設(shè)計(jì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)毅人，遵從不同的規(guī)范要求托启，設(shè)計(jì)出合理的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)宅倒，這些不同的規(guī)范要求被稱為不同的范式，各種范式呈遞次規(guī)范屯耸，越高的范式數(shù)據(jù)庫(kù)冗余越小拐迁。
目前關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)有六種范式：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）疗绣、第三范式（3NF）线召、巴斯-科德范式（BCNF）、第四范式(4NF）和第五范式（5NF持痰，又稱完美范式）灶搜。
數(shù)據(jù)庫(kù)三范式
第一范式（1NF）
- 所謂第一范式（1NF）是指在關(guān)系模型中，對(duì)域添加的一個(gè)規(guī)范要求工窍，所有的域都應(yīng)該是原子性的割卖，即數(shù)據(jù)庫(kù)表的每一列都是不可分割的原子數(shù)據(jù)項(xiàng)，而不能是集合患雏，數(shù)組鹏溯，記錄等非原子數(shù)據(jù)項(xiàng)。即實(shí)體中的某個(gè)屬性有多個(gè)值時(shí)淹仑，必須拆分為不同的屬性丙挽。在符合第一范式（1NF）表中的每個(gè)域值只能是實(shí)體的一個(gè)屬性或一個(gè)屬性的一部分。簡(jiǎn)而言之匀借，第一范式就是無(wú)重復(fù)的域颜阐。
- 說(shuō)明：在任何一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，第一范式（1NF）是對(duì)關(guān)系模式的設(shè)計(jì)基本要求吓肋，一般設(shè)計(jì)中都必須滿足第一范式（1NF）凳怨。不過(guò)有些關(guān)系模型中突破了1NF的限制，這種稱為非1NF的關(guān)系模型。換句話說(shuō)肤舞，是否必須滿足1NF的最低要求紫新，主要依賴于所使用的關(guān)系模型。
第二范式（2NF）
- 在1NF的基礎(chǔ)上李剖，非碼屬性必須完全依賴于候選碼（在1NF基礎(chǔ)上消除非主屬性對(duì)主碼的部分函數(shù)依賴）
- 第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的芒率，即滿足第二范式（2NF）必須先滿足第一范式（1NF）。第二范式（2NF）要求數(shù)據(jù)庫(kù)表中的每個(gè)實(shí)例或記錄必須可以被唯一地區(qū)分篙顺。選取一個(gè)能區(qū)分每個(gè)實(shí)體的屬性或?qū)傩越M偶芍，作為實(shí)體的唯一標(biāo)識(shí)。例如在員工表中的身份證號(hào)碼即可實(shí)現(xiàn)每個(gè)一員工的區(qū)分慰安，該身份證號(hào)碼即為候選鍵腋寨，任何一個(gè)候選鍵都可以被選作主鍵。在找不到候選鍵時(shí)化焕，可額外增加屬性以實(shí)現(xiàn)區(qū)分萄窜，如果在員工關(guān)系中，沒(méi)有對(duì)其身份證號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)撒桨，而姓名可能會(huì)在數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行的某個(gè)時(shí)間重復(fù)查刻，無(wú)法區(qū)分出實(shí)體時(shí)，設(shè)計(jì)辟如ID等不重復(fù)的編號(hào)以實(shí)現(xiàn)區(qū)分凤类，被添加的編號(hào)或ID選作主鍵穗泵。（該主鍵的添加是在ER設(shè)計(jì)時(shí)添加，不是建庫(kù)時(shí)隨意添加）
- 第二范式（2NF）要求實(shí)體的屬性完全依賴于主關(guān)鍵字谜疤。所謂完全依賴是指不能存在僅依賴主關(guān)鍵字一部分的屬性佃延，如果存在，那么這個(gè)屬性和主關(guān)鍵字的這一部分應(yīng)該分離出來(lái)形成一個(gè)新的實(shí)體夷磕，新實(shí)體與原實(shí)體之間是一對(duì)多的關(guān)系履肃。為實(shí)現(xiàn)區(qū)分通常需要為表加上一個(gè)列，以存儲(chǔ)各個(gè)實(shí)例的唯一標(biāo)識(shí)坐桩。簡(jiǎn)而言之尺棋，第二范式就是在第一范式的基礎(chǔ)上屬性完全依賴于主鍵。
第三范式（3NF）
- 在2NF基礎(chǔ)上绵跷，任何非主屬性不依賴于其它非主屬性（在2NF基礎(chǔ)上消除傳遞依賴）
