第一范式（1NF）：屬性不可拆分 或 無重復(fù)的列
這個簡單，就是一個屬性不允許再分成多個屬性來建立列。事實上，在目前的DBMS中是不可能拆分屬性的，因為他們不允許這么做。
2. 第二范式（2NF）：完全函數(shù)依賴
先講講什么是部分函數(shù)依賴。
部分函數(shù)依賴，就是多個屬性決定另一個屬性，但事實上，這多個屬性是有冗余的。例如，（學(xué)號，班級）->姓名，事實上，只需要學(xué)號就能決定姓名，因此班級是冗余的，應(yīng)該去掉。
滿足第二范式的數(shù)據(jù)庫設(shè)計必須先滿足第一范式。
因此第二范式的目標(biāo)就是消除函數(shù)依賴關(guān)系中左邊存在的冗余屬性。
3.第三范式（3NF）：消除傳遞依賴
不依賴于其他非主屬性（消除傳遞依賴）。
滿足第三范式的數(shù)據(jù)庫必須先滿足第二范式。
也就是，數(shù)據(jù)庫中的屬性依賴僅能依賴于主屬性，不存在于其他非主屬性的關(guān)聯(lián)。
例如，圖書，圖書室的關(guān)系。圖書包括編號、出版商、頁碼等信息，圖書室包括圖書室編號、所存圖書（外鍵）。其中，圖書室的表中不應(yīng)該存儲任何圖書的具體信息（例如，出版商。。），而只能通過主鍵圖書編號來獲得對應(yīng)圖書的信息。
4.BC范式（BCNF）：
（1）所有非主屬性對每一個碼都是完全函數(shù)依賴；
（2）所有的主屬性對于每一個不包含它的碼，也是完全函數(shù)依賴；
（3）沒有任何屬性完全函數(shù)依賴于非碼的任意一個組合。
R屬于3NF，不一定屬于BCNF，如果R屬于BCNF，一定屬于3NF。
5.第四范式（4NF）：
對于每一個X->Y，X都能找到一個候選碼（ 若關(guān)系中的某一屬性組的值能唯一地表示一個元組,而其真子集不行,則稱該屬性組為候選碼）。
最后舉個例子（網(wǎng)上的）：
學(xué)生表學(xué)號姓名教師學(xué)生關(guān)系編號系編號愛好編號一范式，就是表里的字段不能在劃分屬性了。二范式，滿足一范式基礎(chǔ)，表里不存在與學(xué)號沒關(guān)系的信息三范式，滿足二范式的基礎(chǔ)上，表里不存在其他字段的關(guān)聯(lián)，BC范式，滿足三范式的基礎(chǔ)上，就是學(xué)生表里的每行都不存在重復(fù)的信息第四范式，滿足BC范式，就是連愛好這樣字段，也不能出現(xiàn) ”籃球，足球“；要建立一個愛好編號表，
數(shù)據(jù)庫三大范式詳解（通俗易懂）
轉(zhuǎn)載 2016年10月26日 20:03:29
標(biāo)簽：
數(shù)據(jù)庫 /
MYSQL /
數(shù)據(jù)庫設(shè)計 /
三大范式范式：英文名稱是 Normal Form，它是英國人 E.F.Codd（關(guān)系數(shù)據(jù)庫的老祖宗）在上個世紀(jì)70年代提出關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型后總結(jié)出來的，范式是關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論的基礎(chǔ)，也是我們在設(shè)計數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)過程中所要遵循的規(guī)則和指導(dǎo)方法。目前有跡可尋的共有8種范式，依次是：1NF，2NF，3NF，BCNF，4NF，5NF，DKNF，6NF。通常所用到的只是前三個范式，即：第一范式（1NF），第二范式（2NF），第三范式（3NF）。下面就簡單介紹下這三個范式。
◆ 第一范式（1NF）：強(qiáng)調(diào)的是列的原子性，即列不能夠再分成其他幾列。
考慮這樣一個表：【聯(lián)系人】（姓名，性別，電話）
如果在實際場景中，一個聯(lián)系人有家庭電話和公司電話，那么這種表結(jié)構(gòu)設(shè)計就沒有達(dá)到 1NF。要符合 1NF 我們只需把列（電話）拆分，即：【聯(lián)系人】（姓名，性別，家庭電話，公司電話）。1NF 很好辨別，但是 2NF 和 3NF 就容易搞混淆。
◆ 第二范式（2NF）：首先是 1NF，另外包含兩部分內(nèi)容，一是表必須有一個主鍵；二是沒有包含在主鍵中的列必須完全依賴于主鍵，而不能只依賴于主鍵的一部分。
