数据库范式

数据库范式在数据库设计中的地位一直很暧昧,教科书中对于数据库范式倒是都给出了学术性的定义,但实际应用中范式的应用却不甚乐观。

总结自 数据库范式那些事 - CareySon - 博客园

什么是范式

范式是为了消除重复数据减少冗余数据,从而让数据库内的数据更好的组织,让磁盘空间得到更有效利用的一种标准化标准,满足高等级的范式的先决条件是满足低等级范式。(比如满足2nf一定满足1nf)

范式的目标

应用数据库范式可以带来许多好处,但是最重要的好处归结为三点:

  • 减少数据冗余(这是最主要的好处,其他好处都是由此而附带的);
  • 消除异常(插入异常,更新异常,删除异常);
  • 让数据组织的更加和谐…。

范式有哪些

第一范式(1NF)

如果一个关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项,则R∈1NF。
简单的说,第一范式就是每一个属性都不可再分。不符合第一范式则不能称为关系数据库。
*字段内容不可再分。

第二范式(2NF)

若关系模式R∈1NF,并且每一个非主属性都完全函数依赖于R的码,则R∈2NF
单的说,是表中的属性必须完全依赖于全部主键,而不是部分主键.所以只有一个主键的表如果符合第一范式,那一定是第二范式。这样做的目的是进一步减少插入异常和更新异常。
*有主键的 1NF。

第三范式(3NF)

关系模式R<U,F> 中若不存在这样的码X、属性组Y及非主属性Z(Z  Y), 使得X→Y,Y→Z,成立,则称R<U,F> ∈ 3NF。
简单的说,第三范式是为了消除数据库中关键字之间的依赖关系。
*2NF 中任意两字段不存在一一对应关系。

BC范式(BCNF)

设关系模式R<U,F>∈1NF,如果对于R的每个函数依赖X→Y,若Y不属于X,则X必含有候选码,那么R∈BCNF。
简单的说,bc范式是在第三范式的基础上的一种特殊情况,既每个表中只有一个候选键(在一个数据库中每行的值都不相同,则可称为候选键)。
*3NF 中不存在第二个能用来做主键的字段。

第四范式(4NF)

关系模式R<U,F>∈1NF,如果对于R的每个非平凡多值依赖X→→Y(Y  X),X都含有候选码,则R∈4NF。
简单的说,第四范式是消除表中的多值依赖,也就是说可以减少维护数据一致性的工作。
*BCNF 中的某字段可能存在枚举类型的组合,将这个字段中的枚举元素抽离出形成一个新的表。

总结

上面对于数据库范式进行分解的过程中不难看出,应用的范式登记越高,则表越多。表多会带来很多问题:

  • 查询时要连接多个表,增加了查询的复杂度
  • 查询时需要连接多个表,降低了数据库查询性能

而现在的情况,磁盘空间成本基本可以忽略不计,所以数据冗余所造成的问题也并不是应用数据库范式的理由。
因此,并不是应用的范式越高越好,要看实际情况而定。第三范式已经很大程度上减少了数据冗余,并且减少了造成插入异常,更新异常,和删除异常了。我个人观点认为,大多数情况应用到第三范式已经足够,在一定情况下第二范式也是可以的。