- 第三范式（3NF）是第二范式（2NF）的一個(gè)子集膘螟，即滿足第三范式（3NF）必須滿足第二范式（2NF）。簡(jiǎn)而言之碾局，第三范式（3NF）要求一個(gè)關(guān)系中不包含已在其它關(guān)系已包含的非主關(guān)鍵字信息荆残。例如，存在一個(gè)部門信息表净当，其中每個(gè)部門有部門編號(hào)（dept_id）内斯、部門名稱、部門簡(jiǎn)介等信息。那么在員工信息表中列出部門編號(hào)后就不能再將部門名稱嘿期、部門簡(jiǎn)介等與部門有關(guān)的信息再加入員工信息表中。如果不存在部門信息表埋合，則根據(jù)第三范式（3NF）也應(yīng)該構(gòu)建它备徐，否則就會(huì)有大量的數(shù)據(jù)冗余。簡(jiǎn)而言之甚颂，第三范式就是屬性不依賴于其它非主屬性蜜猾，也就是在滿足2NF的基礎(chǔ)上，任何非主屬性不得傳遞依賴于主屬性振诬。
巴斯-科德范式（BCNF）
Boyce-Codd Normal Form（巴斯-科德范式）
- 在3NF基礎(chǔ)上蹭睡，任何非主屬性不能對(duì)主鍵子集依賴（在3NF基礎(chǔ)上消除對(duì)主碼子集的依賴）
- 巴斯-科德范式（BCNF）是第三范式（3NF）的一個(gè)子集，即滿足巴斯-科德范式（BCNF）必須滿足第三范式（3NF）赶么。通常情況下肩豁，巴斯-科德范式被認(rèn)為沒(méi)有新的設(shè)計(jì)規(guī)范加入，只是對(duì)第二范式與第三范式中設(shè)計(jì)規(guī)范要求更強(qiáng)辫呻，因而被認(rèn)為是修正第三范式清钥，也就是說(shuō)，它事實(shí)上是對(duì)第三范式的修正放闺，使數(shù)據(jù)庫(kù)冗余度更小祟昭。這也是BCNF不被稱為第四范式的原因。某些書上怖侦，根據(jù)范式要求的遞增性將其稱之為第四范式是不規(guī)范篡悟，也是更讓人不容易理解的地方。而真正的第四范式匾寝，則是在設(shè)計(jì)規(guī)范中添加了對(duì)多值及依賴的要求搬葬。
- 定義：關(guān)系模式R<U,F>∈1FNF,若X→Y且Y不是X的子集時(shí)X必含有碼，則R<U,F>∈BCNF旗吁。也就是說(shuō)踩萎，關(guān)系模式R<U,F>中，若每一個(gè)決定因素都包含碼很钓，則R<U,F>∈BCNF香府。
由BCNF的定義可以得到結(jié)論，一個(gè)滿足BCNF的關(guān)系模式有：
- -所有非主屬性對(duì)每一個(gè)碼都是完全函數(shù)依賴码倦。
- -所有主屬性對(duì)每一個(gè)不包含它的碼也是完全函數(shù)依賴企孩。
- -沒(méi)有任何屬性完全函數(shù)依賴于非碼的任何一組屬性。
若R∈BCNF袁稽，按定義排除了任何屬性對(duì)碼的傳遞依賴與部分依賴勿璃，所以R∈3NF。[1] - 一般關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中，達(dá)到BCNF就可以了补疑！
【數(shù)據(jù)庫(kù)五大約束】
- 1.primary KEY:設(shè)置主鍵約束歧沪；
- 2.UNIQUE：設(shè)置唯一性約束，不能有重復(fù)值莲组；
- 3.DEFAULT 默認(rèn)值約束诊胞，height DOUBLE(3,2)DEFAULT 1.2 height不輸入是默認(rèn)為1,2
- 4.NOT NULL：設(shè)置非空約束，該字段不能為空锹杈；
- 5.FOREIGN key :設(shè)置外鍵約束撵孤。
【主鍵】
- 1.主鍵的注意事項(xiàng)？
主鍵默認(rèn)非空竭望，默認(rèn)唯一性約束邪码，只有主鍵才能設(shè)置自動(dòng)增長(zhǎng)，自動(dòng)增長(zhǎng)一定是主鍵咬清，主鍵不一定自動(dòng)增長(zhǎng)闭专； - 2.設(shè)置主鍵的方式？
在定義列時(shí)設(shè)置：ID INT PRIMARY KEY
在列定義完之后設(shè)置：primary KEY（id）
【外鍵】
- 1.設(shè)置外鍵的注意事項(xiàng)：
只有INNODB的數(shù)據(jù)庫(kù)引擎支持外鍵旧烧，修改my.ini文件設(shè)置default-storage-engine=INNODB 外鍵必須與參照列的數(shù)據(jù)類型必須相同（數(shù)值型要求長(zhǎng)度和無(wú)符號(hào)都相同喻圃，字符串要求類型相同，長(zhǎng)度可以不同）粪滤。
-
2設(shè)置外鍵的語(yǔ)法：
CONSTRAINT 外鍵名 FOREIGN KEY (外鍵字段)REFERENCES 參照表 (參照字段) ON DELETE SET NULL ON UPDATE CASCADE 設(shè)置參照完整性
3.外鍵約束的參照操作斧拍？
參照表的完整性操作：當(dāng)對(duì)參照表的參照字段進(jìn)行刪除或更新時(shí)，外鍵表中的外鍵如何應(yīng)對(duì)杖小；
