設計範式
設計範式是符合某一種級別的關係模式的集合。構造資料庫必須遵循一定的規則。在
關係資料庫中,這種規則就是範式。關係資料庫中的關係必須滿足一定的要求,即滿足不同的範式。關係資料庫有六種範式:第一範式(1NF)、第二範式(2NF)、
第三範式(3NF)、第四範式(4NF)、
第五範式(5NF)和第六範式(6NF)。滿足最低要求的範式是第一範式(1NF)。在第一範式的基礎上進一步滿足更多要求的稱為第二範式(2NF),其餘範式以次類推。一般說來,資料庫只需滿足第三範式(3NF)就行了。下面我們舉例介紹第一範式(1NF)、第二範式(2NF)和第三範式(3NF)。
在創建一個資料庫的過程中,范化是將其轉化為一些表的過程,這種方法可以使從資料庫得到的結果更加明確。這樣可能使資料庫產生重複數據,從而導致創建多餘的表。范化是在識別資料庫中的數據元素、關係,以及定義所需的表和各表中的項目這些初始工作之後的一個細化的過程。
下面是范化的一個例子:
Customer | Item purchased | Purchase price |
Thomas | Shirt | $40 |
Maria Tennis | shoes | $35 |
Evelyn | Shirt | $40 |
Pajaro | Trousers | $25 |
如果上面這個表用於保存物品的價格,而你想要刪除其中的一個顧客,這時你就必須同時刪除一個價格。范化就是要解決這個問題,你可以將這個表化為兩個表,一個用於存儲每個顧客和他所買物品的信息,另一個用於存儲每件產品和其價格的信息,這樣對其中一個表做添加或刪除操作就不會影響另一個表。
範式介紹
第一範式
在任何一個
關係資料庫中,第一範式(1NF)是對
關係模式的基本要求,不滿足第一範式(1NF)的資料庫就不是關係資料庫。
所謂
第一範式(1NF)是指資料庫表的每一列都是不可分割的基本數據項,同一列中不能有多個值,即實體中的某個屬性不能有多個值或者不能有重複的屬性。如果出現重複的屬性,就可能需要定義一個新的實體,新的實體由重複的屬性構成,新實體與原實體之間為一對多關係。在第一範式(1NF)中表的每一行只包含一個實例的信息。例如,對於圖3-2 中的員工信息表,不能將員工信息都放在一列中顯示,也不能將其中的兩列或多列在一列中顯示;員工信息表的每一行只表示一個員工的信息,一個員工的信息在表中只出現一次。簡而言之,第一範式就是無重複的列。
第二範式
第二範式(2NF)是在第一範式(1NF)的基礎上建立起來的,即滿足第二範式(2NF)必須先滿足第一範式(1NF)。第二範式(2NF)要求資料庫表中的每個實例或行必須可以被唯一地區分。為實現區分通常需要為表加上一個列,以存儲各個實例的唯一標識。如圖3-2 員工信息表中加上了員工編號(emp_id)列,因為每個員工的員工編號是唯一的,因此每個員工可以被唯一區分。這個唯一屬性列被稱為主關鍵字或主鍵、主碼。
第二範式(2NF)要求實體的屬性完全依賴於主關鍵字。所謂完全依賴是指不能存在僅依賴主關鍵字一部分的屬性,如果存在,那么這個屬性和主關鍵字的這一部分應該分離出來形成一個新的實體,新實體與原實體之間是一對多的關係。為實現區分通常需要為表加上一個列,以存儲各個實例的唯一標識。簡而言之,第二範式就是非主屬性非部分依賴於主關鍵字。
第三範式
滿足
第三範式(3NF)必須先滿足第二範式(2NF)。簡而言之,第三範式(3NF)要求一個資料庫表中不包含已在其它表中已包含的非主關鍵字信息。例如,存在一個部門信息表,其中每個部門有部門編號(dept_id)、部門名稱、部門簡介等信息。那么在圖3-2的員工信息表中列出部門編號後就不能再將部門名稱、部門簡介等與部門有關的信息再加入員工信息表中。如果不存在部門信息表,則根據第三範式(3NF)也應該構建它,否則就會有大量的數據冗餘。簡而言之,第三範式就是屬性不依賴於其它非主屬性。
滿足第三範式的條件:
若關係R中存在非平凡FD A1A2A3……An->B,且要么左邊{A1A2A3……An}是超鍵,要么右邊的B屬於某個鍵,則認為關係R屬於
第三範式(3NF).