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【分享】初级DBA之什么是数据库范式

原文出处:博客园,http://www.cnblogs.com/wuguanglei/p/4224893.html

写在前面的话:个人认为数据库范式是非常充满哲学意味的一种理论,学院派们说:“数据库设计一定要遵循某某范式啊”,实践派说:“一看你就没有实际经验”。使用范式还是不使用范式,这是一个问题。一看到“范式”这个词,就充满了厌恶之感,“干嘛一定要学习范式,不使用范式,照样建的一手好表。”随着学习的深入,才发现有些表的建立,感性中不知不觉的就达到了某一个范式,有的时候也会出现一些问题,修改修改就解决了。可是这种凭感觉的行为,总是感觉虚无缥缈,认为还是应该好好学习学习范式的理论,在理论的指导下,至少对于自己的行为是清醒的。“明白理论但是为了某一个目的不去遵守”和“不明白理论凭着感觉而达到了某一个目的”是截然不同的感觉,至少在别人问起你为什么不遵守某某范式时,可以理直气壮的说:我是故意的。

====正文开始========

  范式,全称规范形式,外国名Normal Form,简称NF,一共有六大范式:1NF,2NF,3NF,BCNF,4NF,5NF。关于更加学术和严谨的论述,可以参看一些数据库教材书籍。接下来,我就要用土一些的话来解释。

  先来看数据库是干什么的?当然是存储数据的。如何存储?以表table的形式来存储,更确切的说是用关系relation来存储,关系是表的一个特例,我们平时说的时候,就把表和关系等价了,对于关系的一些要求,实际上也对表进行要求了。那么这个表里面的数据可以随便放吗?当然不能,必须有一些基本的要求,例如表的每一行表示一个具体的实体,每个单元格必须是单个值,每个列的数据类型应该一致等等基本要求, 这些要求我们凭感觉就能掌握,于是我们很轻易的就根据实际的要求,建立了一个表,比如大学里面我们经常建立的学生表:Student,里面填满了我们需要的列,如学号studentID,姓名:name,性别sex,等等等等。好了,建好了表,也符合了关系的基本要求,那么这个表就是最好的吗?当然不是,我们可以凭感觉来调整拆分表,当然也可以利用今天要说的“范式”来调整表,或者说叫用“范式”来规范表。接下来一个一个的范式登上舞台

一、第一范式(1NF)

  关系模式中每一个分量是不可再分的数据项,则该关系模式属于第一范式。也就是我们建立的一个表中,每一个列都是不可以拆分的。第一范式非常容易实现,一般我们建立了一个表,每一个列都是不能再分了,假如可以再分的话,我们在建表的时候自然而然的就分开了。不过有一点需要注意:第一范式可能跟具体的业务要求有关,例如有时候学生表中姓名可以作为一列,直接保存学生的姓名,如马云;但是有的时候,学校希望姓和名应该分开,那么如果将姓名做为一列就是不符合1NF了,因为该列可以拆分为姓和名两个列了。不过总之,第一范式的建立,根据实际的情况,凭感觉建立就行了,想建成一个不符合第一范式的表,不是太容易的。

二、第二范式(2NF)

  简单来说,每一个列必须完全依赖于主键,也就是每一列必须是由主键决定的。对于只有一列作为主键的情况,当然不存在问题,任何一列肯定可以由主键决定的,但是如果主键是由多个列组成的,如果某一列可以用主键中的一部分来决定,那么就不符合第二范式了。举个百度百科里面例子,下面的表一中主键为(货物类型,货物ID)。

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                                                      表一

  货物名称确实完全依赖与(货物类型,货物ID),但是注意事项不仅完全依赖于(货物类型,货物ID),而且还依赖于主键的一部分:货物类型,因此不符合第二范式,可以拆分为下面两个表:表二和表三,进而符合第二范式。

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                                                      表二  

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                                                      表三

三、第三范式(3NF)

  官方的说法就不写了,简单来说就是,某一列除了完全依赖于主键外,不能依赖于别的非主键的列,否则就不符合第三范式了。比如下面的表四:

4.png

                                                      表四

  上表中,主键是学号,我们知道导师办公室依赖于主键学号,但是同时也依赖于导师ID,因此不符合第三范式。可以通过拆分成下面两个表:表五和表六,符合第三范式。

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                                                      表五

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                                                      表六

说明:(1)3NF和2NF有点儿类似,2NF要求不能依赖于主键的一部分,而3NF要求不能依赖于除主键以外的列。

   (2)之所以是要符合第三范式,是为了避免太多重复的内容,例如对于导师ID为12的,该表里面就有两条重复的,以后如果ID为12的导师更换办公地址,那么就需要对表中ID为12的导师办公地点全部进行更新,虽然数据量少的时候update一下花不了多长时间,可是万一有好多好多条,更新起来,估计死的心都有了。

  BCNF、第四范式、第五范式,实在不想说了,真的感觉没什么用,当然如果为了防止被某些学术权威唬住,倒是可以学习学习。

  最后祝愿大家在三大范式的指导下,建的一手好表。

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