數(shù)據(jù)庫的設(shè)計范式是數(shù)據(jù)庫設(shè)計所需要滿足的規(guī)范坝锰，滿足這些規(guī)范的數(shù)據(jù)庫是簡潔的粹懒、結(jié)構(gòu)明晰的，同時顷级，不會發(fā)生插入（insert）凫乖、刪除（delete）和更新（update）操作異常。反之則是亂七八糟愕把，不僅給數(shù)據(jù)庫的編程人員制造麻煩拣凹，而且面目可憎，可能存儲了大量不需要的冗余信息恨豁。

范式說明

第一范式（1NF）無重復的列

所謂第一范式（1NF）是指數(shù)據(jù)庫表的每一列都是不可分割的基本數(shù)據(jù)項（數(shù)據(jù)表列的原子性），同一列中不能有多個值爬迟，即實體中的某個屬性不能有多個值或者不能有重復的屬性橘蜜。如果出現(xiàn)重復的屬性，就可能需要定義一個新的實體付呕，新的實體由重復的屬性構(gòu)成计福，新實體與原實體之間為一對多關(guān)系。在第一范式（1NF）中表的每一行只包含一個實例的信息徽职。簡而言之象颖，第一范式就是無重復的列。

說明：在任何一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫中姆钉，第一范式（1NF）是對關(guān)系模式的基本要求说订，不滿足第一范式（1NF）的數(shù)據(jù)庫就不是關(guān)系數(shù)據(jù)庫抄瓦。

例如，如下的數(shù)據(jù)庫表字段設(shè)計是符合第一范式的陶冷。

字段1    |    字段2    |    字段3    |    字段4

而這樣的數(shù)據(jù)庫表是不符合第一范式的：

字段1    |    字段2    |    字段3       |    字段4
                      |字段3.1 | 字段3.2|

數(shù)據(jù)庫表中的字段都是單一屬性的钙姊，不可再分。這個單一屬性由基本類型構(gòu)成埂伦，包括整型煞额、實數(shù)、字符型沾谜、邏輯型膊毁、日期型等。很顯然基跑，在當前的任何關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）中媚媒，傻瓜也不可能做出不符合第一范式的數(shù)據(jù)庫，因為這些DBMS不允許你把數(shù)據(jù)庫表的一列再分成二列或多列涩僻。因此缭召，你想在現(xiàn)有的DBMS中設(shè)計出不符合第一范式的數(shù)據(jù)庫都是不可能的。

第二范式（2NF）屬性完全依賴于主鍵 [ 消除部分子函數(shù)依賴 ]

如果關(guān)系模式R為第一范式逆日，并且R中每一個非主屬性完全函數(shù)依賴于R的某個候選鍵嵌巷， 則稱為第二范式模式。

第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基礎(chǔ)上建立起來的室抽，即滿足第二范式（2NF）必須先滿足第一范式（1NF）瘟滨。第二范式（2NF）要求數(shù)據(jù)庫表中的每個實例或行必須可以被惟一地區(qū)分。為實現(xiàn)區(qū)分通常需要為表加上一個列炊琉，以存儲各個實例的惟一標識杰赛。這個惟一屬性列被稱為主關(guān)鍵字或主鍵、主碼兽泄。

例如員工信息表中加上了員工編號（emp_id）列漓概，因為每個員工的員工編號是惟一的，因此每個員工可以被惟一區(qū)分病梢。

簡而言之胃珍，第二范式（2NF）就是非主屬性完全依賴于主關(guān)鍵字。

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（設(shè)有函數(shù)依賴W→A蜓陌，若存在XW觅彰，有X→A成立，那么稱W→A是局部依賴钮热，否則就稱W→A是完全函數(shù)依賴）填抬。如果存在，那么這個屬性和主關(guān)鍵字的這一部分應該分離出來形成一個新的實體隧期，新實體與原實體之間是一對多的關(guān)系飒责。

假定選課關(guān)系表為SelectCourse(學號, 姓名, 年齡, 課程名稱, 成績, 學分)赘娄，關(guān)鍵字為組合關(guān)鍵字(學號, 課程名稱)，因為存在如下決定關(guān)系：

(學號, 課程名稱) → (姓名, 年齡, 成績, 學分)

這個數(shù)據(jù)庫表不滿足第二范式读拆，因為存在如下決定關(guān)系：
(課程名稱) → (學分)
(學號) → (姓名, 年齡)

即存在組合關(guān)鍵字中的字段決定非關(guān)鍵字的情況擅憔。
由于不符合2NF，這個選課關(guān)系表會存在如下問題：
(1) 數(shù)據(jù)冗余：
同一門課程由n個學生選修檐晕，"學分"就重復n-1次暑诸；同一個學生選修了m門課程，姓名和年齡就重復了m-1次辟灰。
(2) 更新異常：
若調(diào)整了某門課程的學分个榕，數(shù)據(jù)表中所有行的"學分"值都要更新，否則會出現(xiàn)同一門課程學分不同的情況芥喇。
(3) 插入異常：
假設(shè)要開設(shè)一門新的課程西采，暫時還沒有人選修。這樣继控，由于還沒有"學號"關(guān)鍵字械馆，課程名稱和學分也無法記錄入數(shù)據(jù)庫。
(4) 刪除異常：
假設(shè)一批學生已經(jīng)完成課程的選修武通，這些選修記錄就應該從數(shù)據(jù)庫表中刪除霹崎。但是，與此同時冶忱，課程名稱和學分信息也被刪除了尾菇。很顯然，這也會導致插入異常囚枪。

