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關於數據庫設計三大範式

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  為了建立冗余較小、結構合理的數據庫,設計數據庫時必須遵循一定的規則。在關系型數據庫中這種規則就稱為範式。範式是符合某一種設計要求的總結。要想設計一個結構合理的關系型數據庫,必須滿足一定的範式。

  在實際開發中最為常見的設計範式有三個:

1.第一範式(確保每列保持原子性)

第一範式是最基本的範式。如果數據庫表中的所有字段值都是不可分解的原子值,就說明該數據庫表滿足了第一範式。

第一範式的合理遵循需要根據系統的實際需求來定。比如某些數據庫系統中需要用到“地址”這個屬性,本來直接將“地址”屬性設計成一個數據庫表的字段就行。但是如果系統經常會訪問“地址”屬性中的“城市”部分,那麽就非要將“地址”這個屬性重新拆分為省份、城市、詳細地址等多個部分進行存儲,這樣在對地址中某一部分操作的時候將非常方便。這樣設計才算滿足了數據庫的第一範式,如下表所示。

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上表所示的用戶信息遵循了第一範式的要求,這樣在對用戶使用城市進行分類的時候就非常方便,也提高了數據庫的性能。

2.第二範式(確保表中的每列都和主鍵相關)

第二範式在第一範式的基礎之上更進一層。第二範式需要確保數據庫表中的每一列都和主鍵相關,而不能只與主鍵的某一部分相關(主要針對聯合主鍵而言)。也就是說在一個數據庫表中,一個表中只能保存一種數據,不可以把多種數據保存在同一張數據庫表中。

比如要設計一個訂單信息表,因為訂單中可能會有多種商品,所以要將訂單編號和商品編號作為數據庫表的聯合主鍵,如下表所示。

訂單信息表

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這樣就產生一個問題:這個表中是以訂單編號和商品編號作為聯合主鍵。這樣在該表中商品名稱、單位、商品價格等信息不與該表的主鍵相關,而僅僅是與商品編號相關。所以在這裏違反了第二範式的設計原則。

而如果把這個訂單信息表進行拆分,把商品信息分離到另一個表中,把訂單項目表也分離到另一個表中,就非常完美了。如下所示。

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這樣設計,在很大程度上減小了數據庫的冗余。如果要獲取訂單的商品信息,使用商品編號到商品信息表中查詢即可。

3.第三範式(確保每列都和主鍵列直接相關,而不是間接相關)

第三範式需要確保數據表中的每一列數據都和主鍵直接相關,而不能間接相關。

比如在設計一個訂單數據表的時候,可以將客戶編號作為一個外鍵和訂單表建立相應的關系。而不可以在訂單表中添加關於客戶其它信息(比如姓名、所屬公司等)的字段。如下面這兩個表所示的設計就是一個滿足第三範式的數據庫表。

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這樣在查詢訂單信息的時候,就可以使用客戶編號來引用客戶信息表中的記錄,也不必在訂單信息表中多次輸入客戶信息的內容,減小了數據冗余。

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