參照操作可選值：
RESTRICT拒絕參照表刪除或更新參照字段肆汹；
RESTRICT和NO ACTION相同，但這個(gè)指令只在mysql生效;
CASCADE刪除或更新參照表的參照字段時(shí)予权，外鍵表的記錄同步刪除更新昂勉；
SET NULL 刪除或更新參照表的參照字段時(shí)，外鍵表的外鍵設(shè)為NULL;
- 1NF, 字段不可再分扫腺。這個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)強(qiáng)制了岗照，想建立復(fù)合的字段也建立不起來(lái)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)之前才有這個(gè)問(wèn)題笆环。
- 2NF攒至，主鍵依賴，就是一張表里面的字段躁劣，必須是跟主鍵相關(guān)的迫吐，不能把無(wú)關(guān)的數(shù)據(jù)放進(jìn)來(lái)。主鍵依賴账忘，實(shí)質(zhì)就是志膀，這個(gè)信息如果是對(duì)象的屬性熙宇，就放進(jìn)來(lái)，否則就不放溉浙。
- 3NF烫止，就是不能重復(fù)存儲(chǔ)相同的信息。這個(gè)情況戳稽，其實(shí)是在一個(gè)對(duì)象里引用了另外一個(gè)對(duì)象烈拒，這個(gè)時(shí)候，存一個(gè)引用就夠了广鳍，而不是重復(fù)的存儲(chǔ)這個(gè)對(duì)象的多個(gè)副本。
- 2NF和3NF的本質(zhì)是吓妆，對(duì)象的屬性依賴對(duì)象赊时。數(shù)據(jù)庫(kù)的主鍵，作用是什么行拢？它用來(lái)唯一的標(biāo)識(shí)這個(gè)對(duì)象祖秒，同時(shí)，用來(lái)給其他對(duì)象引用 引用 引用（重要的事情說(shuō)三次）
所以舟奠，實(shí)戰(zhàn)中竭缝，所有數(shù)據(jù)庫(kù)都是用int類型做主鍵（int，或者bigint）沼瘫，而且抬纸，主鍵一律是自增，這是不成文的規(guī)則耿戚，凡是不遵守這個(gè)規(guī)則的湿故，都是錯(cuò)的（雖然理論上可以）這樣，
數(shù)據(jù)庫(kù)寫數(shù)據(jù)的時(shí)候膜蛔，幾乎是永遠(yuǎn)不寫入同一個(gè)對(duì)象的重復(fù)信息的坛猪，需要重復(fù)的時(shí)候，只寫這個(gè)對(duì)象的ID
create table Courses(
CourseID int identity primary key,
CourseName nvarchar(50) not null
)
create table Departments(
DepartmentID int identity primary key, DepartmentName nvarchar(50) not null, HeadName nvarchar(50) not null);
create table Students( StudentID int identity primary key, Name nvarchar(50),
DepartmentID int not null Constraint FkStudentDepartment foreign key (DepartmentID) references Departments(DepartmentID));
create table Results(
ResultID int identity primary key, StudentID int not null, CourseID int not null, Result int not null,
Constraint FkResultStudent foreign key (StudentID) references Students(StudentID));
11.數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)原則：三范式
- 1）表必須有主鍵
- 2）字段內(nèi)容不能是其他的字段加工而成
- 3）行數(shù)據(jù)不能相同
12.現(xiàn)今業(yè)界主流數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)原則：反三范式
- 1）表不是必須有主鍵
- 2）字段存一些加工后的中間的結(jié)果皂股，冗余設(shè)計(jì)
- 3）記錄冗余
三范式追求的目標(biāo)存儲(chǔ)空間盡量惺浴；反三范式追求的目標(biāo)是查詢速度呜呐。
創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)首先按三范式設(shè)計(jì)就斤，然后局部?jī)?yōu)化。
