前言

首先，你得知道范式是干啥的？
范式就是規(guī)范我們建表的依據(jù)，為后續(xù)的增刪改查提高安全保障

正文

come on~~~~~~

第一范式

第一范式：所有屬性都是不可分割的原子值。
也就是每個(gè)屬性都是不可再分的。
例如下圖就不符合第一范式的要求

實(shí)際上，1NF是所有關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的最基本要求，你在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（RDBMS），例如SQL Server，Oracle，MySQL中創(chuàng)建數(shù)據(jù)表的時(shí)候，如果數(shù)據(jù)表的設(shè)計(jì)不符合這個(gè)最基本的要求，那么操作一定是不能成功的。如果我們要在RDBMS中表現(xiàn)表中的數(shù)據(jù)，就得設(shè)計(jì)為下圖的形式：

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第二范式（2NF）

第二范式：在第一范式的基礎(chǔ)上，要求非主屬性都要和碼有完全依賴(lài)關(guān)系
所謂完全依賴(lài)是指不能存在僅依賴(lài)碼一部分的屬性，必須是依賴(lài)全部屬性。（區(qū)別于部分依賴(lài)）
如果有哪些數(shù)據(jù)只和碼的一部份有關(guān)的話，它就不符合第二范式。同時(shí)可以得出：如果一個(gè)數(shù)據(jù)表的碼只有單一一個(gè)字段的話，它就一定符合第二范式(前提是該數(shù)據(jù)表符合第一范式)。
（碼可以由多個(gè)字段組成聯(lián)合碼，所以碼可以是多屬性）
2NF在1NF的基礎(chǔ)之上，消除了非主屬性對(duì)于碼的部分屬性依賴(lài)。

首先來(lái)看看下圖

（1）每一名學(xué)生的學(xué)號(hào)、姓名、系名、系主任這些數(shù)據(jù)重復(fù)多次。每個(gè)系與對(duì)應(yīng)的系主任的數(shù)據(jù)也重復(fù)多次——數(shù)據(jù)冗余過(guò)大

（2）假如學(xué)校新建了一個(gè)系，但是暫時(shí)還沒(méi)有招收任何學(xué)生（比如3月份就新建了，但要等到8月份才招生），那么是無(wú)法將系名與系主任的數(shù)據(jù)單獨(dú)地添加到數(shù)據(jù)表中去的 ——插入異常

（3）假如將某個(gè)系中所有學(xué)生相關(guān)的記錄都刪除，那么所有系與系主任的數(shù)據(jù)也就隨之消失了（一個(gè)系所有學(xué)生都沒(méi)有了，并不表示這個(gè)系就沒(méi)有了）。——刪除異常

（4）假如李小明轉(zhuǎn)系到法律系，那么為了保證數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的一致性，需要修改三條記錄中系與系主任的數(shù)據(jù)?！?strong>修改異常

所以這張表肯定不符合設(shè)計(jì)規(guī)范。我們來(lái)通過(guò)第二范式修改。
首先什么是依賴(lài)？

依賴(lài)
若在一張表中，在屬性（或?qū)傩越M）X的值確定的情況下，必定能確定屬性Y的值，那么就可以說(shuō)Y函數(shù)依賴(lài)于X，寫(xiě)作 X → Y。
例如，對(duì)于上圖中的數(shù)據(jù)，找不到任何一條記錄，它們的學(xué)號(hào)相同而對(duì)應(yīng)的姓名不同。所以我們可以說(shuō)姓名函數(shù)依賴(lài)于學(xué)號(hào)，寫(xiě)作 學(xué)號(hào) → 姓名。但是反過(guò)來(lái)，因?yàn)榭赡艹霈F(xiàn)同名的學(xué)生，所以有可能不同的兩條學(xué)生記錄，它們?cè)谛彰系闹迪嗤?#xff0c;但對(duì)應(yīng)的學(xué)號(hào)不同，所以我們不能說(shuō)學(xué)號(hào)函數(shù)依賴(lài)于姓名。

