欢迎大家到我的博客浏览。MySQL三范式 | YinKai's Blog
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：
-
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。
-
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。
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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。
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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。
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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
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第一范式（1 NF）：字段不可再拆分
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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。
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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。
