数据库范式详解
三范式的概念
![三范式的概念](https://img.taocdn.com/s3/m/3ab27028a55177232f60ddccda38376baf1fe08b.png)
三范式的概念数据库设计中的三范式是指关系数据库中的数据表应该符合的一些规范和要求,三范式是数据库设计中常用的标准之一。
三范式主要用于避免数据冗余和提高数据存储的效率,是数据库设计的基本原则之一。
三范式分为第一范式、第二范式和第三范式,每一范式都有其独特的特点和要求。
第一范式(1NF)是指数据表中的每个字段都是不可再分的最小数据单元,并且具有唯一的标识符。
换句话说,每个数据表中的每个字段都应该是原子性的,不能再被分解,同时表中的每一行都应该具有唯一的标识符。
第一范式是数据库设计的基本要求,是构建关系数据库的基础。
符合第一范式的数据表具有较高的数据存储和操作效率,能够减少数据冗余和提高数据的一致性。
第二范式(2NF)是建立在第一范式基础之上的,它要求数据表中的非主键字段必须完全依赖于主键,即非主键字段不能对主键的部分属性进行依赖。
换句话说,符合第二范式的数据表中不存在部分依赖,每个非主键字段都完全依赖于主键。
通过满足第二范式的要求,可以保证数据表的结构更加清晰和一致,能够避免数据冗余和更新异常。
第三范式(3NF)是在第二范式的基础上进一步要求,它要求数据表中的非主键字段之间不能存在传递依赖。
换句话说,数据表中的每个非主键字段都只依赖于主键,不能依赖于其他非主键字段。
通过满足第三范式的要求,可以进一步提高数据表的稳定性和一致性,避免数据冗余和更新异常。
符合第三范式的数据表结构更加清晰和简洁,能够提高数据存储和操作效率。
三范式是数据库设计中非常重要的概念,它能够帮助数据库设计者建立清晰、高效的数据表结构,避免数据冗余和提高数据一致性。
但是在实际的数据库设计过程中,有时也会因为业务需求的特殊性而违反三范式的要求,这就需要在设计时进行权衡和取舍,根据实际情况灵活运用三范式的原则。
在实际的数据库设计中,要特别注意以下几点:首先,要充分理解业务需求。
数据库设计是为了支撑业务运作的数据管理,因此需要充分理解业务需求,根据业务特点来设计数据库结构。
数据库五大范式详解
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第一范式(1NF)第一范式,强调属性的原子性约束,要求属性具有原子性,不可再分解。
举个例子,活动表(活动编码,活动名称,活动地址),假设这个场景中,活动地址可以细分为国家、省份、城市、市区、位置,那么就没有达到第一范式。
第二范式(2NF)第二范式,强调记录的唯一性约束,表必须有一个主键,并且没有包含在主键中的列必须完全依赖于主键,而不能只依赖于主键的一部分。
举个例子,版本表(版本编码,版本名称,产品编码,产品名称),其中主键是(版本编码,产品编码),这个场景中,数据库设计并不符合第二范式,因为产品名称只依赖于产品编码。
存在部分依赖。
所以,为了使其满足第二范式,可以改造成两个表:版本表(版本编码,产品编码)和产品表(产品编码,产品名称)。
第三范式(3NF)第三范式,强调属性冗余性的约束,即非主键列必须直接依赖于主键。
举个例子,订单表(订单编码,顾客编码,顾客名称),其中主键是(订单编码),这个场景中,顾客编码、顾客名称都完全依赖于主键,因此符合第二范式,但是顾客名称依赖于顾客编码,从而间接依赖于主键,所以不能满足第三范式。
为了使其满足第三范式,可以拆分两个表:订单表(订单编码,顾客编码)和顾客表(顾客编码,顾客名称),拆分后的数据库设计,就可以完全满足第三范式的要求了。
值得注意的是,第二范式的侧重点是非主键列是否完全依赖于主键,还是依赖于主键的一部分。
第三范式的侧重点是非主键列是直接依赖于主键,还是直接依赖于非主键列。
修正的第三范式(BCNF)修正的第三范式,是防止主键的某一列会依赖于主键的其他列。
举个例子,每个管理员只能管理一个仓库,那么如果设计库存表(仓库名,管理员名,商品名,数量),主键为(仓库名,管理员名,商品名),这是满足前面三个范式的,但是仓库名和管理员名之间存在依赖关系,因此删除某一个仓库,会导致管理员也被删除,因此设计不合理。
第四范式(4NF)当一个表中的非主属性相互独立时(3NF),这些非主属性不应该有多值。
数据库(第一范式,第二范式,第三范式)
![数据库(第一范式,第二范式,第三范式)](https://img.taocdn.com/s3/m/12c09cd4d5bbfd0a79567318.png)
第二范式(2NF)和第三范式(3NF)的概念很容易混淆,区分它们的关键点在于,2NF:非主键列是否完全依赖于主键,还是依赖于主键的一部分;3NF:非主键列是直接依赖于主键,还是直接依赖于非主键列。
