设计关系数据库时用于检验和修正数据设计的一组理论原则,数据库范式指的是规范化在关系数据库中的规则集合。

范式由第一范式,第二范式、第三范式、BC范式等多种范式组成,每一种范式都有其独特的特点和应用场景。

第一范式(1NF): 消除字段的重复性。

例如,如果存储了学生的姓名和地址,则应使用 2 个表,一个用于存储学生信息,例如学生号码和姓名,另一个用于存储地址信息。

第二范式(2NF): 消除非主属性对非码属性的部分依赖。

例如,如果存在一个表,其中包含部门号、员工号、员工名字和雇用日期,其中部门号和员工号是联合主键,部门号可以用来唯一识别员工号和员工名字,而雇用日期只与员工号有关,则应创建两个表,一个存储部门和部门号,另一个存储员工信息。

第三范式(3NF): 消除非码属性对码的传递依赖性。

例如,有一个存储订单信息的表,其中包含订单号、客户号和客户名称。

如果客户名称可以使用客户编号单独识别,则应该将客户名称与订单信息分开,并将客户编号添加到订单信息中。

BC范式(BCNF): 消除主属性对非主属性的依赖性。

例如,存在一个学生表格,其中包含学生编号、学生名字、学生选课号码和课程名称。

在此情况下,应该考虑在课程号码和课程名称之间建立一个新表格,只用于课程信息,并将课程号码添加为学生选课信息表的外键。

时刻保持数据库的范式设计可以避免数据冗余和数据不一致,提高数据安全性、可靠性和程序运行效率。

数据库范式可以降低开发工作量、增加数据维护的灵活性、简化数据的更新和删除操作,同时也可以提高数据查询效率。

在现实的信息系统中,越高级的范式往往会降低数据处理的效率。

如果只关注范式,会降低数据处理的效率,例如通过2个表链接表示信息所涉及的data元素,3个表链接的信息更加复杂,4个表链接则更加复杂。

3范式原则

3范式原则

3范式原则在数据库设计和管理中,3范式原则是一种重要的规范,用于确保数据库的结构合理、数据冗余最小化,以提高数据的一致性和效率。

本文将详细介绍3范式原则的概念、应用和优势。

一、第一范式(1NF)第一范式要求数据库中的每个属性都是原子性的,即不可再分的。

这意味着每个属性只能包含单一的值,而不能包含多个值或者是集合。

如果一个属性包含了多个值,那么就需要将其拆分为独立的属性。

例如,一个学生表包含了学生的姓名、性别和手机号码等属性。

如果学生的手机号码是一个多值属性,即一个学生可能有多个手机号码,那么就需要将手机号码属性拆分为独立的属性,每个属性只包含一个手机号码。

第一范式的优势在于保证了数据的原子性和一致性,使得数据更容易进行查询和更新操作。

二、第二范式(2NF)第二范式要求数据库中的每个非主属性都完全依赖于主键。

换句话说,一个表中的每个非主属性都需要直接依赖于整个主键,而不能依赖于主键的一部分。

例如,一个订单表包含了订单号、商品名和商品价格等属性。

如果商品价格只依赖于订单号,而不依赖于商品名,那么就需要将商品价格从订单表中拆分出来,创建一个独立的商品表,使得商品价格直接依赖于商品名。

第二范式的优势在于消除了数据冗余,减少了数据存储空间,并提高了数据的一致性和可维护性。

三、第三范式(3NF)第三范式要求数据库中的每个非主属性都不传递依赖于主键。

换句话说,一个表中的每个非主属性都应该直接依赖于主键,而不能间接依赖于其他非主属性。

例如,一个员工表包含了员工号、部门名和部门经理等属性。

如果部门经理只依赖于部门名,而不依赖于员工号,那么就需要将部门经理从员工表中拆分出来,创建一个独立的部门表,使得部门经理直接依赖于部门名。

第三范式的优势在于进一步消除了数据冗余,提高了数据的一致性和可维护性。

它使得数据库的设计更加简洁和规范,减少了数据更新时的复杂性和错误的可能性。

