03 - 数据库的三大设计范式

前言：

范式normal form，是我们在设计数据库结构过程中所遵循的指导方法和规则。
注意：虽然越往上的范式效果越好，但表的数量会增加，导致开销增大，所以设计时要适度。通常所用到的只有前三个范式：1NF、2NF、3NF。
一般说来，数据库只需满足第三范式（3NF）就行了（符合高一级范式的设计，必定符合低一级范式）。

1. 第一范式 1NF

• 特点：数据表中的所有字段都是不可再分的，具有原子性。满足1NF是所有关系型数据库的最基本要求。（当然，并不都是分得越细越好，这要根据实际情况拆分）

• 错误示例：

mysql> select * from order1;
+------------+--------------+-------+
| product_id | product_name | total |
+------------+--------------+-------+
|       1101 | aa           |  2806 |
+------------+--------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

• 正确示例：

//拆分数据项（字段），满足原子性
mysql> select * from order2;
+------------+--------------+----------+------------+
| product_id | product_name | quantity | unit_price |
+------------+--------------+----------+------------+
|      10001 | abc          |       95 |         50 |
+------------+--------------+----------+------------+
1 row in set (0.00 sec)

2. 第二范式 2NF

• 特点：在满足1NF的基础上，数据表中的记录（行）具有唯一性，并且所有的非主键字段（列）都完全依赖于主键（联合主键也是主键），消除了部分依赖。只有当数据表中的主键为联合主键时，才可能出现部分依赖的情况。

• 错误示例：

mysql> create table myorder1(
    -> product_id int,
    -> customer_id int,
    -> product_name varchar(20),
    -> customer_name varchar(20),
    -> primary key(product_id, customer_id));
Query OK, 0 rows affected (1.54 sec)

• 正确示例：

//拆表，消除部分依赖
mysql> create table myorder2(
    -> order_id int primary key,
    -> product_id int,
    -> customer_id int);
Query OK, 0 rows affected (1.11 sec)

mysql> create table product(
    -> id int primary key,
    -> name varchar(20));
Query OK, 0 rows affected (0.64 sec)

mysql> create table customer(
    -> id int primary key,
    -> name varchar(20));
Query OK, 0 rows affected (0.82 sec)

3. 第三范式 3NF

• 特点：在满足2NF的基础上，数据表中的非关键字段都不依赖于其他的非关键字段，具有独立性。即，非主键字段必须直接依赖于主键，不能存在 “A → B → 主键” 的情况（A、B为非主键字段），消除了传递依赖。

• 错误示例：

mysql> create table myorder3(
    -> order_id int primary key,
    -> product_id int,
    -> customer_id int,
    -> customer_phone varchar(15));
Query OK, 0 rows affected (0.63 sec)

• 正确示例：

//拆表，消除传递依赖
mysql> create table myorder4(
    -> order_id int primary key,
    -> product_id int,
    -> customer_id int);
Query OK, 0 rows affected (1.17 sec)

mysql> create table customer2(
    -> id int primary key,
    -> name varchar(20),
    -> phone varchar(15));
Query OK, 0 rows affected (0.64 sec)

^{注：上述内容，部分来自于网络或书籍，仅作为学习记录使用。由于参考来源众多，未依次标明出处。若有原作者看到此文，麻烦联系本人，我会第一时间处理。我对由此给您带来的不便，深感抱歉！望见谅，谢谢！}