MySQL三范式

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简介

三大范式是 MySQL 数据库设计表结构所遵循的规范和指导方法，目的是为了减少冗余，建立结构合理的数据库，从而提高数据存储和使用的性能。

三大范式之间是有依赖关系的，比如第二范式是在第一范式的基础上建设的，第三范式是在第二范式的基础上建设的。

简单来说，就是原子性、唯一性、无传递性。

第一范式 - 1NF

遵循原子性。即，表中字段的数据，不可再分。例如下述表结构：

员工编号	姓名	年龄
001	运营部小明	19
002	技术部小美	28
003	销售部小张	20

上述表结构中，姓名字段是可以进行再拆分的，因此它不符合第一范式。符合第一范式的表结构如下：

员工编号	部门	姓名	年龄
001	运营部	小明	19
002	技术部	小美	28
003	销售部	小张	20

但也并不是所有情况，都需要符合第一范式，例如：

员工编码	姓名	省	市	区
001	小张	江西省	南昌市	东湖区
002	小黄	广东省	佛山市	禅城区
003	小高	湖北省	武汉市	新洲区

所以，范式只是一个参考，更多的是需要根据实际情况设计表结构。

第二范式 - 2NF

在满足第一范式的情况下，遵循唯一性，消除部分依赖。即 表中任意一个主键或任意一组联合主键，可以确定除该主键外的所有的非主键值。

通俗一点讲就是，一个表只能描述一件事情，且由该表的主键确定。

例如，主键为学号，则可以确定姓名、年龄等学生信息。

学号	姓名	年龄
001	小美	18
002	小张	19
003	小明	20

主键为课程名称，就可以确定该课程学分、成绩等信息。

课程名称	成绩	学分
语文	90	3
数学	90	2
英语	90	3

不遵循第二范式，可能会造成下述后果：

1. 数据冗余：将不同类型的信息存储在同一张表中可能导致数据冗余。例如，在学生表中，如果每个学生都有多个课程，将学生和课程信息合并存储可能导致数据复制。如果有两名学生，每人选修三门课程，表中会包含6条记录，其中的学生信息将重复。

2. 更新数据不方便：当需要更新特定信息时，如果数据存储在同一张表中，更新可能变得不太方便。举例来说，如果需要更改某门课程的学分，必须在整个表中搜索相关记录并更新，这可能是一个繁琐的过程。但如果将数据拆分到不同的表中，只需在包含相关信息的表中进行更新，更加便捷。

3. 插入数据不方便或可能导致异常情况：在某些情况下，插入数据可能变得复杂或引发异常。举例如下：

   • 假设主键是学号或课程名称，当需要插入新的课程信息时，必须精心规划哪些学生将选择该课程。这可能需要指定为哪些学生插入对应的课程信息。此外，如果还没有相关成绩信息，可能需要将成绩字段置为空，以后再进行更新。

   • 假设主键是学号和课程名称的联合主键，插入课程信息时，如果没有学生选择该课程，可能会导致学号主键字段缺失，从而无法插入相关信息。

第三范式 - 3NF

在满足第二范式的情况下， 消除传递依赖。即，在任一主键都可以确定所有非主键字段的情况下，不能存在某非主键字段 A 可以获取 某非主键字段 B。

举个例子，如下

学号	姓名	班级	班主任
001	小美	一年级（3）班	陈老师

这个表中，学号是主键，它可以唯一确定姓名、班级、班主任，符合第二范式，但是在非主键字段中，我们可以可以通过班级推导出该班级的班主任，所以他不符合第三范式。

上述的表要满足第三范式，可以像下面这样设计：

1.学生表

学号	姓名	班级
001	小美	一年级（3）班

2.班级表

班级	班主任
一年级（3）	陈老师

通过把班主任和班级的映射关系做成另一张表，就可以消除表中的传递依赖。

总结

• 第一范式（1 NF）：字段不可再拆分

• 第二范式（2 NF）：表中任意一个主键或者任意一组联合主键，可以唯一确定除该主键外的所有非主键值。

• 第三范式（3 NF）：在任一主键都可以确定所有非主键字段值的情况下，不能存在某非主键字段 A 可以获取 某非主键字段 B。