总结起来,3范式原则是一种重要的数据库设计规范,通过保持数据的原子性、消除数据冗余和提高数据的一致性,使得数据库的结构更加合理和高效。

数据库三大范式举例理解

数据库三大范式举例理解

数据库三大范式举例理解
数据库三大范式是指在数据库设计中,通过规范化设计,确保数据库表结构的合理性
和一致性。

三大范式是从第一范式(1NF)开始逐步优化实现的,每一级范式的约束条件都是在前一级基础上建立的。

第一范式(1NF):原子性
第一范式要求每一列都具有原子性,即每一列的数据都是不可拆分的最小单元。

如果
一列数据可以细分成更小的数据单元,就需要将其拆分成不同的列。

例如,一个订单表中
的“商品名称”列如果包含多个商品名字,就应该把它拆分成多个单独的“商品名称”列。

这样可以保证数据的精确性和可用性。

第二范式要求每个非主键列完全依赖于主键,而不是部分依赖于主键。

即,一个表中
的每个非主键列只与主键有关,而不受其他非主键列影响。

例如,一个订单表中,包含商
品ID、商品名称、商品价格、订单数量等信息。

这时候,商品名称和商品价格这两个属性只与商品ID有关,与订单数量无关,因此需要把它们拆分成另一张表,以确保表中的数据不重复,避免出现数据冗余和不一致的情况。

第三范式(3NF):消除传递依赖
综上所述,数据库三大范式是数据库设计过程中的基本原则,依次达到三大范式可以
提高数据库表结构的合理性和一致性,使数据查询和管理更加方便和高效。

数据库三范式解释-概述说明以及解释

数据库三范式解释-概述说明以及解释

数据库三范式解释-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在数据库设计中,三范式是指关系数据库中的数据规范化的一种理论。

它是为了解决数据冗余和数据更新异常而提出的一种设计原则。

通过将数据分解成多个表,并确保每个表都符合一定的规范,可以有效地减少数据冗余,提高数据的一致性和完整性。

三范式包括第一范式(1NF)、第二范式(2NF)和第三范式(3NF)。

每个范式都有其特定的规范要求,通过逐步满足这些要求,可以确保数据库设计得到最优化的结构。

在本文中,我们将对三范式进行详细解释,并探讨其在数据库设计中的应用和局限性。

通过本文的阅读,读者将能够更加深入地理解数据库三范式,并在实际工作中更好地运用它们。

1.2 文章结构文章结构部分主要是讲述整篇长文的结构和内容安排。

在本篇长文中,我们将首先介绍数据库三范式的概念及其重要性(引言部分),然后详细解释第一范式、第二范式和第三范式的含义和原理(正文部分),最后总结三范式的应用和局限性(结论部分)。

通过这样的结构,读者可以系统地了解数据库三范式的概念和应用,为其在实际工作中的应用提供理论支持和指导。

1.3 目的数据库三范式是设计关系型数据库的重要原则,其目的在于消除数据冗余和数据插入、更新和删除异常,使数据库结构更加规范化和高效。

本文旨在深入解释数据库三范式的概念,帮助读者了解每个范式的特点和应用场景。

通过本文的阐述,读者可以更好地应用三范式原则来设计和规划数据库结构,从而提高数据库的性能和可维护性。

同时,也可以帮助读者理解三范式在实际数据库设计中的局限性和不足之处,以便在设计数据库时做出更明智的决策。

通过对数据库三范式的深入理解,读者可以更好地应用这一原则来设计规范化的数据库结构,避免常见的数据库设计问题,提高数据的一致性和完整性,从而为企业和个人提供更加可靠和高效的数据管理和应用服务。

2.正文2.1 第一范式第一范式是关系数据库设计中的基本原则,指的是每个列都是原子性的,不可再分。

数据库的三范式是什么?

数据库的三范式是什么?