考慮一個訂單明細(xì)表：【OrderDetail】（OrderID，ProductID，UnitPrice，Discount，Quantity，ProductName）。
因為我們知道在一個訂單中可以訂購多種產(chǎn)品，所以單單一個 OrderID 是不足以成為主鍵的，主鍵應(yīng)該是（OrderID，ProductID）。顯而易見 Discount（折扣），Quantity（數(shù)量）完全依賴（取決）于主鍵（OderID，ProductID），而 UnitPrice，ProductName 只依賴于 ProductID。所以 OrderDetail 表不符合 2NF。不符合 2NF 的設(shè)計容易產(chǎn)生冗余數(shù)據(jù)。
可以把【OrderDetail】表拆分為【OrderDetail】（OrderID，ProductID，Discount，Quantity）和【Product】（ProductID，UnitPrice，ProductName）來消除原訂單表中UnitPrice，ProductName多次重復(fù)的情況。
◆ 第三范式（3NF）：首先是 2NF，另外非主鍵列必須直接依賴于主鍵，不能存在傳遞依賴。即不能存在：非主鍵列 A 依賴于非主鍵列 B，非主鍵列 B 依賴于主鍵的情況。
考慮一個訂單表【Order】（OrderID，OrderDate，CustomerID，CustomerName，CustomerAddr，CustomerCity）主鍵是（OrderID）。
其中 OrderDate，CustomerID，CustomerName，CustomerAddr，CustomerCity 等非主鍵列都完全依賴于主鍵（OrderID），所以符合 2NF。不過問題是 CustomerName，CustomerAddr，CustomerCity 直接依賴的是 CustomerID（非主鍵列），而不是直接依賴于主鍵，它是通過傳遞才依賴于主鍵，所以不符合 3NF。
通過拆分【Order】為【Order】（OrderID，OrderDate，CustomerID）和【Customer】（CustomerID，CustomerName，CustomerAddr，CustomerCity）從而達(dá)到 3NF。
第二范式（2NF）和第三范式（3NF）的概念很容易混淆，區(qū)分它們的關(guān)鍵點在于，2NF：非主鍵列是否完全依賴于主鍵，還是依賴于主鍵的一部分；3NF：非主鍵列是直接依賴于主鍵，還是直接依賴于非主鍵列。
數(shù)據(jù)庫范式詳解標(biāo)簽：
數(shù)據(jù)庫范式2014-02-25 12:20 5393人閱讀
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數(shù)據(jù)庫面試相關(guān)（1）
數(shù)據(jù)庫的設(shè)計范式是數(shù)據(jù)庫設(shè)計所需要滿足的規(guī)范，滿足這些規(guī)范的數(shù)據(jù)庫是簡潔的、結(jié)構(gòu)明晰的，同時，不會發(fā)生插入（insert）、刪除（delete）和更新（update）操作異常。反之則是亂七八糟，不僅給數(shù)據(jù)庫的編程人員制造麻煩，而且面目可憎，可能存儲了大量不需要的冗余信息。
范式說明
1.1 第一范式（1NF）無重復(fù)的列
所謂第一范式（1NF）是指數(shù)據(jù)庫表的每一列都是不可分割的基本數(shù)據(jù)項，同一列中不能有多個值，即實體中的某個屬性不能有多個值或者不能有重復(fù)的屬性。如果出現(xiàn)重復(fù)的屬性，就可能需要定義一個新的實體，新的實體由重復(fù)的屬性構(gòu)成，新實體與原實體之間為一對多關(guān)系。在第一范式（1NF）中表的每一行只包含一個實例的信息。簡而言之，第一范式就是無重復(fù)的列。
說明：在任何一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，第一范式（1NF）是對關(guān)系模式的基本要求，不滿足第一范式（1NF）的數(shù)據(jù)庫就不是關(guān)系數(shù)據(jù)庫。
例如，如下的數(shù)據(jù)庫表是符合第一范式的：
字段1
字段2
字段3
字段4
而這樣的數(shù)據(jù)庫表是不符合第一范式的：
字段1
字段2
字段3
字段4
字段3.1
字段3.2