范式:英文名称是 Normal Form,它是英国人 E.F.Codd(关系数据库的老祖宗)在上个世纪70年代提出关系数据库模型后总结出来的,范式是关系数据库理论的基础,也是我们在设计数据库结构过程中所要遵循的规则和指导方法。目前有迹可寻的共有8种范式,依次是:1NF,2NF,3NF,BCNF,4NF,5NF,DKNF,6NF。通常所用到的只是前三个范式,即:第一范式(1NF),第二范式(2NF),第三范式(3NF)。下面就简单介绍下这三个范式。
可以把【OrderDetail】表拆分为【OrderDetail】(OrderID,ProductID,Discount,Quantity)和【Product】(ProductID,UnitPrice,ProductName)来消除原订单表中UnitPrice,ProductName多次重复的情况。
其中 OrderDate,CustomerID,CustomerName,CustomerAddr,CustomerCity 等非主键列都完全依赖于主键(OrderID),所以符合 2NF。不过问题是 CustomerName,CustomerAddr,CustomerCity 直接依赖的是 CustomerID(非主键列),而不是直接依赖于主键,它是通过传递才依赖于主键,所以不符合 3NF。
数据库范式 通俗讲解
![数据库范式 通俗讲解](https://img.taocdn.com/s3/m/91f14b73590216fc700abb68a98271fe910eafeb.png)
数据库范式通俗讲解
数据库范式是一种设计数据库表结构的方法,旨在消除数据冗余并提高数据存储的效率。
通俗来讲,数据库范式就是一种规范,它告诉我们如何把数据存储在数据库中,以便更好地组织和管理数据。
数据库范式通常分为不同的级别,即第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)等。
每个级别都有其特定的规则和要求,用于确保数据库表的结构合理且数据不会重复存储。
第一范式要求每个数据表中的每一列都是不可再分的原子值,不可再分的意思是不能再分解为更小的数据单元。
这样可以避免数据冗余和复杂的数据结构。
第二范式要求数据表中的非主键列完全依赖于主键,即非主键列必须完全依赖于主键,而不是部分依赖。
这样可以确保数据表中的数据结构更加清晰和简洁。
第三范式要求数据表中的每一列都与主键直接相关,而不是与其他非主键列相关。
这样可以进一步减少数据冗余,提高数据的一
致性和完整性。
总的来说,数据库范式的目标是通过合理的数据表设计,减少数据冗余,提高数据存储和检索的效率,确保数据的一致性和完整性。
然而,有时候过度范式化也可能导致查询性能下降,因此在实际应用中需要根据具体情况进行权衡和调整。
简要概述数据库三范式
![简要概述数据库三范式](https://img.taocdn.com/s3/m/e46682de64ce0508763231126edb6f1aff0071d9.png)
简要概述数据库三范式今天咱就来唠唠这数据库三范式,这玩意儿听起来挺玄乎,其实搞懂了也就那么回事儿。
我给你们讲个事儿,你们就明白啦。
就说咱公司吧,最近接了个大项目,要给一家超市做个库存管理系统。
这事儿就落到了我们开发小组头上,我、小李还有老张都参与其中。
刚开始的时候,那叫一个混乱啊!我们对数据库的设计那是一点儿头绪都没有。
小李就提议说:“咱就随便弄呗,先把数据都往里塞,能跑起来就行。
”我一听就急了,说:“那可不行啊,到时候数据乱七八糟的,找个东西都费劲,到时候老板不得把咱们骂个狗血喷头啊!”老张在一旁慢悠悠地说:“别着急,咱得按照规矩来,这就涉及到数据库的范式了。
”咱先说说这第一范式。
老张跟我们解释说:“第一范式啊,就是要求数据库表中的每个字段都得是不可再分的原子值。
啥意思呢?就好比超市里卖的苹果,你不能在一个字段里既写苹果的数量,又写苹果的产地,得把它们分开,各占一个字段。
”我一听,觉得挺有道理。
就好比你去超市买东西,收银员给你结账的时候,得清楚地知道你买了多少个苹果,苹果是哪儿产的,要是都混在一起,那不就乱套了嘛。
然后就是第二范式啦。
老张继续说道:“第二范式呢,是在满足第一范式的基础上,要求每个非主属性都完全依赖于主键。
”这可把我和小李给绕晕了。
老张看我们一脸茫然的样子,笑着说:“我给你们举个例子啊。
比如说超市里有个商品表,主键是商品编号。
那商品的价格、名称这些属性都得完全由这个商品编号来决定,不能说一部分依赖编号,一部分又依赖别的东西。
就好比你买苹果,这个苹果的价格和名字肯定是跟这个苹果本身的编号对应的,不能说这个价格一会儿跟编号有关,一会儿又跟别的啥莫名其妙的东西有关,那咱这系统不就乱了嘛。
”听老张这么一解释,我和小李算是有点明白了。
最后就是这第三范式。
老张清了清嗓子说:“第三范式要求在满足第二范式的基础上,消除传递依赖。
啥叫传递依赖呢?比如说,超市里有员工表,员工有部门,部门有经理。
那员工的信息只能直接依赖于员工编号这个主键,不能通过部门再去依赖经理。