数据库的三范式是什么?数据库三⼤范式⼀般来说的数据库三范式都是指的关系型数据库,范式指的就是规范的意思,三范式指的就是利⽤关系型数据库进⾏建表时候普遍需要遵循的三个规范(即1NF,2NF,3NF)。

数据库的设计范式是数据库设计所需要满⾜的规范,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。

1.第⼀范式(1NF):列不可再分1.每⼀列属性都是不可再分的属性值,确保每⼀列的原⼦性2.两列的属性相近或相似或⼀样,尽量合并属性⼀样的列,确保不产⽣冗余数据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。

这个惟⼀属性列被称为主键3.第三范式(3NF)属性不依赖于其它⾮主属性属性直接依赖于主键数据不能存在传递关系,即每个属性都跟主键有直接关系⽽不是间接关系。

像:a-->b-->c 属性之间含有这样的关系,是不符合第三范式的。

⽐如Student表(学号,姓名,年龄,性别,所在院校,院校地址,院校电话)这样⼀个表结构,就存在上述关系。

学号--> 所在院校 --> (院校地址,院校电话)这样的表结构,我们应该拆开来,如下。

(学号,姓名,年龄,性别,所在院校)--(所在院校,院校地址,院校电话)总结:三⼤范式只是⼀般设计数据库的基本理念,可以建⽴冗余较⼩、结构合理的数据库。

如果有特殊情况,当然要特殊对待,数据库设计最重要的是看需求跟性能,需求>性能>表结构。

所以不能⼀味的去追求范式建⽴数据库。

数据库设计三范式原则 概述及解释说明

数据库设计三范式原则 概述及解释说明

数据库设计三范式原则概述及解释说明1. 引言1.1 概述数据库设计是构建一个高效、可靠和易于维护的数据库系统的重要环节。

三范式原则作为数据库设计的基本准则,可以指导我们在设计关系型数据库时遵循一定的规范和理念。

三范式原则分别是第一范式(1NF)、第二范式(2NF)和第三范式(3NF),它们帮助我们消除冗余数据、提高数据存储效率和数据逻辑性,以及降低数据插入、更新和删除操作的复杂度。

1.2 文章结构本文将详细介绍数据库设计三范式原则,并对每个范式进行解释说明。

首先,我们会介绍第一范式(1NF),包括其概念和应用;然后,我们会讨论第二范式(2NF)及其在数据库设计中的应用;最后,我们会深入探讨第三范式(3NF)及其对规范化数据库的作用。

1.3 目的通过本文的撰写,旨在帮助读者充分理解数据库设计三范式原则的重要性和应用价值。

了解这些基本原则对于正确进行数据库设计至关重要,并能够避免产生滥用全能关系表所带来的问题。

我们将强调遵循三范式原则所带来的好处和影响,以及它们如何使数据库系统更加高效、可靠和易于维护。

同时,我们还会提供一些实际应用示例,以帮助读者更好地理解三范式原则的具体应用场景。

以上是文章“1. 引言”部分的详细内容解释。

2. 数据库设计三范式原则:数据库设计的三范式原则是用于规范化数据库结构的重要准则。

它们有助于确保数据在数据库中的存储和处理方式具备高效性、一致性和可靠性。

2.1 第一范式(1NF):第一范式要求数据库中的每个数据项都应该是不可再分割的最小单位,即每个字段都应该持有一个单独的值。

如果字段包含多个值,那么这些值就应该拆分成独立字段。

例如,假设我们有一个包含学生信息的表格,其中一列是“电话号码”,如果一个学生可以有多个电话号码,那么第一范式要求将这些电话号码拆分为相应数量的单独字段,以便每个字段只存储一个电话号码。

