理解数据库范式

当前我们使用的主流数据库是关系型数据库，所以我是记录在关系型数据库中对范式的一些理解和看法。数据库库范式分为六种（其实还有有一个BCNF），分别为从第一范式到第六范式。高级一层是建立在所有低层的基础上的，如第2范式是建立在第一范式的基础上的，依

当前我们使用的主流数据库是关系型数据库，所以我是记录在关系型数据库中对范式的一些理解和看法。数据库库范式分为六种（其实还有有一个BCNF），分别为从第一范式到第六范式。高级一层是建立在所有低层的基础上的，如第2范式是建立在第一范式的基础上的，依次类推。下面分别举例讲解各种范式：

1. 第一范式(1NF)

第一范式的核心描述为：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。该范式讲的是列的原子性。有两层意思：一层是说每一列只能存一个属性值（如果把2个属性值存在1列中）。第二层说的是在一张表中属性值不能重复。在现代关系行数据库中，都是默认满足第一范式的，所以你想要写出不满足第一范式的结构来还是不可能的事情，所以第一范式就不再多说。如果想深入，可以研究下其他非关系型的数据库的情况。

2. 第二范式(2NF)

第二范式的核心描述为：行有唯一的主键，非主键仅对主键依赖。有2层意思，第一层，每一行都要有主键（单独信息或组合信息），这个容易理解。第二层意思是非主键对主键依赖，如果是复合主键的情况，非主键属性不能依赖于部分主键属性。如　【产品，仓库号，数量，仓库地址，仓库管理员】，这里（产品+仓库号）为复合主键，而仓库地址和仓库管理员依赖于仓库号，这就是上面描述的“主键属性不能依赖于部分主键属性”，因此这是违背第二范式的，符合范式的设计应该为：【产品，仓库号，数量】，【仓库号，仓库地址，仓库管理员】。

3. 第三范式(3NF)

第三范式的核心描述为：非主键属性互不依赖。这个很容易理解，直接上例子：【学生编号，姓名，系编号，系办公地点，系办公电话】，这里学生编号是主键。然后这里的非主键属性系编号->系办公室+系办公电话，这里应该把该表拆成2个表，然后外键相连。符合范式的设计应该为：【学生编号，姓名，系编号】和【系编号，系办公地点，系办公电话】。

BC范式(BCNF), 是两个叫 Raymond F. Boyce 和 Edgar F. Codd 的总结出来的，取他们的姓拼成范式名。BC 范式是第三范式的加强版。

4. 第四范式（4NF）

第四范式的核心描述为：不允许冗余的多对多关系。这个范式的核心思想也是节省数据库空间。举例来说，【员工，技能，语言】，一个员工能拥有多项技能和多种语言能力，而同一技能或语言可以有多个员工掌握。在这种情况下，依据第四范式，我们应该把表单设计成【员工，技能】+【员工，语言】。在存储时，我们能节省一些空间，但是在操作时，join 往往带来更多的系统开支。

5. 第五范式（5NF）

第五范式指在可能的前提下继续打碎数据表。这个范式和第四范式的思想是相同的，希望消除冗余，在可能的情况下，继续打碎信息。例如上面的例子，一个三列的表，如果表的各列是两两之间多对多的关系，则按照第五范式的思想，应该建立三张表，每张表有之前表的两列信息。

6. 第六范式（6NF）

第六范式已经挺极端了，按文献的说法，只有数据量大到数据仓储级别，才有使用的必要。貌似是仔细设计表单的依赖关系和 join 关系的，就不仔细研究下去了。

在做数据库设计的时候，满足范式要求的数据库设计是结构清晰的，同时可避免数据冗余和操作异常。一般情况下满足第二和第三范式就OK（第一范式是默认满足的），这并意味着不符合范式要求的设计一定是错误的，这种较特殊的情况下，不符合范式要求反而是合理的。