Mysql数据库设计三范式实例解析
作者：cool小伙
三范式
1NF:字段不可分;
2NF:有主键，非主键字段依赖主键;
3NF:非主键字段不能相互依赖;
解释:
1NF:原子性 字段不可再分,否则就不是关系数据库;
2NF:唯一性 一个表只说明一个事物;
3NF:每列都与主键有直接关系，不存在传递依赖;
第一范式（1NF）
即表的列的具有原子性,不可再分解，即列的信息，不能分解, 只要数据库是关系型数据库(mysql/oracle/db2/informix/sysbase/sql server)，就自动的满足1NF。数据库表的每一列都是不可分割的原子数据项，而不能是集合，数组，记录等非原子数据项。如果实体中的某个属性有多个值时，必须拆分为不同的属性 。通俗理解即一个字段只存储一项信息。
关系型数据库: mysql/oracle/db2/informix/sysbase/sql server 非关系型数据库: (特点: 面向对象或者集合) NoSql数据库: MongoDB/redis(特点是面向文档)
第二范式（2NF）
第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基础上建立起来的，即满足第二范式（2NF）必须先满足第一范式（1NF）。第二范式（2NF）要求数据库表中的每个实例或行必须可以被惟一地区分。为实现区分通常需要我们设计一个主键来实现(这里的主键不包含业务逻辑)。
即满足第一范式前提，当存在多个主键的时候，才会发生不符合第二范式的情况。比如有两个主键，不能存在这样的属性，它只依赖于其中一个主键，这就是不符合第二范式。通俗理解是任意一个字段都只依赖表中的同一个字段。（涉及到表的拆分）
看下面的学生选课表：
| 学号 | 课程 | 成绩 | 课程学分 |
|---|---|---|---|
| 10001 | 数学 | 100 | 6 |
| 10001 | 语文 | 90 | 2 |
| 10001 | 英语 | 85 | 3 |
| 10002 | 数学 | 90 | 6 |
| 10003 | 数学 | 99 | 6 |
| 10004 | 语文 | 89 | 2 |
表中主键为 （学号，课程），我们可以表示为 (学号，课程) -> (成绩，课程学分)， 表示所有非主键列 (成绩，课程学分)都依赖于主键 (学号，课程)。 但是，表中还存在另外一个依赖：（课程）->(课程学分）。这样非主键列 ‘课程学分‘ 依赖于部分主键列 '课程‘， 所以上表是不满足第二范式的。
我们把它拆成如下2张表：
学生选课表：
| 学号 | 课程 | 成绩 |
|---|---|---|
| 10001 | 数学 | 100 |
| 10001 | 语文 | 90 |
| 10001 | 英语 | 85 |
| 10002 | 数学 | 90 |
| 10003 | 数学 | 99 |
| 10004 | 语文 | 89 |
课程信息表：
| 课程 | 课程学分 |
|---|---|
| 数学 | 6 |
| 语文 | 3 |
| 英语 | 2 |
那么上面2个表，学生选课表主键为（学号，课程），课程信息表主键为（课程），表中所有非主键列都完全依赖主键。不仅符合第二范式，还符合第三范式。
再看这样一个学生信息表：
| 学号 | 姓名 | 性别 | 班级 | 班主任 |
|---|---|---|---|---|
| 10001 | 张三 | 男 | 一班 | 小王 |
| 10002 | 李四 | 男 | 一班 | 小王 |
| 10003 | 王五 | 男 | 二班 | 小李 |
| 10004 | 张小三 | 男 | 二班 | 小李 |
上表中，主键为：（学号），所有字段 （姓名，性别，班级，班主任）都依赖与主键（学号），不存在对主键的部分依赖。所以是满足第二范式。
第三范式（3NF）
满足第三范式（3NF）必须先满足第二范式（2NF）。简而言之，第三范式（3NF）要求一个数据库表中不包含已在其它表中已包含的非主键字段。就是说，表的信息，如果能够被推导出来，就不应该单独的设计一个字段来存放(能尽量外键join就用外键join)。很多时候，我们为了满足第三范式往往会把一张表分成多张表。
即满足第二范式前提，如果某一属性依赖于其他非主键属性，而其他非主键属性又依赖于主键，那么这个属性就是间接依赖于主键，这被称作传递依赖于主属性。 通俗解释就是一张表最多只存两层同类型信息。
反三范式
没有冗余的数据库未必是最好的数据库，有时为了提高运行效率，提高读性能，就必须降低范式标准，适当保留冗余数据。具体做法是： 在概念数据模型设计时遵守第三范式，降低范式标准的工作放到物理数据模型设计时考虑。降低范式就是增加字段，减少了查询时的关联，提高查询效率，因为在数据库的操作中查询的比例要远远大于DML的比例。但是反范式化一定要适度，并且在原本已满足三范式的基础上再做调整的。
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