这样可以避免冗余数据,并且方便进行数据查询和更新操作。

2.2 第二范式(2NF):第二范式建立在第一范式的基础上进一步完善了数据库设计。

数据库设计三范式

数据库设计三范式

数据库设计三范式1.概念三范式是一种关系数据模型规范,旨在消除冗余数据并保持数据的一致性。

它提供了一种方法来规划和组织数据库的结构,以提高数据库的效率和可靠性。

2.规则三范式由三个规则组成,分别是第一范式、第二范式和第三范式。

每个范式都有特定的要求,以确保数据库结构的逻辑一致性和完整性。

-第一范式(1NF)要求数据库表中的每个列都包含不可再分的原子值。

换句话说,每个列都只能包含一个值,而不能包含多个值或重复的值。

此外,每个表应该都有一个主键,用于唯一标识表中的每一行。

-第二范式(2NF)要求数据库表中的每个非主键列都完全依赖于主键。

换句话说,没有列可以部分依赖于主键。

这意味着,每个非主键列的值都应该取决于主键的全部值,而不仅仅是其中一部分。

-第三范式(3NF)要求数据库表中的每个非主键列都不直接依赖于其他非主键列。

换句话说,没有列可以传递依赖于其他非主键列。

这意味着,每个非主键列的值都应该仅取决于主键和它自己的值,而不是其他非主键列的值。

3.应用规则进行数据库设计为了满足三范式的要求,设计数据库时需要遵守以下步骤:-分析数据需求:根据具体的应用需求,确定需要存储的数据以及数据之间的关系。

-设计实体关系图(ER图):通过ER图来表示实体(表)、属性(列)以及实体之间的关系。

-应用第一范式:确保每个表的每个列都包含不可再分的原子值。

如果有列包含多个值或重复的值,需要进行拆分。

-应用第二范式:确保每个非主键列都完全依赖于主键。

如果有列部分依赖于主键,需要将其移到一个新表中,并使用外键关联原表和新表。

-应用第三范式:确保每个非主键列都不直接依赖于其他非主键列。

如果有列直接依赖于其他非主键列,需要将其移到一个新表中,并使用外键关联原表和新表。

在进行数据库设计时,还应考虑其他因素,如数据安全性、性能优化和规模扩展等。

总结:三范式是一种关系数据库设计理论,用于规范数据库的结构。

它包括第一范式、第二范式和第三范式,每个范式都有特定的要求,以确保数据库的逻辑一致性和完整性。

3范式原则

3范式原则

3范式原则3范式原则是关系数据库设计中的基本原则,它主要用于规范数据库的结构和数据之间的关系,以提高数据库的一致性和效率。

本文将介绍3范式原则的概念、应用和优势。

1. 第一范式(1NF)第一范式要求数据库表中的每个字段都是原子性的,即不可再分解的最小数据单位。

每个字段只能包含一个值,不允许存在重复的数据项。

通过将数据分解为更小的数据项,可以避免数据冗余和不一致性的问题。

2. 第二范式(2NF)第二范式要求数据库表中的非主键字段完全依赖于主键,即每个字段与主键之间存在唯一的关联关系。

通过将数据分解为多个表,并建立关联关系,可以消除数据冗余,并确保数据的一致性和完整性。

3. 第三范式(3NF)第三范式要求数据库表中的非主键字段不依赖于其他非主键字段,即每个字段只与主键直接相关,而不与其他字段相关。

通过进一步分解表结构,可以提高数据的灵活性和可扩展性,减少数据冗余和数据更新的复杂性。

3范式原则的应用可以提供以下优势:1. 数据一致性:通过避免数据冗余和不一致性,可以确保数据库中的数据始终保持一致性。

2. 数据完整性:通过建立关联关系和约束条件,可以保证数据库中的数据完整性,防止无效或错误的数据插入。

3. 数据查询效率:通过合理的数据结构设计和查询优化,可以提高数据库的查询效率,加快数据检索和处理速度。

4. 数据更新简便:通过分解表结构和建立关联关系,可以减少数据更新的复杂性,简化数据的增加、删除和修改操作。

在实际数据库设计中,应根据具体业务需求和数据特点来确定是否采用3范式原则。

对于简单的数据结构和查询需求,可以适当放宽3范式的要求,以提高数据操作的效率。

但对于复杂的业务系统和大规模数据存储,遵循3范式原则是十分重要的,可以确保数据的一致性、完整性和可靠性。

