【数据库原理】六大范式

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六大范式

数据库的六种范式分别为:

  1. 第一范式(1NF):每个属性都是原子性的,即不可再分。每个属性都应该具有一个唯一的名称,且在一个表中不应该出现重复的属性。
  2. 第二范式(2NF):满足第一范式,并且非主键属性完全依赖于主键,而不是仅依赖于主键的一部分。
  3. 第三范式(3NF):满足第二范式,并且任何非主键属性都不能依赖于其他非主键属性。
  4. 巴斯-科德范式(BCNF):在满足第三范式的基础上,任何函数依赖关系都应该是由超键到候选键的,而不是由非键属性到其他非键属性的。
  5. 第四范式(4NF):在满足BCNF的基础上,要求没有多值依赖关系。
  6. 第五范式(5NF):在满足第四范式的基础上,要求没有联接依赖关系,即任何非键属性都不能依赖于其他非键属性。

范式的作用

这六大范式是用来规范化数据库设计的,目的是使得数据表结构更加合理、简洁和易于维护。

  1. 第一范式(1NF):确保数据库表中的每一列都是原子性的,不可再分。这样可以避免数据冗余和数据丢失,同时也便于数据的查询和更新。
  2. 第二范式(2NF):确保非主键属性完全依赖于主键,避免冗余数据。这样可以提高数据库的性能,减少数据冗余,降低数据不一致的风险。
  3. 第三范式(3NF):确保非主键属性不依赖于其他非主键属性,避免数据冗余和数据不一致。这样可以进一步优化数据库性能和数据完整性。
  4. 巴斯-科德范式(BCNF):确保函数依赖关系由超键到候选键,避免数据冗余和数据不一致。这样可以提高数据库的性能,减少数据冗余,降低数据不一致的风险。
  5. 第四范式(4NF):确保不存在多值依赖关系,避免数据冗余和数据不一致。这样可以提高数据库的性能,减少数据冗余,降低数据不一致的风险。
  6. 第五范式(5NF):确保不存在联接依赖关系,避免数据冗余和数据不一致。这样可以提高数据库的性能,减少数据冗余,降低数据不一致的风险。

反范式

范式不是银弹,应该具体场景具体分析,选择合适的范式标准,必要时可以反范式。反范式是指为了提高数据库性能而违反正规化规则的行为,即在设计数据库时有意冗余或重复数据。反范式通常是为了加速查询操作,减少数据库连接,降低数据复杂性等目的,但可能会导致数据冗余和不一致性问题。

例如,一个订单数据库可能包含了订单信息、客户信息和产品信息。如果为了加速查询操作,将所有信息都存储在一个大的表中,那么可能会导致大量的数据冗余和不一致性问题。但是,如果将这些信息分别存储在不同的表中,则需要进行复杂的表连接操作才能获得完整的订单信息,这可能会导致查询性能下降。

因此,在实际应用中,反范式设计需要权衡利弊,需要根据具体的需求来决定是否采用反范式设计,以及如何减少数据冗余和不一致性问题。