MySQL（二十一）—— 数据库设计三范式

Posted 2021-09-12 大彤小忆

• 21. 数据库设计三范式
• • 21.1 什么是数据库设计范式
  • 21.2 三种数据库设计范式
  • 21.3 第一范式
  • 21.4 第二范式
  • 21.5 第三范式
  • 21.6 总结表的设计
  • 21.7 总结

21. 数据库设计三范式

21.1 什么是数据库设计范式

  数据库设计范式： 数据库表的设计依据，教我们怎么进行数据库表的设计。

21.2 三种数据库设计范式

• 第一范式： 要求任何一张表必须有主键，每一个字段原子性不可再分。
• 第二范式： 建立在第一范式的基础之上，要求所有非主键字段完全依赖主键，不要产生部分依赖。
• 第三范式： 建立在第二范式的基础之上，要求所有非主键字段直接依赖主键，不要产生传递依赖。

  设计数据库表的时候，按照以上的范式进行，可以避免表中数据的冗余，空间的浪费。

21.3 第一范式

  第一范式是最核心，最重要的范式，所有表的设计都需要满足。必须有主键，并且每一个字段都是原子性不可再分。

  以上是学生表，满足第一范式吗？
  不满足。原因：第一，没有主键；第二，联系方式可以分为邮箱地址和电话。以下表满足第一范式。

21.4 第二范式

  第二范式建立在第一范式的基础之上，要求所有非主键字段必须完全依赖主键，不要产生部分依赖。

  上面这张表描述了学生和老师的关系，1个学生可能有多个老师，1个老师有多个学生。这是非常典型的：多对多关系！

  分析以上的表是否满足第一范式？
  不满足第一范式。原因是没有主键。
  怎么满足第一范式呢？ 需要进行修改，添加主键。

  上表中，学生编号和教师编号两个字段联合做主键，复合主键（PK：学生编号+教师编号）。经过修改之后，以上的表满足了第一范式。但是满足第二范式吗？
  不满足。原因是，“张三”依赖1001，“王老师”依赖001，显然产生了部分依赖。
  产生部分依赖有什么缺点？
  数据冗余、空间浪费。“张三”重复了，“王老师”重复了。

  为了让以上的表满足第二范式，需要这样设计：使用三张表来表示多对多的关系！

  多对多怎么设计？
  总结：多对多，三张表，关系表两个外键！

21.5 第三范式

  第三范式建立在第二范式的基础之上，要求所有非主键字典必须直接依赖主键，不要产生传递依赖。

  以上表的设计是描述班级和学生的关系，很显然是1对多关系，一个教室中有多个学生。

  分析以上表是否满足第一范式？
  满足第一范式，有主键。

  分析以上表是否满足第二范式？
  满足第二范式，因为主键不是复合主键，没有产生部分依赖，主键是单一主键。

  分析以上表是否满足第三范式？
  第三范式要求：不要产生传递依赖！一年一班依赖01，01依赖1001，产生了传递依赖。不符合第三范式的要求，产生了数据的冗余。
  那么应该怎么设计一对多呢？

  总结：一对多，两张表，多的表加外键！

21.6 总结表的设计

  一对多： 一对多，两张表，多的表加外键！

  多对多： 多对多，三张表，关系表两个外键！

  一对一： 一对一放到一张表中不就行了吗？为啥还要拆分表？
       在实际的开发中，可能存在一张表字段太多，太庞大，这个时候要拆分表。
       一对一怎么设计？
       总结：一对一，外键唯一！

21.7 总结

  数据库设计三范式是理论上的，实践和理论有的时候有偏差，最终的目的都是为了满足客户的需求，有的时候会拿冗余换执行速度。因为在sql当中，表和表之间连接次数越多，效率越低（笛卡尔积）。
  有的时候可能会存在冗余，但是为了减少表的连接次数，这样做也是合理的，并且对于开发人员来说，sql语句的编写难度也会降低。