数据库设计基础概念

什么是第一范式？

字段不可再分。比如要存储用户的视力，有左眼视力和右眼视力，那么我们不应该使用 eyes 来存储，而是应该使用 left_eye 和 right_eye。

第一范式有什么缺点？

比如我们下面这张表，是符合第一范式的每个字段都不可再分要求的。

学号	姓名	系名	系主任	课名	分数
1	小明	经济系	王强	高等数学	95
1	小明	经济系	王强	大学英语	87
2	小红	经济系	王强	高等数学	72
2	小红	经济系	王强	大学英语	98

1. 为了存储小明一门课的学习成绩，我们就需要存储一遍系名和系主任，二门课就要存储两遍，所以这里存在数据冗余问题。
2. 如果此时我们要新建一个系，那么是比较奇怪的，因为我们只有系名、系主任字段，并没有其他字段。
3. 如果我们要删除某个学生，那么就会导致系消失。
4. 如果某个学生现在要转系，那么就需要把他的每条数据的系名、系主任都修改。

什么是第二范式？

1. 在第一范式的基础上，要有键（可由多字段组成）。
2. 所有字段分别完全依赖于键。
3. 如果键是多个字段组合，则不允许部分依赖于该键。

键相当于一个 key，比如学号就是一个键，因为通过学号，我们就可以获取到姓名。通过学号加课名这个多字段键，我们就可以确定分数。

所以在上面的例子中：姓名依赖于学号。

在这个表中，我们的键是学号,课名，姓名只依赖学号，并不依赖课名，所以姓名部分依赖这个键，所以这个表不符合第二范式。

我们可以尝试改进一下，把上面的表分为选课表和学生表。选课表的键是学号,课名。学生表的键是学号。

学号	课名	分数
1	高等数学	95
1	大学英语	87
2	高等数学	72
2	大学英语	98

学号	姓名	系名	系主任
1	小明	经济系	王强
2	小红	经济系	王强

一个表中可以有多个键，比如学生表中如果有身份证号码的话，那么也可以用来确定一个学生，所以我们平时也会有主键的说法，表示最重要的那个键。

什么是第三范式？

1. 表中不能有间接依赖。

在学生表中学号可以确定系名，再用系名确定系主任，所以系主任间接依赖学号。明显的问题是：如果我们删除学生，则会影响某个系的存在，或者当某个系的系主任发生变化时，我们要大量修改学生表的数据。所以我们可以做下面这样的拆分：

学号	姓名	系名
1	小明	经济系
2	小红	经济系

系名	系主任
经济系	王强
经济系	王强

一对一的关系如何建表？

在任意一个表中存储另外一个表的主键。

一对多的关系如何建表？

1. 如果数据库支持数组，那么可以在 “一” 的表中增加一列，数据为 “多” 的这张表的主键数组。这种方法可能不利于扩展与搜索。
2. 推荐：建立 1 个关系表，包含 2 个表的主键即可。

多对多的关系如何建表？

与「一对多的关系如何建表」类似，推荐使用关系表来维护关联关系。