关于数据库几种范式的理解

范式分类：1NF,2NF,3NF,BCNF,4NF

1,第一范式

数据库表中的字段都是单一属性的，不可再分。这个单一属性由基本类型构成，包括整型、实数、字符型、逻辑型、日期型等。

它只是一些属性的堆积，但是每个是不能再分的。

2，第二范式

在第一范式的基础上，第二范式要求数据库表中的每个实例或行必须可以被惟一地区分。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的惟一标识。员工信息表中加上了员工编号（emp_id）列，因为每个员工的员工编号是惟一的，因此每个员工可以被惟一区分。这个惟一属性列被称为主关键字或主键、主码。

3，第三范式

用定义来描述就是:

关系模式R<U,F>中若不存在这样的码X,属性组Y及非主属性Z(Z≮Y)使得X->Y,Y->Z成立,Y!->X,则称R<U,F>∈3NF.

这样理解确实有点费解,那么我们用一个实际的例子来说明即可.

假定学生关系表为Sn(学号, 姓名, 年龄, 所在[]学院[], 学院地点, 学院电话)，关键字为单一关键字"学号"，因为存在如下决定关系：

(学号) → (姓名, 年龄, 所在[]学院[], 学院[]地点, []学院[]电话)

这个数据库是符合2NF的，但是不符合3NF，因为存在如下决定关系：

　　(学号) → (所在[]学院[]) → ([]学院[]地点, []学院[]电话)

　　即存在非关键字段"[]学院[]地点"、"[]学院[]电话"对关键字段"学号"的传递函数依赖。

　　它也会存在数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常的情况，读者可自行分析得知。

　　把学生关系表分为如下两个表：

　　学生：(学号, 姓名, 年龄, 所在[]学院[])；

　　[]学院[]：([]学院[], 地点, 电话)。

　　这样的数据库表是符合第三范式的，消除了数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常。

4,BC范式

BCNF(Boyce Codd Normal Form)是由Boyce与Codd提出的，比3NF又进了一步，通常认为BCNF是修正的第三范式，有时也成为扩充的第三范式。

定义：所谓第三范式,定义是关系模式R<U,F>中若不存在这样的码X,属性组Y及非主属性Z,使得X—>Y,Y—>Z成立,(不存在Y—>X),则称R<U,F>为3NF.

实例理解：

假设仓库管理关系表为StorehouseManage(仓库ID, 存储物品ID, 管理员ID, 数量)，且有一个管理员只在一个仓库工作；一个仓库可以存储多种物品。这个数据库表中存在如下决定关系：

　　 (仓库ID, 存储物品ID) →(管理员ID, 数量)

　　 (管理员ID, 存储物品ID) → (仓库ID, 数量)

　　 所以，(仓库ID, 存储物品ID)和(管理员ID, 存储物品ID)都是StorehouseManage的候选关键字，表中的唯一非关键字段为数量，它是符合第三范式的。但是，由于存在如下决定关系：

　　 (仓库ID) → (管理员ID)

　　 (管理员ID) → (仓库ID)

　　 即存在关键字段决定关键字段的情况，所以其不符合BCNF范式。它会出现如下异常情况：

　　 (1) 删除异常：

　　 当仓库被清空后，所有"存储物品ID"和"数量"信息被删除的同时，"仓库ID"和"管理员ID"信息也被删除了。

　　 (2) 插入异常：

　　 当仓库没有存储任何物品时，无法给仓库分配管理员。

　　 (3) 更新异常：

　　 如果仓库换了管理员，则表中所有行的管理员ID都要修改。

　　 把仓库管理关系表分解为二个关系表：

　　 仓库管理：StorehouseManage(仓库ID, 管理员ID)；

　　 仓库：Storehouse(仓库ID, 存储物品ID, 数量)。

　　 这样的数据库表是符合BCNF范式的，消除了删除异常、插入异常和更新异常。

5，第四范式

待续。