
构造数据库必须遵循一定的规则。在关系数据库中,这种规则就是范式。范式是符合某一种级别的关系模式的集合。关系数据库中的关系必须满足一定的要求,即满足不同的范式。目前关系数据库有六种范式:第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)、第四范式(4NF)、第五范式(5NF)和第六范式(6NF)。满足最低要求的范式是第一范式(1NF)。在第一范式的基础上进一步满足更多要求的称为第二范式(2NF),其余范式以次类推。一般说来,数据库只需满足第三范式(3NF)就行了。下面我们举例介绍第一范式(1NF)、第二范式(2NF)和第三范式(3NF)。
341 第一范式(1NF)
在任何一个关系数据库中,第一范式(1NF)是对关系模式的基本要求,不满足第一范式(1NF)的数据库就不是关系数据库。
所谓第一范式(1NF)是指数据库表的每一列都是不可分割的基本数据项,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。如果出现重复的属性,就可能需要定义一个新的实体,新的实体由重复的属性构成,新实体与原实体之间为一对多关系。在第一范式(1NF)中表的每一行只包含一个实例的信息。例如,对于图3-2 中的员工信息表,不能将员工信息都放在一列中显示,也不能将其中的两列或多列在一列中显示;员工信息表的每一行只表示一个员工的信息,一个员工的信息在表中只出现一次。简而言之,第一范式就是无重复的列。
342 第二范式(2NF)
第二范式(2NF)是在第一范式(1NF)的基础上建立起来的,即满足第二范式(2NF)必须先满足第一范式(1NF)。第二范式(2NF)要求数据库表中的每个实例或行必须可以被惟一地区分。为实现区分通常需要为表加上一个列,以存储各个实例的惟一标识。如
图3-2 员工信息表中加上了员工编号(emp_id)列,因为每个员工的员工编号是惟一的,因此每个员工可以被惟一区分。这个惟一属性列被称为主关键字或主键、主码。
第二范式(2NF)要求实体的属性完全依赖于主关键字。所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主关键字一部分的属性,如果存在,那么这个属性和主关键字的这一部分应该分离出来形成一个新的实体,新实体与原实体之间是一对多的关系。为实现区分通常需要为表加上一个列,以存储各个实例的惟一标识。简而言之,第二范式就是非主属性非部分依赖于主关键字。
343 第三范式(3NF)
满足第三范式(3NF)必须先满足第二范式(2NF)。简而言之,第三范式(3NF)要求一个数据库表中不包含已在其它表中已包含的非主关键字信息。例如,存在一个部门信息表,其中每个部门有部门编号(dept_id)、部门名称、部门简介等信息。那么在图3-2
的员工信息表中列出部门编号后就不能再将部门名称、部门简介等与部门有关的信息再加入员工信息表中。如果不存在部门信息表,则根据第三范式(3NF)也应该构建它,否则就会有大量的数据冗余。简而言之,第三范式就是属性不依赖于其它非主属性。
范式是指导意义的,保持数据的无损连接性和函数依赖性,符合范式可以明确实体关系概念,降低冗余数据,提高数据“整洁性”
不满足1NF不可称之为关系数据库,
但是满足的范式越高,数据库关系的复杂度越高,数据 *** 作越复杂,越不容易维护,获取数据编写代码量会较大且易出错
一般达到3NF即可, 打破数据库的范式并非不可以,为业务逻辑清晰满足1、2范式不满足3NF也可以的
1、第一范式(1NF)
所谓第一范式(1NF)是指在关系模型中,对于添加的一个规范要求,所有的域都应该是原子性的,即数据库表的每一列都是不可分割的原子数据项,而不能是集合,数组,记录等非原子数据项。
即实体中的某个属性有多个值时,必须拆分为不同的属性。在符合第一范式(1NF)表中的每个域值只能是实体的一个属性或一个属性的一部分。简而言之,第一范式就是无重复的域。
说明:在任何一个关系数据库中,第一范式(1NF)是对关系模式的设计基本要求,一般设计中都必须满足第一范式(1NF)。
不过有些关系模型中突破了1NF的限制,这种称为非1NF的关系模型。换句话说,是否必须满足1NF的最低要求,主要依赖于所使用的关系模型。
2、第二范式(2NF)
在1NF的基础上,非码属性必须完全依赖于候选码(在1NF基础上消除非主属性对主码的部分函数依赖)
第二范式(2NF)是在第一范式(1NF)的基础上建立起来的,即满足第二范式(2NF)必须先满足第一范式(1NF)。
第二范式(2NF)要求数据库表中的每个实例或记录必须可以被唯一地区分。选取一个能区分每个实体的属性或属性组,作为实体的唯一标识。
例如在员工表中的身份z号码即可实现每个一员工的区分,该身份z号码即为候选键,任何一个候选键都可以被选作主键。