《数据库范式》课件
![《数据库范式》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/cbf5421dbf23482fb4daa58da0116c175f0e1e25.png)
BCNF范式
总结词
更严格的范式要求
详细描述
BCNF范式是比第三范式更严格的范式要求。它要求表中的每一个决定因素(决定哪些列的组合可以唯一确定一 行)都必须包含候选键(唯一标识一行数据的列)。这有助于进一步消除冗余数据和提高数据完整性。
第四范式(4NF)
总结词
消除多值依赖
总结词
提高数据独立性
详细描述
在关系型数据库设计中,范式理论用于指导数据库表的设 计,以减少数据冗余、维护数据一致性和完整性。
关系型数据库设计通常遵循第三范式(3NF)和BCNF范 式,通过规范化过程将数据分解为较小的、较简单的表, 并消除数据冗余和不一致性。
NoSQL数据库设计
NoSQL数据库是指非关系型 数据库,如MongoDB、 Cassandra、Redis等。
06
数据库范式的未来发 展
新兴的数据库技术
NoSQL数据库
随着大数据和云计算的兴起,NoSQL数据库逐渐成为主流 ,它们以非关系型数据存储和灵活的数据模型为特点,适 用于大规模数据和高并发场景。
NewSQL数据库
NewSQL数据库结合了关系型数据库的ACID特性和 NoSQL数据库的高扩展性,旨在提供高性能、可扩展和可 靠的数据存储解决方案。
02
数据库范式的基本原 则
第一范式(1NF)
总结词
确保列的原子性
总结词
消除重复行
详细描述
第一范式要求数据库表的每一列都是不可分割的 最小单元,即确保每列都是最小的数据单元。这 意味着在表中不能存在组合数据类型,如数组、 记录或枚举类型。
详细描述
第一范式还要求表中的每一行数据都是唯一的, 没有重复的行。如果有重复行,需要进一步分解 为多个行。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/fe3aff09ff4733687e21af45b307e87101f6f83a.png)
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。
简述数据库三大范式
![简述数据库三大范式](https://img.taocdn.com/s3/m/bb2daab885254b35eefdc8d376eeaeaad1f316dc.png)
简述数据库三大范式《简述数据库三大范式篇一》嘿,今天咱们来唠唠数据库的三大范式。
这数据库的三大范式啊,就像是数据库世界里的三条“黄金法则”,不过这法则可不像游戏规则那么容易理解。
第一范式呢,简单来说就是每个属性都得是原子性的,啥叫原子性呢?就好比你拆东西,拆到不能再拆了,那就是原子性。
比如说一个“学生信息”表,要是有个“联系方式”字段,里面又写着“138xxxx1234,北京,朝阳区”,这就不符合第一范式啦,得把它拆成“电话”“城市”“区”这些单独的属性,就像把一团乱麻给捋顺了。
我刚开始学的时候,就想这为啥要这么麻烦呢?直接放一起不也能看懂嘛。
后来我才明白,这就像整理房间,东西乱放虽然也能找到,但整理好了找起来更快更准。
第二范式呢,它是在第一范式的基础上,要求非主属性完全依赖于主键。
这就有点绕了。
打个比方,我们有个“订单表”,主键是“订单编号”,如果有个“商品名称”字段,它只依赖于“商品编号”,而不是直接依赖于“订单编号”,这就不符合第二范式了。
这时候我就感觉,这数据库设计怎么像在玩一种超级复杂的拼图游戏呢?差一块都不行。
也许有人会说,差不多得了呗,但其实这就像盖房子,基础没打好,房子可能就会摇摇欲坠。
第三范式呢,是在满足第二范式的基础上,要求非主属性不传递依赖于主键。
这传递依赖可就像那种绕口令一样。
比如说有个“员工表”,“部门编号”依赖于“员工编号”,要是“部门名称”又依赖于“部门编号”,这就有传递依赖了,不符合第三范式。
我当时就觉得这范式要求也太严格了吧,就像给人套上了层层枷锁。
可是后来做项目的时候才发现,遵循这些范式,就像是给数据库穿上了一层坚固的铠甲,在数据量大、操作频繁的时候,能避免很多麻烦,就像走在平坦的大道上,而不是布满陷阱的小路。
这数据库三大范式啊,虽然理解起来有点费劲,但在数据库的世界里,那可真是相当重要的存在,就像武林高手的内功心法一样,学会了就能在数据库的江湖里游刃有余。
《简述数据库三大范式篇二》《简述数据库三大范式》数据库的三大范式,我感觉就像是隐藏在数据背后的神秘密码。
数据库范式(1NF2NF3NFBCNF)详解(20200521130257)
![数据库范式(1NF2NF3NFBCNF)详解(20200521130257)](https://img.taocdn.com/s3/m/992f44a5b90d6c85ec3ac6d7.png)
