【MySQL进阶之路 | 高级篇】范式概述与第一范式

1. 范式简介

在关系型数据库中，关于数据表的设计的基本原则，规则就称为范式。可以理解为，一张数据表的设计结果需要满足的某种设计标准的级别。要想设计一个结构合理的关系型数据库，必须满足一定的范式。

范式的英文名是Normal Form，简称NF。范式是关系型数据库理论的基础，也是我们在设计数据库结构过程中要遵循的规则和指导方法。

2. 哪些范式

目前关系型数据库有6种常见的范式，按照范式级别，从低到高是：第一范式，第二范式，第三范式，巴斯-科德范式，第四范式，第五范式（完美范式）。

数据库的范式设计越高阶，冗余度越低。同时高阶的范式一定要符合低价范式的要求，满足最低要求的范式是第一范式。在第一范式地方基础上进一步满足更多规范的要求称为第二范式。

一般来说，在关系型数据库设计中，最高也就遵循到了BCNF,普遍还是3NF.但也不绝对，有时候为了提高某些查询性能，我们还需要破坏范式规则，也就是反范式化。

3. 键和相关属性的概念

范式的定义会使用到主键和候选键，数据库中的键是由一个或多个属性组成。数据表中常见的几种键和属性的定义。

• 超键：能唯一标识元组的属性集叫做超键。
• 候选键：如果超键不包括多余的属性，那么这个超键就是候选键。
• 主键：用户可以从候选键中选择一个作为主键。
• 外键：如果数据表R1中的某属性不是R1的主键，而是另一个数据表R2的主键，那么这个属性集就是数据表R1的外键。
• 主属性：包含在任一候选键中的属性称为主属性。
• 非主属性：与主属性相对，指的是不包含在任何一个候选键中的属性。

通常我们也将候选键称为“码”，把主键也称为“主码”。因为键可能是由多个属性组成的，针对单个属性，我们还可以用主属性和非主属性来区分。

举例：

这里有两个表：

球员表：球员编号 | 姓名 | 身份证号 | 年龄 | 球队编号

球队表： 球队编号 | 主教练 | 球队所在地

• 超键：对于球员表来说，超键就是包含球员编号或身份证编号的任意组合，比如（球员编号）（球员编号，姓名）（身份证号，年龄）等
• 候选键：就是最小的超键，对于球员表来说，候选键就是（球员编号）或者（身份证标号）等。
• 主键：我们自己选定，也就是从候选键中选择一个，如（球员编号）。
• 外键：球员表中的球队编号。
• 主属性，非主属性：在球员表中，主属性是（球员编号）（身份证编号），其他的属性（姓名）（年龄）都是非主属性。

4. 第一范式（1NF）

第一范式主要是确保数据库表中的每个字段的值必须具有原子性，也就是说数据表中的每个字段的值为不可再次拆分的最小数据单元。

我们在设计某个字段的时候，对于字段X来说，不能把字段X拆成字段X-1和字段X-2.事实上，任何的DBMS都会满足第一范式的要求，不会将字段进行拆分。

例子：