为了建立冗余较小、结构合理的数据库,设计数据库时必须遵循一定的规则。这种规则就是关系数据库中的每一个关系都要满足的范式,根据满足规范的条件不同,可以分为5个等级:第一范式(1NF)、第二范式(2NF)…第五范式(5NF)。其中,NF是Normal Form的缩写。一般情况下,只要把数据规范到第三范式标准即可满足需要。
(1)、第一范式(1NF):在一个关系中,消除重复字段,且各字段都是最小的逻辑存储单位。
在任何一个关系数据库中,第一范式(1NF)是对关系模式的基本要求,不满足第一范式(1NF)的数据库就不是关系数据库。
所谓第一范式(1NF)是指数据库表的每一列都是不可分割的基本数据项,同一列中不能有多个值,即实体中的某个属性不能有多个值或者不能有重复的属性。如果出现重复的属性,就可能需要定义一个新的实体,新的实体由重复的属性构成,新实体与原实体之间为一对多关系。在第一范式(1NF)中表的每一行只包含一个实例的信息。简而言之,第一范式就是无重复的列。
(2)、第二范式(2NF):若关系模型属于第一范式,则关系中每一个非主关键字段都完全依赖于主关键字段,不能只部分依赖于主关键字的一部分。
第二范式(2NF)是在第一范式(1NF)的基础上建立起来的,即满足第二范式(2NF)必须先满足第一范式(1NF)。第二范式(2NF)要求数据库表中的每个实例或行必须可以被唯一地区分。为实现区分通常需要为表加上一个列,以存储各个实例的唯一标识。这个唯一属性列被称为主关键字或主键、主码。
第二范式(2NF)要求实体的属性完全依赖于主关键字。所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主关键字一部分的属性(字段),如果存在,那么这个属性和主关键字的这一部分应该分离出来形成一个新的实体,新实体与原实体之间是一对多的关系。为实现区分通常需要为表加上一个列,以存储各个实例的唯一标识。简而言之,第二范式就是非主属性非部分依赖于主关键字。
(3)、第三范式(3NF):若关系模型属于第一范式,且关系中所有非主关键字段都只依赖于主关键字段。第三范式要求去除传递依赖。
满足第三范式(3NF)必须先满足第二范式(2NF)。简而言之,第三范式(3NF)要求一个数据库表中不包含已在其它表中已包含的非主关键字信息。例如,存在一个部门信息表,其中每个部门有部门编号(dept_id)、部门名称、部门简介等信息。那么在员工信息表中列出部门编号后就不能再将部门名称、部门简介等与部门有关的信息再加入员工信息表中。如果不存在部门信息表,则根据第三范式(3NF)也应该构建它,否则就会有大量的数据冗余。简而言之,第三范式就是属性不依赖于其它非主键属性。