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。
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。
范式说明第一范式(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。
例如,如下的数据库表是符合第一范式的:字段1 字段2 字段3 字段4而这样的数据库表是不符合第一范式的:字段1 字段2 字段3 字段4字段字段数据库表中的字段都是单一属性的,不可再分。
这个单一属性由基本类型构成,包括整型、实数、字符型、逻辑型、日期型等。
很显然,在当前的任何关系数据库管理系统(DBMS)中,傻瓜也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。
第二范式(2NF)属性完全依赖于主键[ 消除部分子函数依赖]如果关系模式R为第一范式,并且R中每一个非主属性完全函数依赖于R的某个候选键,则称为第二范式模式。
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。
数据库三范式和反三范式
![数据库三范式和反三范式](https://img.taocdn.com/s3/m/974e86027275a417866fb84ae45c3b3567ecddf6.png)
数据库三范式和反三范式
数据库三范式和反三范式是数据库设计中的重要概念,对于数据库的性能和数据的完整性都有着重要的影响。
首先,我们来了解什么是数据库三范式。
数据库三范式是一种设计数据库的规范,也就是说,当我们设计数据库时,需要遵循三个规范,即第一范式、第二范式和第三范式。
第一范式要求数据库中的每个单元格都应该是原子性的,也就是说,每个单元格只能存储一个值,不能是多个值的组合。
第二范式要求每个表必须有一个主键,并且非主键字段必须完全依赖于主键。
也就是说,每个表中的每个字段都必须与主键相关。
第三范式要求每个表中的字段都应该直接依赖于主键,而不是依赖于其他非主键字段。
这样可以避免冗余数据,提高数据的一致性和完整性。
然而,在实际的数据库设计中,有时候会出现一些情况,不得不违反三范式的规则。
这时候就需要使用反三范式。
反三范式是指在设计数据库时,有意违反三范式的规则,以提高查询性能和减少数据冗余。
比如,在一些大型的商业系统中,为了提高查询性能,可能会将一些需要频繁查询的数据冗余存储在多个表中,这样可以避免频繁的联表查询,提高查询效率。
总的来说,数据库三范式和反三范式都是数据库设计中的重要概念,需要根据实际情况进行选择。
在数据库设计时,需要考虑多
个因素,如数据量、查询性能、数据完整性等,以达到最优的设计效果。
数据库四大范式
![数据库四大范式](https://img.taocdn.com/s3/m/87bad0715bcfa1c7aa00b52acfc789eb162d9e52.png)
数据库四⼤范式⼀、概念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。
⼆、背景数据库的规范化(上⼀篇博客有写到)的程度不同,便有了这么多种范式。
数据库范式是数据库设计必不可少的知识,没有对范式的理解,就⽆法设计出⾼效率、优雅的数据库,甚⾄设计出错误误的数据库。
三、⽬标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。
使⽤正确的数据结构,不仅有助于对数据库进⾏相应的存取操作,还可以极⼤地简化应⽤程序中的其他内容(查询、窗体、报表、代码等),按照“数据库规范化”对表进⾏设计,其⽬的就是减少数据库中的数据冗余,以增加数据的⼀致性。
四、概念1、候选键:唯⼀识别该表的属性或属性组。
⽽其任何、⼦集都不能再标识,则称该属性组为(超级码)候选码。
例如:在学⽣实体中,“学号”是能唯⼀的区分学⽣实体的,同时⼜假设“姓名”、“班级”的属性组合⾜以区分学⽣实体,那么{学号}和{姓名,班级}都是(超级码)候选码。
2、所谓依赖,就是函数依赖,就是映射。
可以⼀对⼀,可以⼀对多,可以多对多。
五、六⼤范式第⼀范式(1NF):属性不可拆分或⽆重复的列⼀个属性不允许再分成多个属性来建⽴列。
事实上,在⽬前的DBMS中是不可能拆分属性的,因为他们不允许这么做。
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。
第⼀范式的模式要求属性值不可再分裂成更⼩部分,即属性项不能是属性组合或是由⼀组属性构成。
简⽽⾔之,第⼀范式就是⽆重复的列。
例如,由“职⼯号”“姓名”“电话号码”组成的表(⼀个⼈可能有⼀部办公电话和⼀部移动电话),这时将其规范化为1NF可以将电话号码分为“办公电话”和“移动电话”两个属性,即职⼯(职⼯号,姓名,办公电话,移动电话)。
