前沿拓展：

數(shù)據(jù)庫關(guān)系模型

關(guān)系模型數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點(diǎn)： 

1、關(guān)系模型和格式化模型不同，它是簡次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持。

層次數(shù)據(jù)庫的缺點(diǎn)： 

1、現(xiàn)實(shí)世界中很多聯(lián)系都是非層次性的。

2、對插入和產(chǎn)出**作的限制比較多，因此應(yīng)用程序的編寫比較復(fù)雜、

3、由于結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，層次命令趨于程序化。

參考資料：百度百科-關(guān)系型數(shù)據(jù)庫

參考資料：百度百科-層次型數(shù)據(jù)庫

作者：鄭龍飛范式定義

百度百科:設(shè)計(jì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫時(shí)，遵從不同的規(guī)范要求，設(shè)計(jì)出合理的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，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，越高的范式數(shù)據(jù)庫冗余越小。

人類語言: 范式可以理解為設(shè)計(jì)一張數(shù)據(jù)表的表結(jié)構(gòu)，符合的標(biāo)準(zhǔn)級別、規(guī)范和要求。

而通常我們用的最多的就是第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF），也就是本文要講的“三大范式”。

目前業(yè)界范式有：第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)、巴斯-科德范式(BCNF)、第四范式(4NF)、第五范式(5NF)。

什么是函數(shù)依賴？

百度百科:函數(shù)依賴簡單點(diǎn)說就是：某個(gè)屬性集決定另一個(gè)屬性集時(shí)，稱另一屬性集依賴于該屬性集。

人類語言:以下面表格為例，通俗易懂的解釋，什么是函數(shù)依賴。

學(xué)號

姓名

系名

系主任

科名

分?jǐn)?shù)

001

張三

計(jì)算機(jī)系

李雷

高等數(shù)學(xué)

87

001

張三

計(jì)算機(jī)系

李雷

大學(xué)英語

88

001

張三

計(jì)算機(jī)系

李雷

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

89

002

李四

計(jì)算機(jī)系

李雷

高等數(shù)學(xué)

86

002

李四

計(jì)算機(jī)系

李雷

java程序設(shè)計(jì)

90

002

李四

計(jì)算機(jī)系

李雷

大學(xué)英語

98

003

王五

財(cái)務(wù)系

韓梅梅

高等數(shù)學(xué)

96

003

王五

財(cái)務(wù)系

韓梅梅

財(cái)務(wù)基礎(chǔ)

95

完全函數(shù)依賴

官方定義:設(shè)X，Y是關(guān)系R的兩個(gè)屬性**，X’是X的真子集，存在X→Y，但對每一個(gè)X’都有X’!→Y，則稱Y完全函數(shù)依賴于X。

人類語言:比如通過，(學(xué)號，課程) 推出分?jǐn)?shù) ，但是單獨(dú)用學(xué)號推斷不出來分?jǐn)?shù)，那么就可以說：分?jǐn)?shù) 完全依賴于(學(xué)號，課程) 。

小編綜合來說:即：通過A B能得出C，但 是A B單獨(dú)得不出C，那么說C完全依賴于AB。

部分函數(shù)依賴

官方定義:假如 Y函數(shù)依賴于 X，但同時(shí) Y 并不完全函數(shù)依賴于 X，那么我們就稱 Y 部分函數(shù)依賴于 X。

人類語言:比如通過，(學(xué) 號，課程) 推出姓名，因?yàn)槠鋵?shí)直接可以通過，學(xué)號推出姓名，所以：姓名 部分依賴于 (學(xué)號，課程)。

小編綜合來說:通過AB能得出C，通過A也能得出C，或者通過B也能得出C，那么說C部分依賴于AB。

傳遞函數(shù)依賴

官方定義:傳遞函數(shù)依賴：設(shè)X，Y，Z是關(guān)系R中互不相同的屬性**，存在X→Y(Y !→X),Y→Z，則稱Z傳遞函數(shù)依賴于X。

人類語言:比如：學(xué)號 推出 系名 ， 系名 推出 系主任， 但是，系主任推不出學(xué)號，系主任主要依賴于系名。這種情況可以說：系主任 傳遞依賴于 學(xué)號 。

小編綜合來說:即：通 過A得 到B，通 過B得 到C，但 是C得不到A，那 么說C傳遞依賴于A。

三范式的區(qū)別第一范式

第一范式1NF核心原則：屬性不可切割。

舉例說明:

學(xué)號

姓名

系名

系主任

科名

分?jǐn)?shù)

學(xué)籍信息

001

張三

計(jì)算機(jī)系

李雷

高等數(shù)學(xué)

87

本科，大二

002

李四

計(jì)算機(jī)系

李雷

大學(xué)英語

88

研究生,研三

很明顯上面表格設(shè)計(jì)是不符合第一范式的，學(xué)籍信息列中的數(shù)據(jù)不是原子數(shù)據(jù)項(xiàng)，是可以進(jìn)行分割的，因此對表格進(jìn)行修改，讓表格符合第一范式的要求，修改結(jié)果如下圖所示：