然后什么是碼？

碼
設(shè) K 為某表中的一個(gè)屬性或?qū)傩越M，若除 K 之外的所有屬性都完全依賴(lài)于 K（這個(gè)“完全”不要漏了），那么我們稱(chēng) K 為候選碼，簡(jiǎn)稱(chēng)為碼。在實(shí)際中我們通?？梢岳斫鉃?#xff1a;假如當(dāng) K 確定的情況下，該表除 K 之外的所有屬性的值也就隨之確定，那么 K 就是碼。一張表中可以有超過(guò)一個(gè)碼。（實(shí)際應(yīng)用中為了方便，通常選擇其中的一個(gè)碼作為主碼）
如圖中我們可以知道該表的碼是（學(xué)號(hào)、課名）

對(duì)于第二范式，所有的非主屬性要依賴(lài)于全部主屬性。
由圖中我們可以得到兩個(gè)主屬性：學(xué)號(hào) 和 課名
“學(xué)號(hào)“和”課程“就組成了聯(lián)合主鍵。（一個(gè)表只有一個(gè)主鍵。 主鍵可以由一個(gè)字段，也可以由多個(gè)字段組成）

因?yàn)槲覀兛梢酝ㄟ^(guò)學(xué)號(hào)來(lái)確定一個(gè)學(xué)生的姓名 系名 系主任 這三個(gè)屬性，無(wú)法確定課程和分?jǐn)?shù)屬性。
通過(guò)學(xué)生的學(xué)號(hào)和課程兩個(gè)屬性，可以確定分?jǐn)?shù)。

對(duì)于（學(xué)號(hào)，課名） → 姓名，有 學(xué)號(hào) → 姓名，存在非主屬性 姓名 對(duì)碼（學(xué)號(hào)，課名）的部分依賴(lài)。
對(duì)于（學(xué)號(hào)，課名） → 系名，有 學(xué)號(hào) → 系名，存在非主屬性 系名 對(duì)碼（學(xué)號(hào)，課名）的部依賴(lài)。
對(duì)于（學(xué)號(hào)，課名） → 系主任，有 學(xué)號(hào) → 系主任，存在非主屬性 系主任 對(duì)碼（學(xué)號(hào)，課名）的部分依賴(lài)。

所以表3存在非主屬性對(duì)于碼的部分函數(shù)依賴(lài)，最高只符合1NF的要求，不符合2NF的要求。

所以做出修改

刪除某個(gè)系中所有的學(xué)生記錄
該系的信息仍然全部丟失?！獰o(wú)改進(jìn)
所以我們要使用第三范式。

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第三范式（3NF）

第三范式：任何非主屬性不依賴(lài)于其它非主屬性。
3NF在2NF的基礎(chǔ)之上，消除了非主屬性對(duì)于碼的傳遞函數(shù)依賴(lài)。

對(duì)于選課表，碼為（學(xué)號(hào)，課名），主屬性為學(xué)號(hào)和課名，非主屬性只有一個(gè)，為分?jǐn)?shù)，不可能存在傳遞函數(shù)依賴(lài)，所以選課表的設(shè)計(jì)，符合3NF的要求。

對(duì)于學(xué)生表，主碼為學(xué)號(hào)，主屬性為學(xué)號(hào)，非主屬性為姓名、系名和系主任。因?yàn)?學(xué)號(hào) → 系名，同時(shí) 系名 → 系主任，所以存在非主屬性系主任對(duì)于碼學(xué)號(hào)的傳遞函數(shù)依賴(lài)，所以學(xué)生表的設(shè)計(jì)，不符合3NF的要求。

為了讓數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)達(dá)到3NF，我們必須進(jìn)一步進(jìn)行模式分解為以下形式：
選課（學(xué)號(hào)，課名，分?jǐn)?shù)）
學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，系名）
系（系名，系主任）

