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数据库设计之三范式

学习目标

  • 能够知道一个表结构的设计是否符合三范式的要求

1. 数据库设计之三范式的介绍

范式: 对设计数据库提出的一些规范，目前有迹可寻的共有8种范式，一般遵守3范式即可。

  • 第一范式（1NF）: 强调的是列的原子性，即列不能够再分成其他几列。
  • 第二范式（2NF）: 满足 1NF，另外包含两部分内容，一是表必须有一个主键；二是非主键字段 必须完全依赖于主键，而不能只依赖于主键的一部分。
  • 第三范式（3NF）: 满足 2NF，另外非主键列必须直接依赖于主键，不能存在传递依赖。即不能存在：非主键列 A 依赖于非主键列 B，非主键列 B 依赖于主键的情况。

2. 第一范式的介绍

如图所示的表结构:

说明:

  • 这种表结构设计就没有达到 1NF，要符合 1NF 我们只需把列拆分，即：把 contact 字段拆分成 name 、tel、addr 等字段。

3. 第二范式的介绍

说明:

  • 这种表结构设计就没有达到 2NF，因为 Discount（折扣），Quantity（数量）完全依赖于主键（OrderID），而 UnitPrice单价，ProductName产品名称 只依赖于 ProductID, 所以 OrderDetail 表不符合 2NF。
  • 我们可以把【OrderDetail】表拆分为【OrderDetail】（OrderID，ProductID，Discount，Quantity）和【Product】（ProductID，UnitPrice，ProductName）这样就符合第二范式了。

4. 第三范式的介绍

如图所示的表结构:

说明:

  • 这种表结构设计就没有达到 3NF，因为 OrderDate，CustomerID，CustomerName，CustomerAddr，CustomerCity 等非主键列都完全依赖于主键（OrderID），所以符合 2NF。不过问题是 CustomerName，CustomerAddr，CustomerCity 直接依赖的是 CustomerID（非主键列），而不是直接依赖于主键，它是通过传递才依赖于主键，所以不符合 3NF。
  • 我们可以把【Order】表拆分为【Order】（OrderID，OrderDate，CustomerID）和【Customer】（CustomerID，CustomerName，CustomerAddr，CustomerCity）从而达到 3NF。

5. E-R模型的介绍

E-R模型即实体-联系模型，E-R模型就是描述数据库存储数据的结构模型。

E-R模型的使用场景:

  1. 对于大型公司开发项目，我们需要根据产品经理的设计，我们先使用建模工具, 如:power designer，db desinger等这些软件来画出实体-关系模型(E-R模型)
  2. 然后根据三范式设计数据库表结构

E-R模型的效果图:

说明:

  • 实体: 用矩形表示，并标注实体名称
  • 属性: 用椭圆表示，并标注属性名称，
  • 关系: 用菱形表示，并标注关系名称
    • 一对一
    • 一对多
    • 多对多

一对一的关系:

说明:

  • 关系也是一种数据，需要通过一个字段存储在表中
  • 1对1关系，在表A或表B中创建一个字段，存储另一个表的主键值

一对多的关系:

说明:

  • 1对多关系，在多的一方表(学生表)中创建一个字段，存储班级表的主键值

多对多的关系:

说明:

  • 多对多关系，新建一张表C，这个表只有两个字段，一个用于存储A的主键值，一个用于存储B的主键值

5. 小结

  • 范式就是设计数据库的一些通用规范。
    • 1NF强调字段是最小单元，不可再分
    • 2NF强调在1NF基础上必须要有主键和非主键字段必须完全依赖于主键，也就是说 不能部分依赖
    • 3MF强调在2NF基础上 非主键字段必须直接依赖于主键，也就是说不能传递依赖(间接依赖)。
  • E-R模型由 实体、属性、实体之间的关系构成，主要用来描述数据库中表结构。
  • 开发流程是先画出E-R模型，然后根据三范式设计数据库中的表