學(xué)號

姓名

系名

系主任

科名

分?jǐn)?shù)

學(xué)歷

所在年級

001

張三

計(jì)算機(jī)系

李雷

高等數(shù)學(xué)

87

本科

大二

002

李四

計(jì)算機(jī)系

李雷

大學(xué)英語

88

研究生

研三

實(shí)際上 ，1NF是所有關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的最基本要求 ,你在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RDBMS），例如SQL Server，Oracle，MySQL中創(chuàng)建數(shù)據(jù)表的時(shí)候，如果數(shù)據(jù)表的設(shè)計(jì)不符合這個(gè)最基本的要求，那么**作一定是不能成功的。也就是說，只要在RDBMS中已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)表，一定是符合1NF的。

第二范式

第二范式2NF核心原則：不能存在“部分函數(shù)依賴”。

舉例說明:

學(xué)號

姓名

系名

系主任

科名

分?jǐn)?shù)

001

張三

計(jì)算機(jī)系

李雷

高等數(shù)學(xué)

87

001

張三

計(jì)算機(jī)系

李雷

大學(xué)英語

88

001

張三

計(jì)算機(jī)系

李雷

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

89

002

李四

計(jì)算機(jī)系

李雷

高等數(shù)學(xué)

86

002

李四

計(jì)算機(jī)系

李雷

java程序設(shè)計(jì)

90

002

李四

計(jì)算機(jī)系

李雷

大學(xué)英語

98

003

王五

財(cái)務(wù)系

韓梅梅

高等數(shù)學(xué)

96

003

王五

財(cái)務(wù)系

韓梅梅

財(cái)務(wù)基礎(chǔ)

95

以上表格明顯存在，部分依賴。比 如，這張表的主鍵是 (學(xué)號，課名），分?jǐn)?shù)確實(shí)完全依賴于(學(xué)號，課名），但是姓名并不完全依賴于(學(xué)號，課名）,讓表格符合第二范式的要求，修改結(jié)果如下圖所示：

學(xué)號

科名

分?jǐn)?shù)

001

高等數(shù)學(xué)

87

001

大學(xué)英語

88

001

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

89

002

高等數(shù)學(xué)

86

002

java程序設(shè)計(jì)

90

002

大學(xué)英語

98

003

高等數(shù)學(xué)

96

003

財(cái)務(wù)基礎(chǔ)

95

學(xué)號

姓名

系名

系主任

001

張三

計(jì)算機(jī)系

李雷

002

李四

計(jì)算機(jī)系

李雷

003

王五

財(cái)務(wù)系

韓梅梅

以上符合第二范式，去掉部分函數(shù)依賴依賴。

第三范式

第三范式 3NF核心原則：不能存在傳遞函數(shù)依賴。

舉例說明:

學(xué)號

姓名

系名

系主任

001

張三

計(jì)算機(jī)系

李雷

002

李四

計(jì)算機(jī)系

李雷

003

王五

財(cái)務(wù)系

韓梅梅

在上面這張表中，存 在傳遞函數(shù)依賴：學(xué)號->系 名->系主任，但是系主任推不出學(xué)號。

上面表需要再次拆解：

學(xué)號

姓名

系名

001

張三

計(jì)算機(jī)系

002

李四

計(jì)算機(jī)系

003

王五

財(cái)務(wù)系

系名

系主任

計(jì)算機(jī)系

李雷

計(jì)算機(jī)系

李雷

財(cái)務(wù)系

韓梅梅

反三范式

沒有冗余的數(shù)據(jù)庫未必是最好的數(shù)據(jù)庫，有時(shí)為了提高運(yùn)行效率，就必須降低范式標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)保留冗余數(shù)據(jù)。具體做法是： 在概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)時(shí)遵守第三范式，降低范式標(biāo)準(zhǔn)的工作放到物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)時(shí)考慮。降低范式就是增加字段，減少了查詢時(shí)的關(guān)聯(lián)，提高查詢效率，因?yàn)樵跀?shù)據(jù)庫的**作中查詢的比例要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于DML的比例。但是反范式化一定要適度，并且在原本已滿足三范式的基礎(chǔ)上再做調(diào)整的。

小編綜合來說

引用知乎大佬對范式的理解:

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)應(yīng)該也是分為三個(gè)境界的：

第一個(gè)境界，剛?cè)腴T數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，范式的重要性還未深刻理解。這時(shí)候出現(xiàn)的反范式設(shè)計(jì)，一般會(huì)出問題。

第二個(gè)境界，隨著遇到問題解決問題，漸漸了解到范式的真正好處，從而能快速設(shè)計(jì)出低冗余、高效率的數(shù)據(jù)庫。

第三個(gè)境界，再經(jīng)過N年的鍛煉，是一定會(huì)發(fā)覺范式的局限性的。此時(shí)再去打破范式，設(shè)計(jì)更合理的反范式部分。

拓展知識：