白话数据库范式

前言

静下心来写一篇介绍1NF、2NF、3NF与BCNF范式的文章。

整体关系


他们的约束如上图,也就是说:

  • 满足1NF的约束一定满足2NF。
  • 满足2NF的约束一定满足3NF。
  • 满足3NF的约束一定满足BCNF范式。

从1NF说起

1NF是最宽松的范式,只要属性不可分割就满足1NF。什么是属性?属性就是表中的字段。也就是说,只要存在于数据库里表都满足1NF。那么什么样的表不满足1NF?比如这样一个关于客户信用卡交易的表:


因为我们不知道具体的用户、具体的信用卡信息、具体的交易信息,所以无法存入数据,为了满足1NF我们需要对其细化,如下:


我们细化了表属性,同时存入了一些数据。那么你发现有什么问题了吗?

细思极恐,你会发现这样一些问题:

  1. 数据冗余:
    想一下,比如我们的用户Alan,如果有上百条他的交易信息,那么他的用户ID、用户姓名、办卡日期信息会造成大量冗余。

2.插入操作异常:
如果我们有一名新会员Joe办了卡,但是没有交易信息,那么在这个表里,我们应该怎么插入这条信息?答案是不能插。

3.更新操作复杂:
如果我们的用户姓名更改了,比如Alan名字改成了Joe,那么我们每条信息都必须要更改,是否有点愚蠢?

4.删除操作异常:
如果Alan这个用户卡注销了,我们必须把所有关于Alan的信息删除点,这很愚蠢。并且如果我们想把他的交易信息保留下来,是不能做到的。

所以,人们为了解决这些问题,对表有了更加严谨的约束。

2NF

2NF做了什么?他的改进是:

在1NF的基础上,消除了非主属性对于码的部分函数依赖。

这里有几个概念需要复习一下:

  • 函数依赖
  • 非主属性。

复习分根线

函数依赖

这是在范式中很重要的概念,也很好理解。简单,

知道A就能推出B,就称B对于A函数依赖,记做A→B。

比如本例中:


(用户ID)→(用户姓名)
即知道了用户ID 就知道了用户姓名,所以,用户姓名 对于 用户ID 函数依赖。

那么函数依赖有哪些类型呢?它有三种类型:

  • 完全函数依赖
  • 部分函数依赖
  • 传递函数依赖。

完全函数依赖

在一张表中,若X→Y,且对于X的任何一个真子集X',X'→Y都不成立,那么称Y对于X完全依赖。

比如(用户ID) → (用户姓名),用户姓名对于用户ID就是完全函数依赖。

部分函数依赖

假如X→Y,但是Y不完全依赖于X,那么就称Y部分依赖于X。

比如本例的(用户ID,交易ID)→(交易日期,金额)就是部分函数依赖。因为(交易ID)→(交易日期,金额),所以(交易日期,金额)部分依赖于(用户ID)。

传递函数依赖

假如Z依赖于Y,Y依赖于X,那么就称Z传递依赖于X。

设 K 为某表中的一个属性或属性组,若除 K 之外的所有属性都完全函数依赖于 K(注意是完全),那么我们称 K 为候选码,简称为码。

比如本例中(用户ID,信用卡ID,交易ID)能推出所有属性,那么(用户ID,信用卡ID,交易ID)就是码。码就不细说了,不然篇幅较长。

非主属性

不是码的属性。

比如本例中 用户ID信用卡ID交易ID是主属性,用户姓名、办卡日期、交易日期、金额是非主属性。


回到主线

终于可以接着讲2NF了,再读这句话,我们有了不一样的理解:

在1NF的基础上,消除了非主属性对于码的部分函数依赖。

我们列出所有的函数依赖:

  1. (用户ID,信用卡ID,交易ID)→(用户姓名,交易日期,金额)
  2. (用户ID)→(用户姓名)
  3. (交易ID)→(交易日期,金额)

发现存在(用户ID)→(用户姓名),(交易ID)→(交易日期,金额)的部分依赖,所以我们对表进行分解,如下:


分解后R1、R2、R3均不存在部分函数依赖,符合2NF。

3NF

例子举得不好,后面来补坑。。。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,029评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,395评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,570评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,535评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,650评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,850评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,006评论 3 408
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,747评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,207评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,536评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,683评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,342评论 4 330
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,964评论 3 315
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,772评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,004评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,401评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,566评论 2 349

推荐阅读更多精彩内容