数据库设计三范式
一、概念：
如何设计数据库
二、内容：
第一范式：要求任何一张表必须有主键，每一个字段原子性不可再分
第二范式：建立在第一范式的基础之上，要求所有非主键字段完全依赖主键，不要产生部分依赖
第三范式：建立在第二范式的基础之上，要求所有非主键字段直接依赖主键，不要产生传递依赖
面试常用
设计数据库表的时候，按照以上范式进行，避免表中的数据冗余，空间的浪费
三、第一范式
最核心，最重要的范式，所有表的设计都需要满足
必须有主键，并且没一个字段都是原子性不可以再分
如：
| 未处理A表 | ||
|---|---|---|
| 学生编号 | 学生姓名 | 联系方式 |
| 1001 | 张三 | zs@gmail.com,1355 |
| 1002 | 李四 | ls@gmail.com,1234 |
| 1001 | 王五 | ww@gmail.com,1475 |
- 缺少主键 ，字段可分离
遵循第一范式进行修改，添加主键，分离联系方式
| 学生编号（primary key） | 学生姓名 | 邮箱 | 联系电话 |
|---|---|---|---|
| 1001 | 张三 | zs@gmail.com | 1355 |
| 1002 | 李四 | ls@gmail.com | 1234 |
| 1003 | 王五 | ww@gmail.com | 1475 |
四、第二范式
建立在第一范式的基础上，要求主键字段必须完全依赖主键，不要产生部分依赖
多对多组合
| 学生编号 | 学生姓名 | 教师编号 | 教师姓名 |
|---|---|---|---|
| 1001 | 张三 | 001 | 王老师 |
| 1002 | 李四 | 002 | 赵老师 |
| 1003 | 王五 | 001 | 王老师 |
| 1001 | 张三 | 002 | 赵老师 |
- 不满足第一范式：缺乏主键
- 典型的多对多的关系
修改后，使得学生编号与教师编号联合做主键，符合主键（primary key:学生编号+教师编号）满足第一范式
但是张三依赖1001，老师依赖001,存在部分依赖，导致数据冗余，空间冗余
（如：张三、王老师、赵老师分别重复出现）
| 学生编号 | 教师编号 | 学生姓名 | 教师姓名 |
|---|---|---|---|
| 1001 | 001 | 张三 | 王老师 |
| 1002 | 002 | 李四 | 赵老师 |
| 1003 | 001 | 王五 | 王老师 |
| 1001 | 002 | 张三 | 赵老师 |
为了让上表满足第二范式，需要设计学生表、教师表、学生教师关系表
| 学生表 | |
|---|---|
| 学生编号（primary key） | 学生姓名 |
| 1001 | 张三 |
| 1002 | 李四 |
| 1003 | 王五 |
| 教师表 | |
|---|---|
| 教师编号（primary key） | 教师姓名 |
| 001 | 王老师 |
| 002 | 赵老师 |
| 学生教师关系表 | ||
|---|---|---|
| id | 学生编号 | 教师编号 |
| 1 | 1001 | 001 |
| 2 | 1001 | 002 |
| 3 | 1002 | 002 |
| 4 | 1003 | 001 |
总结：
多对多，三张表，关系表两个外键
五、第三范式
第三范式建立在第二范式的基础之上 要求所有非主键字段必须直接依赖主键，不要产生传递依赖。
一对多
| 学生编号（primary key） | 学生姓名 | 班级编号 | 班级名称 |
|---|---|---|---|
| 1001 | 张三 | 01 | 一年级一班 |
| 1002 | 李四 | 02 | 一年级二班 |
| 1003 | 王五 | 03 | 一年级三班 |
| 1004 | 赵六 | 03 | 一年级三班 |
- 满足第一范式
- 满足第二范式：主键不是复合主键，没有产生部分依赖，主键是单一主键
- 不满足第三范式：
- 一年级一班依赖班级编号01，01又依赖学生编号1001,产生了传递依赖
- 产生了相应的数据冗余
拆分为学生表、班级表
| 学生编号（primary key） | 学生姓名 | 班级编号 |
|---|---|---|
| 1001 | 张三 | 01 |
| 1002 | 李四 | 02 |
| 1003 | 王五 | 03 |
| 1004 | 赵六 | 03 |
| 班级表 | 班级名称 |
|---|---|
| 01 | 一年级一班 |
| 02 | 一年级二班 |
| 03 | 一年级三班 |
总结：
一对多，两张表，多的表加外键！！！
六、总结表的设计：
一对多：
一对多，两张表，多的表加外键！！！！！
多对多：
多对多，三张表，关系表两个外键！！！
一对一：
一对一，外键唯一
数据庞大拆成两张表
一对一拆分的补充：
| 未拆分时的一张表 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| id | login_name | login_pwd | real_name | addresss | |
| 1 | zhangsan | 123 | 张三 | zhansgan@xxxx | 上海 |
| 2 | lisi | 123 | 李四 | lisi@xxx | 江苏 |
| 3 | zhaoliu | 123 | 赵六 | zhaoliu@xxx | 山东 |
通过fk+unique 可以参看F外键
| 登录信息表 | ||
|---|---|---|
| id | login _name | login_Pwd |
| 1 | zhangsan | 123 |
| 2 | lisi | 123 |
七、综述
数据库设计三范式是理论上的
实践和理论有的时候有偏差
最终目的都是为了满足客户的需求，有的时候会拿冗余换执行速度
由于在sql 当中，表和表之间连接次数越多，效率越低（笛卡尔积）
有时候可能会存在冗余，但是为了减少表的连接次数，这样做也是合理的，并且对开发人员来说，sql语句的编写难度也会降低