总结起来,3范式原则是关系数据库设计中的基本原则,通过规范数据库的结构和数据之间的关系,可以提高数据库的一致性和效率。

在实际应用中,根据具体需求和数据特点来确定是否采用3范式原则,以确保数据的一致性、完整性和可靠性。

数据库设计三大范式

数据库设计三大范式

数据库设计三⼤范式为了建⽴冗余较⼩、结构合理的数据库,设计数据库时必须遵循⼀定的规则。

在关系型数据库中这种规则就称为范式。

范式是符合某⼀种设计要求的总结。

要想设计⼀个结构合理的关系型数据库,必须满⾜⼀定的范式。

⼀、基础概念要理解范式,⾸先必须对知道什么是关系数据库,如果你不知道,我可以简单的不能再简单的说⼀下:关系数据库就是⽤⼆维表来保存数据。

表和表之间可以……(省略10W字)。

然后你应该理解以下概念:实体:现实世界中客观存在并可以被区别的事物。

⽐如“⼀个学⽣”、“⼀本书”、“⼀门课”等等。

值得强调的是这⾥所说的“事物”不仅仅是看得见摸得着的“东西”,它也可以是虚拟的,不如说“⽼师与学校的关系”。

属性:教科书上解释为:“实体所具有的某⼀特性”,由此可见,属性⼀开始是个逻辑概念,⽐如说,“性别”是“⼈”的⼀个属性。

在关系数据库中,属性⼜是个物理概念,属性可以看作是“表的⼀列”。

元组:表中的⼀⾏就是⼀个元组。

分量:元组的某个属性值。

在⼀个关系数据库中,它是⼀个操作原⼦,即关系数据库在做任何操作的时候,属性是“不可分的”。

否则就不是关系数据库了。

码:表中可以唯⼀确定⼀个元组的某个属性(或者属性组),如果这样的码有不⽌⼀个,那么⼤家都叫候选码,我们从候选码中挑⼀个出来做⽼⼤,它就叫主码。

全码:如果⼀个码包含了所有的属性,这个码就是全码。

主属性:⼀个属性只要在任何⼀个候选码中出现过,这个属性就是主属性。

⾮主属性:与上⾯相反,没有在任何候选码中出现过,这个属性就是⾮主属性。

外码:⼀个属性(或属性组),它不是码,但是它别的表的码,它就是外码。

在实际开发中最为常见的设计范式有三个:1.第⼀范式(确保每列保持原⼦性)【属性不可分】第⼀范式是最基本的范式。

如果数据库表中的所有字段值都是不可分解的原⼦值,就说明该数据库表满⾜了第⼀范式。

第⼀范式的合理遵循需要根据系统的实际需求来定。

⽐如某些数据库系统中需要⽤到“地址”这个属性,本来直接将“地址”属性设计成⼀个数据库表的字段就⾏。

数据库三大范式

数据库三大范式

第二范式:在第一范式的基础上更进一层,目标是确保表中的每列都和主键相关.
如果一个关系满足第一范式,并且除了主例如:订单表(订单编号、产品编号、定购日期、价格、……),"订单编号"为主键,"产品编号"和主键列没有直接的关系,即"产品编号"列不依赖于主键列,应删除该列。
第三范式:在第二范式的基础上更进一层,目标是确保每列都和主键列直接相关,而不是间接相关.
如果一个关系满足第二范式,并且除了主键以外的其它列都不依赖于主键列,则满足第三范式.
为了理解第三范式,需要根据Armstrong公里之一定义传递依赖。假设A、B和C是关系R的三个属性,如果A-〉B且B-〉C,则从这些函数依赖中,可以得出A-〉C,如上所述,依赖A-〉C是传递依赖。
例如:订单表(订单编号,定购日期,顾客编号,顾客姓名,……),初看该表没有问题,满足第二范式,每列都和主键列"订单编号"相关,再细看你会发现"顾客姓名"和"顾客编号"相关,"顾客编号"和"订单编号"又相关,最后经过传递依赖,"顾客姓名"也和"订单编号"相关。为了满足第三范式,应去掉"顾客姓名"列,放入客户表中。
数据库三大范式
第一范式:确保每列的原子性.
如果每列(或者每个属性)都是不可再分的最小数据单元(也称为最小的原子单元),则满足第一范式.
例如:顾客表(姓名、编号、地址、……)其中"地址"列还可以细分为国家、省、市、区等。

数据库中三个范式的理解

数据库中三个范式的理解

什么是范式简单的说,范式是为了消除重复数据减少冗余数据,从而让数据库内的数据更好的组织,让磁盘空间得到更有效利用的一种标准化标准,满足高等级的范式的先决条件是满足低等级范式。