在找不到候选键时,可额外增加属性以实现区分,如果在员工关系中,没有对其身份z号进行存储,而姓名可能会在数据库运行的某个时间重复。
无法区分出实体时,设计辟如ID等不重复的编号以实现区分,被添加的编号或ID选作主键。(该主键的添加是在ER设计时添加,不是建库时随意添加)
第二范式(2NF)要求实体的属性完全依赖于主关键字。
所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主关键字一部分的属性,如果存在,那么这个属性和主关键字的这一部分应该分离出来形成一个新的实体,新实体与原实体之间是一对多的关系。
为实现区分通常需要为表加上一个列,以存储各个实例的唯一标识。简而言之,第二范式就是在第一范式的基础上属性完全依赖于主键。
3、第三范式(3NF)
在2NF基础上,任何非主属性不依赖于其它非主属性(在2NF基础上消除传递依赖)
第三范式(3NF)是第二范式(2NF)的一个子集,即满足第三范式(3NF)必须满足第二范式(2NF)。
简而言之,第三范式(3NF)要求一个关系中不包含已在其它关系已包含的非主关键字信息。例如,存在一个部门信息表,其中每个部门有部门编号(dept_id)、部门名称、部门简介等信息。
那么在员工信息表中列出部门编号后就不能再将部门名称、部门简介等与部门有关的信息再加入员工信息表中。
如果不存在部门信息表,则根据第三范式(3NF)也应该构建它,否则就会有大量的数据冗余。
简而言之,第三范式就是属性不依赖于其它非主属性,也就是在满足2NF的基础上,任何非主属性不得传递依赖于主属性。
扩展资料
设计关系数据库时,遵从不同的规范要求,设计出合理的关系型数据库,这些不同的规范要求被称为不同的范式,各种范式呈递次规范,越高的范式数据库冗余越小。
目前关系数据库有六种范式:第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)、巴斯-科德范式(BCNF)、第四范式(4NF)和第五范式(5NF,又称完美范式)。
满足最低要求的范式是第一范式(1NF)。在第一范式的基础上进一步满足更多规范要求的称为第二范式(2NF),其余范式以次类推。一般说来,数据库只需满足第三范式(3NF)就行了。
实际上设计任何一种数据库应用系统,不论是基于何种数据模型的,都会遇到如何构造合适的数据模式即逻辑结构的问题。由于关系模型有严格的数学理论基础,并且可以向别的数据模型转换。所以要设计合适的关系模式,使其逻辑结构更加符合要求,出现了规范化理论。而三大范式即第一、第二和第三范式就是规范化理论重要部分,是为了在设计中更好的解决数据冗余,数据有效性检查,提高存储效率。另外还有第四范式、第五范式等。第一范式的作用是要求每个关系的属性为原子性的,不可再分。即表中不能还有表。满足第二范式必须满足第一范式。第二范式(2NF)要求数据库表中的每个实例或行必须可以被唯一地区分。满足第三范式(3NF)必须先满足第二范式(2NF)。简而言之,第三范式(3NF)要求一个数据库表中不包含已在其它表中已包含的非主关键字信息。
关系模型数据库的优点:
1、关系模型和格式化模型不同,它是简历在严格的数学概念的基础上的。
2、关系模型的概念单一。无论实体还是实体之间的联系都用关系来表示。对数据库的检索和更新结果也是关系(即表)。所以其数据结构简单、清晰,用户易懂易用。
3、关系模型的存取路径对用户透明,从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性,也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。
关系模型数据库的缺点:
1、由于存取路径岛屿用户是隐蔽的,查询效率往往不如格式化数据模型。
2、为了提高性能,数据库管理系统必须到用户的查询请求进行优化,因此增加了开发数据库管理系统的难度。
扩展资料:
其他数据库的优缺点:
层次数据库的优点:
1、数据结构比较简单清晰。
2、层次数据库的查询效率高。因为层次模型中记录之间的联系用有向边表示,这种练习在DBMS中常常用指针来实现,因此这种练习也就是记录之间的存取路径。当药存取某个节点的记录值,DBMS就沿着这一条路径很快找到该记录值,所以层次数据库的性能优于关系数据库,不低于网状数据库。
3、层次数据模型提供了良好的完整性支持。
层次数据库的缺点:
1、现实世界中很多联系都是非层次性的。
2、对插入和产出 *** 作的限制比较多,因此应用程序的编写比较复杂、
3、由于结构严密,层次命令趋于程序化。
参考资料:
参考资料:
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