資料庫三大正規化

資料庫的設計正規化是資料庫設計所需要滿足的規範，滿足這些規範的資料庫是簡潔的、結構明晰的，同時，不會發生插入（insert）、刪除（delete）和更新（update）操作異常。反之則是亂七八糟，不僅給資料庫的程式設計人員製造麻煩，而且面目可憎，可能儲存了大量不需要的冗餘資訊。

怎樣可以保證我們在確定資料庫，即資料庫建模是乙個良好的結構。用三大正規化來規範。

當前關聯式資料庫有六種正規化：第一正規化（1nf）、第二正規化（2nf）、第三正規化（3nf）、第四正規化（4nf）、第五正規化（5nf）和第六正規化（6nf）。

1.第一正規化（1nf）

在任何乙個關聯式資料庫中，第一正規化（1nf）是對關係模式的基本要求，不滿足第一正規化（1nf）的資料庫就不是關聯式資料庫。

所謂第一正規化（1nf）是指資料庫表的每一列都是不可分割的基本資料項。很顯然，在當前的任何關聯式資料庫管理系統（dbms）中，傻瓜也不可能做出不符合第一正規化的資料庫，因為這些dbms不允許你把資料庫表的一列再分成二列或多列。因此，你想在現有的dbms中設計出不符合第一正規化的資料庫都是不可能的。

2.第二正規化（2nf）

第二正規化（2nf）要求資料庫表中的每個例項或行必須可以被惟一地區分。為實現區分通常需要為表加上乙個列，以儲存各個例項的惟一標識。如員工資訊表中加上了員工編號（emp_id）列，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分。這個惟一屬性列被稱為主關鍵字或主鍵、主碼。

第二正規化（2nf）要求實體的屬性完全依賴於主關鍵字。所謂完全依賴是指不能存在僅依賴主關鍵字一部分的屬性，如果存在，那麼這個屬性和主關鍵字的這一部分應該分離出來形成乙個新的實體，新實體與原實體之間是一對多的關係。為實現區分通常需要為表加上乙個列，以儲存各個例項的惟一標識。簡而言之，第二正規化就是非主屬性不能部分依賴於主關鍵字。

第二正規化（2nf）:資料庫表中不存在非關鍵字段對任一候選關鍵字段的部分函式依賴（部分函式依賴指的是存在組合關鍵字中的某些字段決定非關鍵字段的情況），也即所有非關鍵字段都完全依賴於任意一組候選關鍵字。

如有這麼乙個表學生選課表(學生id,學生姓名,年齡,課程名稱,成績,學分) 因為乙個學生可以選多個課程,所以學生id和課程名稱聯合作為主鍵,此表不符合第二正規化.因此存在非部門依賴於主關鍵字.如一但學生id確定則學生年齡和姓名就確定,而不依賴於課程名稱.

不符合第二正規化引起的問題:

a.資料冗餘如上表,假如某同學選了10門課,則其姓名,年齡等屬性被儲存了10次.

b.更新異常如某一門課程的學分做了調整,則表中所有為這門課程的學分都要修改.否則會出現同一門課不同學分的異常資料.

c.插入異常假如新開了一門課程,暫時還沒人選,則上表中無法錄入這門課的資訊.

一般認為所以單字段作為主鍵的表都符合第二正規化,聯合主鍵的表則容易違反第二正規化,解決違反第二正規化的方法就是分解主鍵形成多個表.

3.第三正規化（3nf）

第三正規化（3nf）要求乙個資料庫表中不包含已在其它表中已包含的非主關鍵字資訊。

第三正規化（3nf）：在第二正規化的基礎上，資料表中如果不存在非關鍵字段對任一候選關鍵字段的傳遞函式依賴則符合第三正規化。所謂傳遞函式依賴，指的是如果存在"a → b → c"的決定關係，則c傳遞函式依賴於a。

例如，存在乙個部門資訊表，其中每個部門有部門編號（dept_id）、部門名稱、部門簡介等資訊。那麼在員工資訊表中列出部門編號後就不能再將部門名稱、部門簡介等與部門有關的資訊再加入員工資訊表中。如果不存在部門資訊表，則根據第三正規化（3nf）也應該構建它，否則就會有大量的資料冗餘。簡而言之，第三正規化就是屬性不依賴於其它非主屬性。

因此，滿足第三正規化的資料庫表應該不存在如下依賴關係：

關鍵字段 → 非關鍵字段x → 非關鍵字段y

假定學生關係表為student(學號, 姓名, 年齡, 所在學院, 學院地點, 學院**)，關鍵字為單一關鍵字"學號"，因為存在如下決定關係：

(學號) → (姓名, 年齡, 所在學院, 學院地點, 學院**)

這個資料庫是符合2nf的，但是不符合3nf，因為存在如下決定關係：

(學號) → (所在學院) → (學院地點, 學院**)

即存在非關鍵字段"學院地點"、"學院**"對關鍵字段"學號"的傳遞函式依賴。

它也會存在資料冗餘、更新異常、插入異常和刪除異常的情況，

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