數(shù)據(jù)庫表中的字段都是單一屬性的，不可再分。這個單一屬性由基本類型構(gòu)成，包括整型、實數(shù)、字符型、邏輯型、日期型等。很顯然，在當(dāng)前的任何關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）中，傻瓜也不可能做出不符合第一范式的數(shù)據(jù)庫，因為這些DBMS不允許你把數(shù)據(jù)庫表的一列再分成二列或多列。因此，你想在現(xiàn)有的DBMS中設(shè)計出不符合第一范式的數(shù)據(jù)庫都是不可能的。
1.2 第二范式（2NF）屬性完全依賴于主鍵 [ 消除部分子函數(shù)依賴 ]
如果關(guān)系模式R為第一范式，并且R中每一個非主屬性完全函數(shù)依賴于R的某個候選鍵， 則稱為第二范式模式。
第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基礎(chǔ)上建立起來的，即滿足第二范式（2NF）必須先滿足第一范式（1NF）。第二范式（2NF）要求數(shù)據(jù)庫表中的每個實例或行必須可以被惟一地區(qū)分。為實現(xiàn)區(qū)分通常需要為表加上一個列，以存儲各個實例的惟一標(biāo)識。這個惟一屬性列被稱為主關(guān)鍵字或主鍵、主碼。
例如員工信息表中加上了員工編號（emp_id）列，因為每個員工的員工編號是惟一的，因此每個員工可以被惟一區(qū)分。
簡而言之，第二范式（2NF）就是非主屬性完全依賴于主關(guān)鍵字。
所謂完全依賴是指不能存在僅依賴主關(guān)鍵字一部分的屬性（設(shè)有函數(shù)依賴W→A，若存在XW，有X→A成立，那么稱W→A是局部依賴，否則就稱W→A是完全函數(shù)依賴）。如果存在，那么這個屬性和主關(guān)鍵字的這一部分應(yīng)該分離出來形成一個新的實體，新實體與原實體之間是一對多的關(guān)系。
假定選課關(guān)系表為SelectCourse(學(xué)號, 姓名, 年齡, 課程名稱, 成績, 學(xué)分)，關(guān)鍵字為組合關(guān)鍵字(學(xué)號, 課程名稱)，因為存在如下決定關(guān)系：
(學(xué)號, 課程名稱) → (姓名, 年齡, 成績, 學(xué)分)
這個數(shù)據(jù)庫表不滿足第二范式，因為存在如下決定關(guān)系：
(課程名稱) → (學(xué)分)
(學(xué)號) → (姓名, 年齡)
即存在組合關(guān)鍵字中的字段決定非關(guān)鍵字的情況。
由于不符合2NF，這個選課關(guān)系表會存在如下問題：
(1) 數(shù)據(jù)冗余：
同一門課程由n個學(xué)生選修，"學(xué)分"就重復(fù)n-1次；同一個學(xué)生選修了m門課程，姓名和年齡就重復(fù)了m-1次。
(2) 更新異常：
若調(diào)整了某門課程的學(xué)分，數(shù)據(jù)表中所有行的"學(xué)分"值都要更新，否則會出現(xiàn)同一門課程學(xué)分不同的情況。
(3) 插入異常：
假設(shè)要開設(shè)一門新的課程，暫時還沒有人選修。這樣，由于還沒有"學(xué)號"關(guān)鍵字，課程名稱和學(xué)分也無法記錄入數(shù)據(jù)庫。
(4) 刪除異常：
假設(shè)一批學(xué)生已經(jīng)完成課程的選修，這些選修記錄就應(yīng)該從數(shù)據(jù)庫表中刪除。但是，與此同時，課程名稱和學(xué)分信息也被刪除了。很顯然，這也會導(dǎo)致插入異常。
把選課關(guān)系表SelectCourse改為如下三個表：
學(xué)生：Student(學(xué)號, 姓名, 年齡)；
課程：Course(課程名稱, 學(xué)分)；
選課關(guān)系：SelectCourse(學(xué)號, 課程名稱, 成績)。
這樣的數(shù)據(jù)庫表是符合第二范式的， 消除了數(shù)據(jù)冗余、更新異常、插入異常和刪除異常。
另外，所有單關(guān)鍵字的數(shù)據(jù)庫表都符合第二范式，因為不可能存在組合關(guān)鍵字。
1.3 第三范式（3NF）屬性不依賴于其它非主屬性 [ 消除傳遞依賴 ]
如果關(guān)系模式R是第二范式，且每個非主屬性都不傳遞依賴于R的候選鍵，則稱R為第三范式模式。
滿足第三范式（3NF）必須先滿足第二范式（2NF）。第三范式（3NF）要求一個數(shù)據(jù)庫表中不包含已在其它表中已包含的非主關(guān)鍵字信息。
