数据库范式解析（1NF 2NF 3NF BCNF）
數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)范式是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。其目的在于通過(guò)規(guī)劃設(shè)計(jì)使得數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)合理，盡量減少數(shù)據(jù)冗余，消除存儲(chǔ)異常，方便數(shù)據(jù)的插入、更新和刪除操作。目前常用范式包括1NF（第一范式）、2NF（第二范式）、3NF（第三范式）和BCNF（鮑依斯-科得范式）。
1NF 第一范式
如果一個(gè)關(guān)系模式R的所有屬性都是不可分的基本數(shù)據(jù)項(xiàng)，則R∈1NF。
也可表述為：數(shù)據(jù)庫(kù)表中的字段都是單一屬性的，不可再分。
比如“地址”屬性應(yīng)該拆分為“城市”、“區(qū)縣”、“具體地址”便于使用。
2NF 第二范式
若關(guān)系模式R∈1NF，并且每一個(gè)非主屬性都完全函數(shù)依賴于R的碼（多個(gè)主屬性字段的組合），則R∈2NF
也可表述為：數(shù)據(jù)庫(kù)表中不存在非關(guān)鍵字段對(duì)任一候選關(guān)鍵字段的部分函數(shù)依賴（部分函數(shù)依賴指的是存在組合關(guān)鍵字中的某些字段決定非關(guān)鍵字段的情況），也即所有非關(guān)鍵字段都完全依賴于任意一組候選關(guān)鍵字。
比如選課關(guān)系表(學(xué)號(hào), 姓名, 年齡, 課程名稱, 成績(jī), 學(xué)分)，碼為組合關(guān)鍵字(學(xué)號(hào), 課程名稱)，因?yàn)榇嬖谌缦聸Q定關(guān)系：
這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表不滿足第二范式，因?yàn)榇嬖谌缦聸Q定關(guān)系：(課程名稱) → (學(xué)分) 和 (學(xué)號(hào)) → (姓名, 年齡)，即存在碼中的部分字段決定非關(guān)鍵字的情況，所以不符合2NF。應(yīng)修改為一以下三個(gè)表：
學(xué)生：Student(學(xué)號(hào), 姓名, 年齡)；
課程：Course(課程名稱, 學(xué)分)；
選課關(guān)系：SelectCourse(學(xué)號(hào), 課程名稱, 成績(jī))。
3NF 第三范式
關(guān)系模式R<U，F> 中若不存在這樣的碼X、屬性組Y及非主屬性Z（Z ? Y）, 使得X→Y，Y→Z，成立，則稱R<U，F> ∈ 3NF。
也可表述為：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(duì)任一候選關(guān)鍵字段的傳遞函數(shù)依賴則符合第三范式。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(kù)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
比如：學(xué)生關(guān)系表為Student(學(xué)號(hào), 姓名, 年齡, 所在學(xué)院, 學(xué)院地點(diǎn), 學(xué)院電話)關(guān)鍵字段為“學(xué)號(hào)”，存在以下決定關(guān)系(學(xué)號(hào)) → (姓名, 年齡, 所在學(xué)院, 學(xué)院地點(diǎn), 學(xué)院電話)，符合2NF；但存在(學(xué)號(hào)) → (所在學(xué)院) → (學(xué)院地點(diǎn), 學(xué)院電話)，不符合3NF。應(yīng)改為：
學(xué)生：(學(xué)號(hào), 姓名, 年齡, 所在學(xué)院)；
學(xué)院：(學(xué)院, 地點(diǎn), 電話)。
BCNF 鮑依斯-科得范式
設(shè)關(guān)系模式R<U，F>∈1NF，如果對(duì)于R的每個(gè)函數(shù)依賴X→Y，若Y不屬于X，則X必含有候選碼，那么R∈BCNF。
也可表述為：在第三范式的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)庫(kù)表中如果不存在任何字段對(duì)任一候選關(guān)鍵字段的傳遞函數(shù)依賴則符合第三范式。
比如：倉(cāng)庫(kù)管理關(guān)系表為(倉(cāng)庫(kù)ID, 存儲(chǔ)物品ID, 管理員ID, 數(shù)量)，且有一個(gè)管理員只在一個(gè)倉(cāng)庫(kù)工作；一個(gè)倉(cāng)庫(kù)可以存儲(chǔ)多種物品。這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表中存在如下決定關(guān)系：
(倉(cāng)庫(kù)ID, 存儲(chǔ)物品ID) →(管理員ID, 數(shù)量)
(管理員ID, 存儲(chǔ)物品ID) → (倉(cāng)庫(kù)ID, 數(shù)量)
所以，(倉(cāng)庫(kù)ID, 存儲(chǔ)物品ID)和(管理員ID, 存儲(chǔ)物品ID)都是表的候選關(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(cāng)庫(kù)ID) → (管理員ID)
(管理員ID) → (倉(cāng)庫(kù)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。數(shù)據(jù)表應(yīng)修改為：
倉(cāng)庫(kù)管理：(倉(cāng)庫(kù)ID, 管理員ID)；
倉(cāng)庫(kù)：(倉(cāng)庫(kù)ID, 存儲(chǔ)物品ID, 數(shù)量)。
四種范氏之間的關(guān)系
每一個(gè)范氏都是進(jìn)一步約束的關(guān)系，如下圖：
四種范式之間的關(guān)系
參考：
總結(jié)
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