把選課關(guān)系表SelectCourse改為如下三個表：

學生：Student(學號, 姓名, 年齡)派诬；
課程：Course(課程名稱, 學分)；
選課關(guān)系：SelectCourse(學號, 課程名稱, 成績)链沼。

這樣的數(shù)據(jù)庫表是符合第二范式的默赂， 消除了數(shù)據(jù)冗余、更新異常忆植、插入異常和刪除異常放可。

另外，所有單關(guān)鍵字的數(shù)據(jù)庫表都符合第二范式朝刊，因為不可能存在組合關(guān)鍵字。

第三范式（3NF）屬性不依賴于其它非主屬性 [ 消除傳遞依賴 ]

如果關(guān)系模式R是第二范式蜈缤，且每個非主屬性都不傳遞依賴于R的候選鍵拾氓，則稱R為第三范式模式。

滿足第三范式（3NF）必須先滿足第二范式（2NF）底哥。第三范式（3NF）要求一個數(shù)據(jù)庫表中不包含已在其它表中已包含的非主關(guān)鍵字信息咙鞍。

例如房官，存在一個部門信息表，其中每個部門有部門編號（dept_id）续滋、部門名稱翰守、部門簡介等信息。那么在的員工信息表中列出部門編號后就不能再將部門名稱疲酌、部門簡介等與部門有關(guān)的信息再加入員工信息表中蜡峰。如果不存在部門信息表，則根據(jù)第三范式（3NF）也應該構(gòu)建它朗恳，否則就會有大量的數(shù)據(jù)冗余湿颅。

第三范式（3NF）：在第二范式的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)表中如果不存在非關(guān)鍵字段對任一候選關(guān)鍵字段的傳遞函數(shù)依賴則符合第三范式粥诫。簡而言之油航，第三范式就是屬性不依賴于其它非主屬性。
所謂傳遞函數(shù)依賴怀浆，指的是如果存在"A → B → C"的決定關(guān)系谊囚，則C傳遞函數(shù)依賴于A。

因此执赡，滿足第三范式的數(shù)據(jù)庫表應該不存在如下依賴關(guān)系：

關(guān)鍵字段 → 非關(guān)鍵字段x → 非關(guān)鍵字段y

假定學生關(guān)系表為Student(學號, 姓名, 年齡, 所在學院, 學院地點, 學院電話)镰踏，關(guān)鍵字為單一關(guān)鍵字"學號"，因為存在如下決定關(guān)系：

(學號) → (姓名, 年齡, 所在學院, 學院地點, 學院電話)

這個數(shù)據(jù)庫是符合2NF的搀玖，但是不符合3NF余境，因為存在如下決定關(guān)系：

(學號) → (所在學院) → (學院地點, 學院電話)

即存在非關(guān)鍵字段"學院地點"、"學院電話"對關(guān)鍵字段"學號"的傳遞函數(shù)依賴灌诅。

它也會存在數(shù)據(jù)冗余芳来、更新異常、插入異常和刪除異常的情況猜拾，讀者可自行分析得知即舌。

把學生關(guān)系表分為如下兩個表：

學生：(學號, 姓名, 年齡, 所在學院)；
學院：(學院, 地點, 電話)挎袜。

這樣的數(shù)據(jù)庫表是符合第三范式的顽聂，消除了數(shù)據(jù)冗余、更新異常盯仪、插入異常和刪除異常紊搪。

鮑依斯-科得范式（BCNF是3NF的改進形式）

若關(guān)系模式R是第一范式，且每個屬性都不傳遞依賴于R的候選鍵全景。這種關(guān)系模式就是BCNF模式耀石。即在第三范式的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)庫表中如果不存在任何字段對任一候選關(guān)鍵字段的傳遞函數(shù)依賴則符合鮑依斯-科得范式爸黄。

假設(shè)倉庫管理關(guān)系表為StorehouseManage(倉庫ID, 存儲物品ID, 管理員ID, 數(shù)量)滞伟，且有一個管理員只在一個倉庫工作揭鳞；一個倉庫可以存儲多種物品。這個數(shù)據(jù)庫表中存在如下決定關(guān)系：

(倉庫ID, 存儲物品ID) →(管理員ID, 數(shù)量)
(管理員ID, 存儲物品ID) → (倉庫ID, 數(shù)量)

所以梆奈，(倉庫ID, 存儲物品ID)和(管理員ID, 存儲物品ID)都是StorehouseManage的候選關(guān)鍵字野崇，表中的唯一非關(guān)鍵字段為數(shù)量，它是符合第三范式的亩钟。但是乓梨，由于存在如下決定關(guān)系：

(倉庫ID) → (管理員ID)
(管理員ID) → (倉庫ID)

即存在關(guān)鍵字段決定關(guān)鍵字段的情況，所以其不符合BCNF范式径荔。它會出現(xiàn)如下異常情況：
(1) 刪除異常：
當倉庫被清空后督禽，所有"存儲物品ID"和"數(shù)量"信息被刪除的同時，"倉庫ID"和"管理員ID"信息也被刪除了总处。

(2) 插入異常：
當倉庫沒有存儲任何物品時狈惫，無法給倉庫分配管理員。

(3) 更新異常：
如果倉庫換了管理員鹦马，則表中所有行的管理員ID都要修改胧谈。

把倉庫管理關(guān)系表分解為二個關(guān)系表：

倉庫管理：StorehouseManage(倉庫ID, 管理員ID)；
倉庫：Storehouse(倉庫ID, 存儲物品ID, 數(shù)量)荸频。

這樣的數(shù)據(jù)庫表是符合BCNF范式的菱肖，消除了刪除異常、插入異常和更新異常旭从。

四種范式之間存在如下關(guān)系：

參考：https://blog.csdn.net/ljp812184246/article/details/50706596