第一范式实验范式,第四范式数据范式
![第一范式实验范式,第四范式数据范式](https://img.taocdn.com/s3/m/5c26eb19abea998fcc22bcd126fff705cd175c64.png)
第一范式实验范式,第四范式数据范式【原创实用版】目录1.介绍数据库范式2.第一范式:属性不可分3.第二范式:部分依赖消除4.第三范式:传递依赖消除5.第四范式:数据范式6.总结正文在数据库设计中,范式是一种用于描述数据表结构的方法,它有助于降低数据冗余和保证数据一致性。
根据范式的不同,数据表结构会有所不同,下面我们将介绍四种常见的数据库范式:第一范式、第二范式、第三范式和第四范式。
第一范式,又称为属性不可分范式,要求数据表中的每一个属性都是不可再分的。
这意味着,如果一个属性包含多个值,那么它应该被分解为多个单独的属性。
例如,假设我们有一个存储顾客订单信息的表,其中包含一个属性“地址”。
按照第一范式的要求,我们应该将“地址”属性分解为“省”、“市”、“区”等单独的属性。
第二范式,又称为部分依赖消除范式,要求数据表中的每个非主键属性都完全依赖于主键,而不是依赖于主键的一部分。
换句话说,第二范式要求消除数据表中的部分依赖关系。
以顾客订单表为例,如果我们将“地址”属性分解为“省”、“市”、“区”,那么“市”和“区”就依赖于“省”,而不是依赖于主键“订单编号”。
这种情况下,我们需要将“市”和“区”属性转换为依赖于主键“订单编号”的属性。
第三范式,又称为传递依赖消除范式,要求数据表中的每个非主键属性都不依赖于其他非主键属性。
这意味着,在第三范式下,数据表中的所有非主键属性都直接依赖于主键。
以顾客订单表为例,如果我们将“地址”属性分解为“省”、“市”、“区”,并且将“市”和“区”属性转换为依赖于主键“订单编号”,那么“省”属性就成为了传递依赖的源头。
为了消除传递依赖,我们需要将“省”属性直接依赖于主键“订单编号”。
第四范式,又称为数据范式,要求在第三范式的基础上,消除数据表中的冗余信息。
在第四范式下,数据表中的所有信息都是必要的,不存在多余的数据。
以顾客订单表为例,如果我们已经将“地址”属性分解为“省”、“市”、“区”,并且将“市”和“区”属性转换为直接依赖于主键“订单编号”,那么这个表结构就是第四范式。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/0c846b58a31614791711cc7931b765ce04087a55.png)
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。
数据库范式详解
![数据库范式详解](https://img.taocdn.com/s3/m/0401594658eef8c75fbfc77da26925c52cc591ec.png)
数据库范式详解在数据库设计的领域中,范式(Normal Form)是一套用于规范和优化数据库结构的准则。
理解和应用这些范式,对于构建高效、准确且易于维护的数据库至关重要。
接下来,让我们深入探讨一下数据库范式的相关知识。
数据库范式的主要目的是减少数据冗余,避免数据不一致,并提高数据库的性能和可维护性。
我们从最基础的第一范式开始逐步了解。
第一范式(1NF)要求数据库中的每一列都是不可再分的原子值。
这意味着每一列都应该只包含一种数据类型,并且不能再被分割成更小的部分。
例如,如果有一个“地址”列,它不应该同时包含城市、街道和邮编等信息,而应该将这些分别存储在不同的列中,如“城市”列、“街道”列和“邮编”列。
第二范式(2NF)在满足第一范式的基础上,要求非主键列完全依赖于主键。
换句话说,如果一个表的主键是由多个列组成的复合主键,那么非主键列必须依赖于整个主键,而不能只依赖于主键的一部分。
举个例子,假设有一个订单表,主键是“订单号”和“商品编号”,那么“订单日期”和“客户姓名”等非主键列应该依赖于整个主键,而不能只依赖于“订单号”或“商品编号”。
第三范式(3NF)进一步要求非主键列之间不能有传递依赖关系。
也就是说,如果 A 列依赖于 B 列,B 列依赖于主键,那么 A 列应该直接依赖于主键,而不是通过 B 列间接依赖于主键。
例如,在一个学生表中,如果“班级编号”决定了“班主任姓名”,而“班级编号”又依赖于主键“学生编号”,那么“班主任姓名”应该直接依赖于主键“学生编号”,而不是通过“班级编号”间接依赖。
除了以上常见的三种范式,还有更高阶的范式,如巴斯科德范式(BCNF)、第四范式(4NF)和第五范式(5NF)等,但在实际应用中,大多数情况下满足第三范式就能够满足大部分数据库设计的需求。
那么,为什么要遵循数据库范式呢?首先,减少数据冗余可以节省存储空间,提高数据更新的效率。