(比如满足2nf一定满足1nf)DEMO让我们先从一个未经范式化的表看起,表如下:先对表做一个简单说明,employeeId是员工id,departmentName是部门名称,job代表岗位,jobDescription是岗位说明,skill是员工技能,departmentDescription是部门说明,address 是员工住址对表进行第一范式(1NF)如果一个关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项,则R∈1NF。

简单的说,第一范式就是每一个属性都不可再分。

不符合第一范式则不能称为关系数据库。

对于上表,不难看出Address是可以再分的,比如"北京市XX路XX小区XX号",着显然不符合第一范式,对其应用第一范式则需要将此属性分解到另一个表,如下:对表进行第二范式(2NF)若关系模式R∈1NF,并且每一个非主属性都完全函数依赖于R的码,则R∈2NF简单的说,是表中的属性必须完全依赖于全部主键,所以只有一个主键的表如果符合第一范式,那一定是第二范式,而不是部分主键。

这样做的目的是进一步减少插入异常和更新异常。

在上表中,departmentDescription是由DepartmentName所决定,但却不能由EmployeeID 决定,故要departmentDescription对主键是部分依赖,对其应用第二范式如下表:对表进行第三范式(3NF)关系模式R<U,F> 中若不存在这样的码X、属性组Y及非主属性Z(Z ? Y), 使得X→Y,Y →Z,成立,则称R<U,F> ∈3NF。

简单的说,第三范式是为了消除数据库中关键字之间的依赖关系,在上面经过第二范式化的表中,可以看出jobDescription(岗位职责)是由job(岗位)所决定,则jobDescription依赖于job,可以看出这不符合第三范式,对表进行第三范式后的关系图为:上表中,已经不存在数据库属性互相依赖的问题,所以符合第三范式。

数据库设计三大范式

数据库设计三大范式

数据库设计三⼤范式为了建⽴冗余较⼩、结构合理的数据库,设计数据库时必须遵循⼀定的规则。

在关系型数据库中这种规则就称为范式。

范式是符合某⼀种设计要求的总结。

要想设计⼀个结构合理的关系型数据库,必须满⾜⼀定的范式。

在实际开发中最为常见的设计范式有三个:1.第⼀范式(确保每列保持原⼦性)第⼀范式是最基本的范式。

如果数据库表中的所有字段值都是不可分解的原⼦值,就说明该数据库表满⾜了第⼀范式。

第⼀范式的合理遵循需要根据系统的实际需求来定。

⽐如某些数据库系统中需要⽤到“地址”这个属性,本来直接将“地址”属性设计成⼀个数据库表的字段就⾏。

但是如果系统经常会访问“地址”属性中的“城市”部分,那么就⾮要将“地址”这个属性重新拆分为省份、城市、详细地址等多个部分进⾏存储,这样在对地址中某⼀部分操作的时候将⾮常⽅便。

这样设计才算满⾜了数据库的第⼀范式,如下表所⽰。

上表所⽰的⽤户信息遵循了第⼀范式的要求,这样在对⽤户使⽤城市进⾏分类的时候就⾮常⽅便,也提⾼了数据库的性能。

2.第⼆范式(确保表中的每列都和主键相关)第⼆范式在第⼀范式的基础之上更进⼀层。

第⼆范式需要确保数据库表中的每⼀列都和主键相关,⽽不能只与主键的某⼀部分相关(主要针对联合主键⽽⾔)。

也就是说在⼀个数据库表中,⼀个表中只能保存⼀种数据,不可以把多种数据保存在同⼀张数据库表中。

⽐如要设计⼀个订单信息表,因为订单中可能会有多种商品,所以要将订单编号和商品编号作为数据库表的联合主键,如下表所⽰。

订单信息表这样就产⽣⼀个问题:这个表中是以订单编号和商品编号作为联合主键。

这样在该表中商品名称、单位、商品价格等信息不与该表的主键相关,⽽仅仅是与商品编号相关。

所以在这⾥违反了第⼆范式的设计原则。

⽽如果把这个订单信息表进⾏拆分,把商品信息分离到另⼀个表中,把订单项⽬表也分离到另⼀个表中,就⾮常完美了。

如下所⽰。

这样设计,在很⼤程度上减⼩了数据库的冗余。

如果要获取订单的商品信息,使⽤商品编号到商品信息表中查询即可。

对三范式的简单理解

对三范式的简单理解

下面是肖对三范式的简单理解:第一范式:每列具有不可再分割的原子性第二范式:每表必须有主键列,且其余各列均必须与该主键列具有内在的逻辑关系第三范式:当建立表间关系时,子表中有且只有主键列作为父表的外键列下图是我对三范式的简单理解:第一范式(1NF):要求关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项,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。

