数据库之五种范式
一、第一范式（1NF）数据库
对于一张二维表，最基本的要求就是：每个份量必须是不可分的数据项，也就是说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。知足了这个条件的关系表就属于第一范式。函数
例1：spa
创建一个描述学校教务的数据库，涉及的对象包括学生的学号（Sno）、所在系（Sdept）、系主任姓名（Mname）、课程号（Cno）和成绩（Grade）。属性集合为U={Sno, Sdept, Mname, Cno, Grade}。函数依赖F为F={Sno→Sdept, Sdept→Mname, (Sno, Cno)→Grade}。对象
咱们就能够获得一个关系表Student<U, F>,其就属于第一范式：blog
可是该关系表存在一系列问题，好比数据冗余太大、更新异常、插入异常和删除异常等，所以该关系表不是一个好的模式，须要进行调整，这就须要用到后面提到的各类高级范式。基础
二、第二范式（2NF）im
第二范式的定义：若是关系表R属于第一范式，而且每个非主属性彻底函数依赖于某个候选键，则此关系表R属于第二范式。（关于函数依赖以及主键。候选键等概念能够查阅其余资料）数据
2NF是在1NF的基础上消除了非主属性对键的部分函数依赖。异常
例2：db
对于一个关系表S-L-C(Sno, Sdept, Sloc, Cno, Grade)，其中Sloc为学生的住处，而且每一个系的学生只住在同一个地方，其他的属性与例1中含义相同。S-L-C的候选键为(Sno, Cno)。此时，有以下函数依赖关系：
F（彻底函数依赖）：(Sno, Cno)→Grade；
P（部分函数依赖）：(Sno, Cno)→Sdept，由于Sno→Sdept；
P（部分函数依赖）：(Sno, Cno)→Sloc，由于Sno→Sloc；
Sdept→Sloc。
在这个关系表中，能够发现存在非主属性部分函数依赖与键，所以该关系表S-L-C不属于第二范式。
能够将该表分解为两个关系表，使得两个表属于第二范式：SC(Sno, Cno, Grade)和S-L(Sno, Sdept, Sloc)。拆分后，关系表SC和S-L的函数依赖关系以下：
此时，非主属性对于键都是彻底函数依赖了。
三、第三范式（3NF）
第三范式定义：关系模式（表）R<U, F>中若不存在这样的键X，属性组Y及非主属性Z（Z不包含于Y）使得X→Y，Y→Z成立，X不依赖于Y，则称R属于第三范式。
3NF是在2NF的基础上消除了非主属性对键的传递函数依赖。
在例2中的S-L关系表中，候选键为Sno，Sloc传递依赖于Sno，由于：Sno→Sdept，Sdept→Sloc；因此传递依赖：Sno→Sloc。非主属性Sloc传递依赖于键，所以S-L不属于第三范式。
一样的，能够继续将S-L分解：S-D(Sno, Sdept)和D-L(Sdept, Sloc)，分解后就不存在传递依赖了，所以S-D和D-L都属于第三范式。
四、BC范式（BCNF）
BCNF的定义：对于一个关系表（模式）R<U, F>属于第一范式，若X→Y且X不包含Y时X必含有键，则R属于BC范式。
BCNF是在3NF的基础上消除了主属性对键的部分函数依赖和传递函数依赖。
例3：
对于关系表SJP(S, J, P)，S是学生，J表示课程，P表示名次。每个学生选修每门课程的成绩有必定的名次，每门课程中每一名次只有一个学生（没有并列）。依赖关系以下：(S, J)→P; (J, P)→S。因此(S, J)，(J, P)都是候选键，因此三个属性都是主属性。在这个表中，没有没有非主属性对键传递依赖或者部分函数依赖，所以SJP属于3NF；而且也不存在主属性对键传递依赖或者部分依赖，因此SJP也属于BCNF。
例4：
对于关系表STJ(S, T, J)，S和J如例3，T表示教师。每一个教师只教一门课。每门课有若干教师，某一学生选定某门课，就对应一个固定的教师。函数依赖以下：(S, J)→T; (S, T)→J; T→J。(S, J)和(S, T)都是候选码，因此都是主属性。函数依赖图以下：
STJ是3NF，由于没有非主属性对键传递依赖或者部分函数依赖（实际上就没有非主属性），但STJ不是BCNF，由于存在主属性对键传递依赖或者部分函数依赖。
五、第四范式（4NF）
第四范式的定义：关系表R<U, F>属于第一范式，若是对于R的每一个非平凡多值依赖X→→Y（Y不包含于X），X都含有键，则称R属于4NF。
4NF是在3NF的基础上消除了属性间的非平凡且非函数依赖的多值依赖。
例5：
关系模式WSC(W, S, C)中，W表示仓库，S表示保管员，C表示商品。假设每一个仓库有若干保管员，有若干种商品。每一个保管员保管所在仓库的全部商品，每种商品被全部保管员保管。WSC的键为(W, S, C)，在WSC中存在非平凡的多值依赖：W→→S，W→→C，而W不是键，所以WSC不是4NF。能够用分解法对其进行处理，把WSC分解为两个表：WS(W, S)，WC(W, C)。在WS中存在多值依赖W→→S，但这是平凡的多值依赖，因此WS属于第四范式。同理WC与属于4NF。
下面给出各个范式之间的关系图：