当相同的数据在多个地方重复存储时,一旦需要更新,就必须在多个位置进行修改,这不仅增加了工作量,还容易导致数据不一致的问题。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/df345333f56527d3240c844769eae009591ba24e.png)
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。
数据库四范式
![数据库四范式](https://img.taocdn.com/s3/m/f0947c5a9a6648d7c1c708a1284ac850ad0204d3.png)
数据库四范式数据库四范式是指在关系型数据库中对数据进行规范化的四个级别。
规范化是指通过分解数据库中的数据,消除数据冗余和数据依赖,提高数据的完整性和一致性。
第一范式(1NF):保证每个属性都是原子的,即不可再分。
这样可以避免数据的重复和冗余。
例如,一个学生表中的“姓名”属性应该只包含一个学生的姓名,而不是多个学生的姓名。
此外,每个属性的值都应该是唯一的,不重复的。
第二范式(2NF):在满足第一范式的基础上,要求非主键属性完全依赖于主键。
也就是说,每个非主键属性都与主键相关,而不是与其他非主键属性相关。
例如,一个订单表中的“商品名称”属性应该与订单号相关,而不是与其他属性相关,如订单的日期或客户名称。
第三范式(3NF):在满足第二范式的基础上,要求消除传递依赖。
传递依赖是指非主键属性依赖于其他非主键属性。
为了消除传递依赖,可以将非主键属性提取到单独的表中,并与主键相关联。
例如,一个员工表中的“部门名称”属性可以提取到一个独立的部门表中,与部门编号相关联。
第四范式(4NF):在满足第三范式的基础上,要求消除多值依赖。
多值依赖是指一个关系中的属性依赖于其他属性的多个值。
为了消除多值依赖,可以将多值属性提取到单独的表中,并与主键相关联。
例如,一个学生表中的“课程成绩”属性可以提取到一个独立的成绩表中,与学生的学号相关联。
通过将数据规范化到四范式,可以提高数据库的性能和数据的完整性。
规范化可以减少数据的冗余和重复,确保数据的一致性和准确性。
此外,规范化还可以简化数据库的维护和查询操作,提高数据库的可扩展性和可靠性。
然而,过度规范化也会带来一些问题。
例如,在进行查询时,可能需要多次连接多个表,导致查询性能下降。
因此,在进行数据库设计时,需要根据实际需求和业务逻辑来进行规范化,避免过度规范化。
数据库四范式是关系型数据库中对数据进行规范化的四个级别。
通过规范化,可以提高数据库的性能和数据的完整性,减少数据的冗余和重复。
数据库 第四范式
![数据库 第四范式](https://img.taocdn.com/s3/m/0720bed76394dd88d0d233d4b14e852459fb397e.png)
数据库第四范式一、什么是数据库第四范式1.1 第四范式的概念在数据库理论中,关系数据库设计的规范是由不同的范式来定义的,分别包括第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)以及第四范式(4NF)。
第四范式是在前三个范式的基础上进行的进一步优化和规范。
1.2 第四范式的目标第四范式的目标是要避免数据冗余和数据传递依赖,以提高数据库的完整性和性能。
它通过对原始数据表的分解,消除多值依赖和联合依赖,使得数据处理更加高效和精确。
二、第四范式的优势2.1 数据库结构的优化第四范式的设计可以消除冗余数据和多值依赖,对数据库结构进行了优化。
通过彻底解决各种数据依赖关系,可以减少数据存储空间,提高数据库的性能和响应速度。
2.2 数据一致性的保障第四范式的设计可以提高数据一致性的保障。
通过将关联的数据分离到不同的表中,可以确保数据的一致性和完整性。
任何对数据的更新操作都会被正确地应用到相应的表中,避免了数据冲突和不一致的情况。
2.3 数据处理的准确性第四范式的设计可以提高数据处理的准确性。
通过消除冗余和依赖,可以避免数据传递错误导致的数据处理错误。
数据的更新和查询操作都可以更加精确地进行,减少了数据处理的错误率。
三、第四范式的实现方法3.1 分解表结构第四范式的实现方法之一是对原始表结构进行分解。
根据多值依赖和联合依赖的规则,将原始表拆分成多个表,并建立相应的关联关系。
通过分解表结构,可以消除数据冗余,提高数据库性能。
3.2 建立关联关系在拆分表结构的同时,还需要建立相应的关联关系。
通过主键和外键的关联,确保数据的一致性和完整性。
在进行数据更新和查询操作时,需要同时更新和查询相关的表,以保证数据的准确性。
3.3 设计联合查询语句第四范式的实现还需要设计相应的联合查询语句。
通过联合查询可以将相关的表进行关联,并在查询时获取所需的数据。
联合查询语句的设计需要根据具体的业务需求和表关系来确定,以达到高效和准确的数据处理。
【数据库】--各个范式的区别