例如，存在一個部門信息表，其中每個部門有部門編號（dept_id）、部門名稱、部門簡介等信息。那么在的員工信息表中列出部門編號后就不能再將部門名稱、部門簡介等與部門有關(guān)的信息再加入員工信息表中。如果不存在部門信息表，則根據(jù)第三范式（3NF）也應(yīng)該構(gòu)建它，否則就會有大量的數(shù)據(jù)冗余。
第三范式（3NF）：在第二范式的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)表中如果不存在非關(guān)鍵字段對任一候選關(guān)鍵字段的傳遞函數(shù)依賴則符合第三范式。簡而言之，第三范式就是屬性不依賴于其它非主屬性。
所謂傳遞函數(shù)依賴，指的是如果存在"A → B → C"的決定關(guān)系，則C傳遞函數(shù)依賴于A。
因此，滿足第三范式的數(shù)據(jù)庫表應(yīng)該不存在如下依賴關(guān)系：
關(guān)鍵字段 → 非關(guān)鍵字段x → 非關(guān)鍵字段y
假定學(xué)生關(guān)系表為Student(學(xué)號, 姓名, 年齡, 所在學(xué)院, 學(xué)院地點, 學(xué)院電話)，關(guān)鍵字為單一關(guān)鍵字"學(xué)號"，因為存在如下決定關(guān)系：
(學(xué)號) → (姓名, 年齡, 所在學(xué)院, 學(xué)院地點, 學(xué)院電話)
這個數(shù)據(jù)庫是符合2NF的，但是不符合3NF，因為存在如下決定關(guān)系：
(學(xué)號) → (所在學(xué)院) → (學(xué)院地點, 學(xué)院電話)
即存在非關(guān)鍵字段"學(xué)院地點"、"學(xué)院電話"對關(guān)鍵字段"學(xué)號"的傳遞函數(shù)依賴。
它也會存在數(shù)據(jù)冗余、更新異常、插入異常和刪除異常的情況，讀者可自行分析得知。
把學(xué)生關(guān)系表分為如下兩個表：
學(xué)生：(學(xué)號, 姓名, 年齡, 所在學(xué)院)；
學(xué)院：(學(xué)院, 地點, 電話)。
這樣的數(shù)據(jù)庫表是符合第三范式的，消除了數(shù)據(jù)冗余、更新異常、插入異常和刪除異常。
1.4 鮑依斯-科得范式（BCNF是3NF的改進(jìn)形式）
若關(guān)系模式R是第一范式，且每個屬性都不傳遞依賴于R的候選鍵。這種關(guān)系模式就是BCNF模式。即在第三范式的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)庫表中如果不存在任何字段對任一候選關(guān)鍵字段的傳遞函數(shù)依賴則符合鮑依斯-科得范式。
假設(shè)倉庫管理關(guān)系表為StorehouseManage(倉庫ID, 存儲物品ID, 管理員ID, 數(shù)量)，且有一個管理員只在一個倉庫工作；一個倉庫可以存儲多種物品。這個數(shù)據(jù)庫表中存在如下決定關(guān)系：
(倉庫ID, 存儲物品ID) →(管理員ID, 數(shù)量)
(管理員ID, 存儲物品ID) → (倉庫ID, 數(shù)量)
所以，(倉庫ID, 存儲物品ID)和(管理員ID, 存儲物品ID)都是StorehouseManage的候選關(guān)鍵字，表中的唯一非關(guān)鍵字段為數(shù)量，它是符合第三范式的。但是，由于存在如下決定關(guān)系：
(倉庫ID) → (管理員ID)
(管理員ID) → (倉庫ID)
即存在關(guān)鍵字段決定關(guān)鍵字段的情況，所以其不符合BCNF范式。它會出現(xiàn)如下異常情況：
(1) 刪除異常：
當(dāng)倉庫被清空后，所有"存儲物品ID"和"數(shù)量"信息被刪除的同時，"倉庫ID"和"管理員ID"信息也被刪除了。
(2) 插入異常：
當(dāng)倉庫沒有存儲任何物品時，無法給倉庫分配管理員。
(3) 更新異常：
如果倉庫換了管理員，則表中所有行的管理員ID都要修改。
把倉庫管理關(guān)系表分解為二個關(guān)系表：
倉庫管理：StorehouseManage(倉庫ID, 管理員ID)；
倉庫：Storehouse(倉庫ID, 存儲物品ID, 數(shù)量)。
這樣的數(shù)據(jù)庫表是符合BCNF范式的，消除了刪除異常、插入異常和更新異常。
四種范式之間存在如下關(guān)系：
