資料庫規範化

• 資料庫規範化以結構化且一致的方式組織數據，消除冗餘並確保關聯式資料庫內的資料完整性。它使資料庫更易於管理、查詢和維護，減少錯誤。

• 遵循規範化規則，您可以設計出更易於維護且不易出錯的資料庫。

在深入規範化之前，我們想先了解關聯式資料庫的基礎知識。

• 關聯式資料庫是一種將資料儲存在表中的資料庫，表的結構為行和列。 表格 - 相關資料條目的集合 行 - 記錄，每一行代表一條數據 列 - 字段，每一列代表資料的一個特定屬性。

主鍵 - 表中每一行的唯一識別碼。確保每筆記錄都可以唯一識別。
外鍵 - 一個表中的欄位連結到另一個表的主鍵，在兩個表之間建立關係

我們提到標準化是為了消除冗餘和不一致的依賴。那是什麼？

冗餘資料意味著將相同的資料儲存在多個地方，這會浪費磁碟空間並造成維護問題。如果資料發生任何變化，我們必須在所有地方更新它。

不一致的依賴關係 當資料庫中的資料以不可預測或不正確的方式依賴其他資料時，就會發生。這可能會導致錯誤並使資料庫不可靠。

• 規範形式 - 資料庫規範化中的每條規則。如果資料庫遵循規範化的第一條規則，則它處於「第一範式」(1NF)。如果它遵循前三個規則，則它處於「第三範式」（3NF）。

將範式視為流程中的檢查點/規則，類似於駕駛考試的學習階段、停車階段和路考階段。

第一範式 (1NF)

• 消除各表中的重複組。

• 為每組相關資料建立一個單獨的表。

為了標準化這些數據，我們為學生及其課程建立單獨的表格：

• 用主鍵標識每組相關資料。

第二範式 (2NF)

• 刪除部分依賴 - 每個非鍵列必須依賴整個主鍵，而不僅僅是它的一部分。

1NF僅消除重複組，而不是冗餘。這就是為什麼有2NF。

如果表格符合以下條件，則稱為 2NF：
已經是 1NF
沒有部分依賴。也就是說，所有非鍵屬性完全依賴主鍵。

第三範式（3NF）

• 透過確保非鍵屬性僅依賴主鍵來刪除傳遞依賴關係。

• 現在我們要理解傳遞依賴，這是理解3NF的關鍵。

當屬性（列）依賴另一個非鍵屬性而不是直接依賴主鍵時，就會發生傳遞依賴。

3NF 需要

1. 桌子已經是 2 NF
2. 沒有傳遞依賴。這意味著非鍵 屬性不應依賴其他非關鍵屬性。

這是 3NF 的最終結構：
沒有部分依賴（因為所有屬性都完全依賴各自表中的整個主鍵）。
沒有傳遞依賴（因為沒有非鍵屬性依賴其他非鍵屬性）。

基本鍵範式 (EKNF)

• EKNF 是 3NF 的更嚴格形式，可確保所有函數依賴關係都是基本的，這意味著它們簡單明了，沒有任何複雜的依賴關係。

3NF：確保沒有傳遞依賴。
EKNF：透過確保所有函數依賴關係都是基本的來進一步完善 3NF，解決 3NF 可能無法處理的更複雜的依賴關係。

博伊斯-科德範式（BCNF）

• 如果滿足以下條件，則表屬於 BCNF：

  1. 它位於 3NF。
  2. 對於每個函數依賴（ A —> B ），A 必須是候選鍵（超級鍵）。

• 超級鍵：一組一個或多個列，可以唯一標識表中的一行。
  功能依賴：一個屬性唯一決定另一個屬性的關係。

第四範式（4NF）

• BCNF 之後的下一層範式。

• 其他範式涉及函數依賴關係，4NF 涉及更通用的依賴類型，稱為多值依賴關係。

• 多值依賴 - 當一個屬性獨立於其他屬性決定另一個屬性的多個值時發生。

第五範式（5NF）

• 也稱為項目加入範式（PJNF），是標準化的最高等級。如果表已經處於 4NF 狀態且無法在不遺失資料完整性的情況下分解為更小的表，則該表處於 5NF 狀態。這意味著表中的每個重要連接依賴項都由候選鍵隱含。

• 如果我們將這張表分解為更小的表以消除冗餘，我們必須確保我們仍然可以重建原始表而不會丟失任何資訊。在 5NF 中，這種分解是以不丟失任何資訊的方式完成的，並且保留所有連接依賴性。舉例說明

反規範化

• 表可以進行非規範化以提高效能。

• 標準化增加了表格和關係的數量。

• 跨關係存取多個表比存取單一表需要更多處理。

以上是資料庫規範化的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！