数据库三大范式通俗解释

标准数据库三大范式描述：
1、第一范式（1NF）
如果关系模式 R ，它的每个属性分量都是一个不可分割的数据项，则称 R 符合第一规范，记 R∈1NF

2、第二范式（2NF）
若 R∈1NF 且每个非主属性完全依赖于码，则称 R∈2NF

常见的违反：把两个或多个实体集放在一个关系模式中
引起的问题：存在数据冗余；若实施完整约束会引起插入或删除异常
解决方法：将对码完全依赖的字段和对码部分依赖的字段分别组成关系模式

3、第三范式（3NF）
若 R∈1NF 且不存在非主属性对码的传递关系依赖，则称 R∈3NF

推论：若 R∈3NF ，则 R∈2NF 但反之不成立
引起的问题：数据冗余
解决方法：进一步分解，消除传递关系
下面是数据库三大范式通俗解释：
　　 第一范式（1NF）：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。 很显然，在现有的DBMS中设计出不符合第一范式的数据库都是不可能的。

　　 第二范式（2NF）：数据库表中不存在非关键字段对任一候选关键字段的部分函数依赖（部分函数依赖指的是存在组合关键字中的某些字段决定非关键字段的情况），也即所有非关键字段都完全依赖于任意一组候选关键字。

　　 假定选课关系表为SelectCourse(学号, 姓名, 年龄, 课程名称, 成绩, 学分)，关键字为组合关键字(学号, 课程名称)，因为存在如下决定关系：

　　 (学号, 课程名称) → (姓名, 年龄, 成绩, 学分)

　　 这个数据库表不满足第二范式，因为存在如下决定关系：

　　 (课程名称) → (学分)

　　 (学号) → (姓名, 年龄)

　　 即存在组合关键字中的字段决定非关键字的情况。

　　 由于不符合2NF，这个选课关系表会存在如下问题：

　　 (1) 数据冗余：

　　 同一门课程由n个学生选修，"学分"就重复n-1次；同一个学生选修了m门课程，姓名和年龄就重复了m-1次。

　　 (2) 更新异常：

　　 若调整了某门课程的学分，数据表中所有行的"学分"值都要更新，否则会出现同一门课程学分不同的情况。

　　 (3) 插入异常：

　　 假设要开设一门新的课程，暂时还没有人选修。这样，由于还没有"学号"关键字，课程名称和学分也无法记录入数据库。

　　 (4) 删除异常：

　　 假设一批学生已经完成课程的选修，这些选修记录就应该从数据库表中删除。但是，与此同时，课程名称和学分信息也被删除了。很显然，这也会导致插入异常。

　　 把选课关系表SelectCourse改为如下三个表：

　　 学生：Student(学号, 姓名, 年龄)；

　　 课程：Course(课程名称, 学分)；

　　 选课关系：SelectCourse(学号, 课程名称, 成绩)。

　　 这样的数据库表是符合第二范式的， 消除了数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常。

　　 另外，所有单关键字的数据库表都符合第二范式，因为不可能存在组合关键字。

　　 第三范式（3NF）：在第二范式的基础上，数据表中如果不存在非关键字段对任一候选关键字段的传递函数依赖则符合第三范式。所谓传递函数依赖，指的是如果存在"A → B → C"的决定关系，则C传递函数依赖于A。因此，满足第三范式的数据库表应该不存在如下依赖关系：关键字段 → 非关键字段x → 非关键字段y

　　 假定学生关系表为Student(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。