例如:比如某些数据库系统中需要用到“地址”这个属性,本来直接将“地址”属性设计成一个数据库表的字段就行。

但是如果系统经常会访问“地址”属性中的“城市”部分,那么就非要将“地址”这个属性重新拆分为省份、城市、详细地址等多个部分进行存储,这样在对地址中某一部分操作的时候将非常方便。

这样设计才算满足了数据库的第一范式,如下表所示。

用户信息表上表所示的用户信息遵循了第一范式的要求,这样在对用户使用城市进行分类的时候就非常方便,也提高了数据库的性能。

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)首先要求数据库表中首先必须有主键。

为实现区分通常需要为表加上一个列,以存储各个实例的唯一标识。

其次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。

采用投影分解法将一个1NF的关系分解为多个2NF的关系,可以在一定程度上减轻原1NF关系中存在的插入异常、删除异常、数据冗余度大、修改复杂等问题。

比如要设计一个订单信息表,因为订单中可能会有多种商品,所以要将订单编号和商品编号作为数据库表的联合主键,如下表所示。

订单信息表这样就产生一个问题:这个表中是以订单编号和商品编号作为联合主键。

这样在该表中商品名称、单位、商品价格等信息不与该表的主键相关,而仅仅是与商品编号相关。

数据库设计范式理解

数据库设计范式理解

数据库设计范式理解
数据库设计范式是指为了减少数据冗余、提高数据一致性和可维护性而制定的一些规则。

这些规则要求将数据按照一定的方式分解和组织,以达到最小化数据冗余、最大化数据独立性和最高级别的数据一致性。

在数据库设计中,有三种常用的范式:第一范式、第二范式和第三范式。

第一范式要求每个属性都是原子的,也就是不可再分的。

第二范式要求每个非主键属性都必须完全依赖于主键,而不能依赖于主键的部分属性。

第三范式要求除了主键以外的所有非主键属性都必须互相独立,并且不存在传递依赖关系。

理解数据库设计范式,可以帮助我们更好地设计数据库结构,提高数据的质量和可维护性。

同时,也可以帮助我们更好地理解和使用数据库相关的工具和技术,如SQL语言、关系型数据库管理系统等。

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数据库表--三范式

数据库表--三范式

数据库表--三范式第⼀范式(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,同⼀列中不能同时有多个值,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。

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。

在当前的任何关系数据库管理系统(DBMS)中,不可能做出不符合第⼀范式的数据库,因为这些DBMS不允许你把数据库表的⼀列再分成⼆列或多列。

因此,你想在现有的DBMS中设计出不符合第⼀范式的数据库都是不可能的。

强化:列,不可分割的列,基础数据项,实体的基础属性,不存在重复项;第⼆范式(2NF)属性完全依赖于主键 [ 消除部分⼦函数依赖 ] 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唯⼀地区分。

为实现区分通常需要为表加上⼀个列,以存储各个实例的唯⼀标识。

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唯⼀的,因此每个员⼯可以被唯⼀区分。

这个唯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,以存储各个实例的唯⼀标识。

简⽽⾔之,第⼆范式就是属性完全依赖于主键。

这⾥说的主关键字可能不只有⼀个,有些情况下是存在联合主键的,就是主键有多个属性。

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(课程名称) → (学分)
(学号) → (姓名, 年龄)
即存在组合关键字中的字段决定非关键字的情况。

由于不符合2NF,这个选课关系表会存在如下问题:
(1) 数据冗余:
同一门课程由n个学生选修,"学分"就重复n-1次;同一个学生选修了m门课程,姓名和年龄就重复了m-1次。