![【数据库】--各个范式的区别](https://img.taocdn.com/s3/m/bfc1c1d79fc3d5bbfd0a79563c1ec5da50e2d684.png)
【数据库】--各个范式的区别⼀、定义第⼀范式:关系模式中,每个属性不可再分。
属性原⼦性第⼆范式:⾮主属性完全依赖于主属性,即消除⾮主属性对主属性的部分函数依赖关系。
第三范式:⾮主属性对主属性不存在传递函数依赖关系。
BNCF范式:在第三范式的基础上,消除主属性之间的部分函数依赖⼆、第⼀范式第⼀范式(1NF):在关系模式R中的每⼀个具体关系r中,如果每个属性值都是不可再分的最⼩数据单位,则称R是第⼀范式的关系。
例:如职⼯号,姓名,电话号码组成⼀个表(⼀个⼈可能有多个电话号码) 规范成为1NF有三种⽅法: ⼀是重复存储职⼯号和姓名。
这样,关键字只能是电话号码。
⼆是职⼯号为关键字,电话号码分为单位电话和住宅电话两个属性 三是职⼯号为关键字,但强制每条记录只能有⼀个电话号码。
以上三个⽅法,第⼀种⽅法最不可取,按实际情况选取后两种情况。
三、第⼆范式第⼆范式(2NF):如果关系模式R(U,F)中的所有⾮主属性都完全依赖于任意候选关键字,则称关系R 是属于第⼆范式的。
例:选课关系 sc(sid,cid,grade,credit)其中sid为学号, cid为课程号,grade为成绩,credit为学分。
由以上条件,关键字为组合关键字(sid,cid)在应⽤中使⽤以上关系模式有以下问题: a.数据冗余,假设同⼀门课由40个学⽣选修,学分就重复40次。
b.更新异常,若调整了某课程的学分,相应的元组credit值都要更新,有可能会出现同⼀门课学分不同。
c.插⼊异常,如计划开新课,由于没⼈选修,没有学号关键字,只能等有⼈选修才能把课程和学分存⼊。
d.删除异常,若学⽣已经结业,从当前数据库删除选修记录。
某些门课程新⽣尚未选修,则此门课程及学分记录⽆法保存。
原因:⾮关键字属性credit仅函数依赖于cid,也就是credit部分依赖组合关键字(sid,cid)⽽不是完全依赖。
解决⽅法:分成两个关系模式sc(sid,cid,grade),c(cid,credit)。
数据库的范式(1NF、2NF、3NF、BNCF)
![数据库的范式(1NF、2NF、3NF、BNCF)](https://img.taocdn.com/s3/m/ac3210dcdb38376baf1ffc4ffe4733687e21fc32.png)
数据库的范式(1NF、2NF、3NF、BNCF)第⼀范式:关系模式中,每个属性不可再分。
属性原⼦性第⼆范式:⾮主属性完全依赖于主属性,即消除⾮主属性对主属性的部分函数依赖关系。
第三范式:⾮主属性对主属性不存在传递函数依赖关系。
BNCF范式:在第三范式的基础上,消除主属性之间的部分函数依赖第⼀范式(1NF):在关系模式R中的每⼀个具体关系r中,如果每个属性值都是不可再分的最⼩数据单位,则称R是第⼀范式的关系。
例:如职⼯号,姓名,电话号码组成⼀个表(⼀个⼈可能有多个电话号码)规范成为1NF有三种⽅法: ⼀是重复存储职⼯号和姓名。
这样,关键字只能是电话号码。
⼆是职⼯号为关键字,电话号码分为单位电话和住宅电话两个属性 三是职⼯号为关键字,但强制每条记录只能有⼀个电话号码。
以上三个⽅法,第⼀种⽅法最不可取,按实际情况选取后两种情况。
第⼆范式(2NF):如果关系模式R(U,F)中的所有⾮主属性都完全依赖于任意候选关键字,则称关系R 是属于第⼆范式的。
例:选课关系 sc(sid,cid,grade,credit)其中sid为学号, cid为课程号,grade为成绩,credit为学分。
由以上条件,关键字为组合关键字(sid,cid)在应⽤中使⽤以上关系模式有以下问题: a.数据冗余,假设同⼀门课由40个学⽣选修,学分就重复40次。
b.更新异常,若调整了某课程的学分,相应的元组credit值都要更新,有可能会出现同⼀门课学分不同。
c.插⼊异常,如计划开新课,由于没⼈选修,没有学号关键字,只能等有⼈选修才能把课程和学分存⼊。
d.删除异常,若学⽣已经结业,从当前数据库删除选修记录。
某些门课程新⽣尚未选修,则此门课程及学分记录⽆法保存。
原因:⾮关键字属性credit仅函数依赖于cid,也就是credit部分依赖组合关键字(sid,cid)⽽不是完全依赖。
解决⽅法:分成两个关系模式sc(sid,cid,grade),c(cid,credit)。
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第一范式(1NF):
定义:当关系模式R的所有属性都不能在分解为更基本的数据单位时,称R是满足第一范式的,简记为1NF。
列1唯一确定列2, 列3, 列4, ...,即列2, 列3, 列4, ...不能再分裂出其它列。
(简易理解:表中的每列的属性不可再分,每一列(每个字段)必须是不可拆分的最小单元)
举例说明:
