Ⅰ第一范式(1NF):
数据库表中的字段都是单一属性的,不可再分。
这个单一属性由基本类型构成,包括整型、
实数、字符型、逻辑型、日期型等。
定义:若是一个关系模式R的全部属性都是不可分的基本
数据项,则R属于1NF。
例如,下面的数据库表是符合第一范式的:
字段1 字段2 字段3 字段4
而这样的数据库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
很显然,在当前的任何
关系数据库管理系统(DBMS)中,谁也不可能作出不符合第一范式的数据库,由于这些DBMS不容许你把数据库表的一列再分红二列或多列。所以,想在现有的DBMS中设计出不符合第一范式的数据库都是不可能的。
Ⅱ 第二范式(2NF):
数据库表中不存在非关键字段对任一
候选关键字段的
部分函数依赖(部分函数依赖指的是存在组合关键字中的某些字段决定非关键字段的状况),也即全部非关键字段都彻底依赖于任意一组候选关键字。
假定选课关系表为SelectCourse(学号,姓名,年龄,课程名称,成绩,学分),关键字为组合关键字(学号,课程名称),由于存在以下决定关系:
(学号,课程名称) → (姓名,年龄,成绩,学分)
这个数据库表不知足第二范式,由于存在以下决定关系:
(课程名称) → (学分)
(学号) → (姓名,年龄)
即
存在组合关键字中的字段决定非关键字的状况。
因为不符合2NF,这个选课关系表会存在以下问题:
(1) 数据冗余:
同一门课程由n个学生选修,"学分"就重复n-1次;同一个学生选修了m门课程,姓名和年龄就重复了m-1次。
(2) 更新异常:
若调整了某门课程的学分,数据表中全部行的"学分"值都要更新,不然会出现同一门课程学分不一样的状况。
(3) 插入异常:
假设要开设一门新的课程,暂时尚未人选修。这样,因为尚未"学号"关键字,课程名称和学分也没法记录入数据库。
(4) 删除异常:
假设一批学生已经完成课程的选修,这些选修记录就应该从数据库表中删除。可是,与此同时,课程名称和学分信息也被删除了。很显然,这也会致使插入异常。
把选课关系表SelectCourse改成以下三个表:
学生:Student(学号,姓名,年龄);
课程:Course(课程名称,学分);
选课关系:SelectCourse(学号,课程名称,成绩)。
这样的数据库表是符合第二范式的, 消除了数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常。
另外,全部单关键字的数据库表都符合第二范式,由于不可能存在组合关键字。
Ⅲ 第三范式(3NF):
在第二范式的基础上,数据表中若是不存在非关键字段对任一候选关键字段的
传递函数依赖则符合第三范式。所谓传递函数依赖,指的是若是存在"A → B → C"的决定关系,则C传递函数依赖于A。所以,知足第三范式的数据库表应该不存在以下依赖关系:
关键字段 → 非关键字段x → 非关键字段y
假定学生关系表为Student(学号,姓名,年龄,所在学院,学院地点,学院电话),关键字为单一关键字"学号",由于存在以下决定关系:
(学号) → (姓名,年龄,所在学院,学院地点,学院电话)
这个数据库是符合2NF的,可是不符合3NF,由于存在以下决定关系:
(学号) → (所在学院) → (学院地点,学院电话)
即
存在非关键字段"学院地点"、"学院电话"对关键字段"学号"的传递函数依赖。
它也会存在数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常的状况,读者可自行分析得知。
把学生关系表分为以下两个表:
学生:(学号,姓名,年龄,所在学院);
学院:(学院,地点,电话)。
这样的数据库表是符合第三范式的,消除了数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常。