(2) 更新异常:
若调整了某门课程的学分,数据表中所有行的"学分"值都要更新,否则会出现同一门课程学分不同的情况。

(3) 插入异常:
假设要开设一门新的课程,暂时还没有人选修。

这样,由于还没有"学号"关键字,课程名称和学分也无法记录入数据库。

(4) 删除异常:
假设一批学生已经完成课程的选修,这些选修记录就应该从数据库表中删除。

但是,与此同时,课程名称和学分信息也被删除了。

很显然,这也会导致插入异常。

把选课关系表SelectCourse改为如下三个表:
学生:Student(学号, 姓名, 年龄);
课程:Course(课程名称, 学分);
选课关系:SelectCourse(学号, 课程名称, 成绩)。

这样的数据库表是符合第二范式的,消除了数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常。

另外,所有单关键字的数据库表都符合第二范式,因为不可能存在组合关键字。

第三范式(3NF):在第二范式的基础上,数据表中如果不存在非关键字段
对任一候选关键字段的传递函数依赖则符合第三范式。

所谓传递函数依赖,指的是如果存在"A → B → C"的决定关系,则C传递函数依赖于A。

因此,满足第三范式的数据库表应该不存在如下依赖关系:
关键字段→ 非关键字段x → 非关键字段y
假定学生关系表为Student(学号, 姓名, 年龄, 所在学院, 学院地点, 学院电话),关键字为单一关键字"学号",因为存在如下决定关系:
(学号) → (姓名, 年龄, 所在学院, 学院地点, 学院电话)
这个数据库是符合2NF的,但是不符合3NF,因为存在如下决定关系:
(学号) → (所在学院) → (学院地点, 学院电话)
即存在非关键字段"学院地点"、"学院电话"对关键字段"学号"的传递函数依赖。

它也会存在数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常的情况,读者可自行分析得知。

把学生关系表分为如下两个表:
学生:(学号, 姓名, 年龄, 所在学院);
学院:(学院, 地点, 电话)。

这样的数据库表是符合第三范式的,消除了数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常。

鲍依斯-科得范式(BCNF):在第三范式的基础上,数据库表中如果不存在任何字段对任一候选关键字段的传递函数依赖则符合第三范式。

假设仓库管理关系表为StorehouseManage(仓库ID, 存储物品ID, 管理员ID, 数量),且有一个管理员只在一个仓库工作;一个仓库可以存储多种物品。

这个数据库表中存在如下决定关系:
(仓库ID, 存储物品ID) →(管理员ID, 数量)
(管理员ID, 存储物品ID) → (仓库ID, 数量)
所以,(仓库ID, 存储物品ID)和(管理员ID, 存储物品ID)都是StorehouseManage的候选关键字,表中的唯一非关键字段为数量,它是符合第三范式的。

但是,由于存在如下决定关系:
(2)帖子信息:用户名,发帖ID,标题,内容
(3)回复信息:发帖ID,回复ID,标题,内容
数据库表1显然满足所有范式的要求;
数据库表2中存在非关键字段"标题"、"内容"对关键字段"发帖ID"的部分函数依赖,即不满足第二范式的要求,但是这一设计并不会导致数据冗余和操作异常;
数据库表3中也存在非关键字段"标题"、"内容"对关键字段"回复ID"的部分函数依赖,也不满足第二范式的要求,但是与数据库表2相似,这一设计也不会导致数据冗余和操作异常。

由此可以看出,并不一定要强行满足范式的要求,对于1:N关系,当1的一边合并到N的那边后,N的那边就不再满足第二范式了,但是这种设计反而比较好!
对于M:N的关系,不能将M一边或N一边合并到另一边去,这样会导致不符合范式要求,同时导致操作异常和数据冗余。

对于1:1的关系,我们可以将左边的1或者右边的1合并到另一边去,设计导致不符合范式要求,但是并不会导致操作异常和数据冗余。

结论
满足范式要求的数据库设计是结构清晰的,同时可避免数据冗余和操作异常。

这并意味着不符合范式要求的设计一定是错误的,在数据库表中存在1:1或1:N关系这种较特殊的情况下,合并导致的不符合范式要求反而是合理的。

在我们设计数据库的时候,一定要时刻考虑范式的要求。

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