新的函數(shù)依賴(lài)關(guān)系如圖

修改后的表

第二范式和第三范式就是為了消除非主屬性對(duì)碼的部分函數(shù)依賴(lài)和傳遞函數(shù)依賴(lài)

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BC范式（博伊斯-科德）

BC范式在 3NF 的基礎(chǔ)上消除主屬性對(duì)于碼的部分與傳遞函數(shù)依賴(lài)。
要了解 BCNF 范式，那么先看這樣一個(gè)問(wèn)題：
若：
某公司有若干個(gè)倉(cāng)庫(kù)；
每個(gè)倉(cāng)庫(kù)只能有一名管理員，一名管理員只能在一個(gè)倉(cāng)庫(kù)中工作；
一個(gè)倉(cāng)庫(kù)中可以存放多種物品，一種物品也可以存放在不同的倉(cāng)庫(kù)中。每種物品在每個(gè)倉(cāng)庫(kù)中都有對(duì)應(yīng)的數(shù)量。
那么關(guān)系模式 倉(cāng)庫(kù)（倉(cāng)庫(kù)名，管理員，物品名，數(shù)量） 屬于哪一級(jí)范式？

答：已知函數(shù)依賴(lài)集：倉(cāng)庫(kù)名 → 管理員，管理員 → 倉(cāng)庫(kù)名，（倉(cāng)庫(kù)名，物品名）→ 數(shù)量
碼：（管理員，物品名），（倉(cāng)庫(kù)名，物品名）
主屬性：倉(cāng)庫(kù)名、管理員、物品名
非主屬性：數(shù)量
∵ 不存在非主屬性對(duì)碼的部分函數(shù)依賴(lài)和傳遞函數(shù)依賴(lài)。∴ 此關(guān)系模式屬于3NF。

基于此關(guān)系模式的關(guān)系（具體的數(shù)據(jù)）可能如圖所示：

好，既然此關(guān)系模式已經(jīng)屬于了 3NF，那么這個(gè)關(guān)系模式是否存在問(wèn)題呢？我們來(lái)看以下幾種操作：
先新增加一個(gè)倉(cāng)庫(kù)，但尚未存放任何物品，是否可以為該倉(cāng)庫(kù)指派管理員？——不可以，因?yàn)槲锲访彩侵鲗傩?#xff0c;根據(jù)實(shí)體完整性的要求，主屬性不能為空。
某倉(cāng)庫(kù)被清空后，需要?jiǎng)h除所有與這個(gè)倉(cāng)庫(kù)相關(guān)的物品存放記錄，會(huì)帶來(lái)什么問(wèn)題？——倉(cāng)庫(kù)本身與管理員的信息也被隨之刪除了。
如果某倉(cāng)庫(kù)更換了管理員，會(huì)帶來(lái)什么問(wèn)題？——這個(gè)倉(cāng)庫(kù)有幾條物品存放記錄，就要修改多少次管理員信息。
從這里我們可以得出結(jié)論，在某些特殊情況下，即使關(guān)系模式符合 3NF 的要求，仍然存在著插入異常，修改異常與刪除異常的問(wèn)題，仍然不是 ”好“ 的設(shè)計(jì)。

造成此問(wèn)題的原因：存在著主屬性對(duì)于碼的部分函數(shù)依賴(lài)與傳遞函數(shù)依賴(lài)。（在此例中就是存在主屬性【倉(cāng)庫(kù)名】對(duì)于碼【（管理員，物品名）】的部分函數(shù)依賴(lài)。

解決辦法就是要在 3NF 的基礎(chǔ)上消除主屬性對(duì)于碼的部分與傳遞函數(shù)依賴(lài)。

倉(cāng)庫(kù)（倉(cāng)庫(kù)名，管理員）
庫(kù)存（倉(cāng)庫(kù)名，物品名，數(shù)量）

這樣，之前的插入異常，修改異常與刪除異常的問(wèn)題就被解決了。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的4.MYSQL 三大范式+BC范式的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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