上表中,可以看到(就读信息)这一列,其实可以分解为年级和专业,也因为(就读信息)这一属性可以再分,故不满足第一范式
修改:
第二范式(2NF):
定义:如果关系模式R满足第一范式,并且R得所有非主属性都完全依赖于R 的每一个候选关键属性,称R满足第二范式,简记为2NF。
满足2NF的前提是必须满足1NF。
此外,关系模式需要包含两部分内容,一是必须有一个(及以上)主键;二是没有包含在主键中的列必须全部依赖于全部主键,而不能只依赖于主键的一部分而不依赖全部主键。
简易理解:满足1NF后,要求表中的所有列,都必须依赖于所有主键,而不能有任何一列与任一主键没有关系。
举例说明:
上表中,可以看到(教师姓名、成绩)两个属性都依赖于(学号)和(课程),但是(学生姓名、专业)这一属性却只依赖于(学号),不依赖于(课程),即:只需要知道(学号)便可得知(学生姓名、专业)。
所以,导致非主属性(学生姓名、专业)不完全依赖于主键(学号、课程),故不符合第二范式。
修改:
将原表拆分为两张表,即可实现让它的非主属性都完全依赖于主键,即可符合第二范式(2NF)
(成绩)和(教师姓名)两个非主属性都依赖于主键(学号、课程)
第三范式(3NF):
定义:设R是一个满足第一范式条件的关系模式,X是R的任意属性集,如果X 非传递依赖于R的任意一个候选关键字,称R满足第三范式,简记为3NF。
满足3NF的前提是必须满足2NF。
另外关系模式的非主键列必须直接依赖于主键,不能存在传递依赖。
即不能存在:非主键列m既依赖于全部主键,又依赖于非主键列n的情况。
简单理解:必须先满足第二范式(2NF),要求表中的每一列只与主键直接相关而不是间接相关,列与列之间无关联(表中的每一列只能依赖于主键)。
举例说明:
上表中,表中的非主属性都依赖于(学号),满足了第二范式。
但是,(班主任性别、年龄)这两个属性是直接依赖于(班主任姓名)这一属性的,与(学号)属于间接依赖。
这就导致了表中的非主属性存在着依赖关系,不符合第三范式。
修改:
将原表拆分为两张表:学生表与班主任表,在满足第二范式的同时,表中的非主属性都不存在着依赖关系,故符合第三范式
BCNF:
定义:如果关系模式R∈2NF,且每个非主属性都不传递函数依赖于R的主关系键,则称R属于第三范式,简称3NF。
1.所有非主属性对每一个码都是完全函数依赖;
2.所有的主属性对每一个不包含它的码,也是完全函数依赖;
3.没有任何属性完全函数依赖于非码的任何一组属性。
若一个关系达到了第三范式,并且它只有一个候选码,或者它的每个候选码都是单属性,则该关系自然达到BC范式。
举例:
例一:
修每门课程的成绩都会有一定的名次,每门课程中每一个名次只有一个学生(即没有并列名次)。
函数依赖(S,J)决定P,(J,P)决定S;
所以(S,J)与(J,P)都可以作为候选码,这两个码由两个主属性组成,不存在非主属性,显然没有非主属性对码的传递和部分函数依赖,所以SJP属于第三范式;而且满足上面1,2,3三条,所以SJP属于BCNF;
例二:
某公司有若干个仓库;每个仓库只能有一名管理员,一名管理员只能在一个仓库中工作;一个仓库中可以存放多种物品,一种物品也可以存放在不同的仓库中。
每种物品在每个仓库中都有对应的数量。
已知函数依赖集:仓库名→ 管理员,管理员→ 仓库名,(仓库名,物品名)→ 数量
码:(管理员,物品名),(仓库名,物品名)
主属性:仓库名、管理员、物品名
非主属性:数量
由于在主属性中,仓库号能够推出管理员。
管理员能够推出仓库号。
他们之间存在传递依赖。
这是不符合bcnf的。
修改:把表格拆分,得到例如以下结果:
表一(仓库号。
管理员);表二(管理员,货物,数量)
定义:关系模式R属于1NF,对于R中的每一个非平凡多值依赖X→→Y(X不包含Y),X都含有码,则R属于4NF。
根据4NF的定义可知,4NF所允许的非平凡的多值依赖实际上就是函数依赖,4NF就是消除表中的非平凡多值依赖关系(要求把同一表内的多对多关系消除)。
举例:
课程学生爱好
JAVA 1 VB
JAVA 1 C#
JAVA 1 BS
JAVA 2 VB
JAVA 2 C#
JAVA 2 BS
专业学生想要学习JAVA课程,那么他们需要先学习VB、C#、BS三门课,才可以选择进行JAVA课程。
存在关系:课程→学生课程→先修课
两个均是1:N的关系,当出现在一张表的时候,会出现大量的冗余。
所以就我们需要分解它,减少冗余。
定义:在满足第四范式(4NF )的基础上,消除不是由候选码所蕴含的连接依
赖。
如果关系模式R 中的每一个连接依赖均由R 的候选码所隐含,则称此关系模式符合第五范式。
它的原则是: 原来的表格必须可以通过由它分离出去的表格重新构建 第五范式是在第四范式的基础上做的进一步规范化。
第四范式处理的是相互独立的多值情况,而第五范式则处理相互依赖的多值情况。
举例:
所以关系要变为 三个关系,分别是销售人员和供应商,销售人员和产品,供应商和产品如下:。