資料庫（第一範式，第二範式，第三範式），資料庫範式

資料庫（第一範式，第二範式，第三範式），資料庫範式

資料庫（第一範式，第二範式，第三範式）

範式：英文名稱是 Normal Form，它是英國人 E.F.Codd（關聯式資料庫的老祖宗）在上個世紀70年代提出關聯式資料庫模型後總結出來的，範式是關聯式資料庫理論的基礎，也是我們在設計資料庫結構過程中所要遵循的規則和指導方法。目前有跡可尋的共有8種範式，依次是：1NF，2NF，3NF，BCNF，4NF，5NF，DKNF，6NF。通常所用到的只是前三個範式，即：第一範式（1NF），第二範式（2NF），第三範式（3NF）。

設計關聯式資料庫時，遵從不同的規範要求，設計出合理的關係型資料庫，這些不同的規範要求被稱為不同的範式，各種範式呈遞次規範，越高的範式資料庫冗餘越小。目前關聯式資料庫有六種範式：第一範式（1NF）、第二範式（2NF）、第三範式（3NF）、巴斯-科德範式（BCNF）、第四範式(4NF）和第五範式（5NF，又稱完美範式）。滿足最低要求的範式是第一範式（1NF）。在第一範式的基礎上進一步滿足更多規範要求的稱為第二範式（2NF），其餘範式以次類推。一般說來，資料庫只需滿足第三範式(3NF）就行了。下面就簡單介紹下這三個範式。

第一範式（1NF）強調的是 列的原子性，即列不能夠再分成其他幾列。 
考慮這樣一個表：【連絡人】（姓名，性別，電話） 

如果在實際情境中，一個連絡人有家庭電話和公司電話，那麼這種表結構設計就沒有達到 1NF。要符合 1NF 我們只需把列（電話）拆分，即：【連絡人】（姓名，性別，家庭電話，公司電話）。1NF 很好辨別，但是 2NF 和 3NF 就容易搞混淆。 

說明：在任何一個關聯式資料庫中，第一範式（1NF）是對關係模式的設計基本要求，一般設計中都必須滿足第一範式（1NF）。不過有些關聯式模式中突破了1NF的限制，這種稱為非1NF的關聯式模式。換句話說，是否必須滿足1NF的最低要求，主要依賴於所使用的關聯式模式。

第二範式（2NF）

首先是 1NF，另外包含兩部分內容，一是表必須有一個主鍵；二是沒有包含在主鍵中的列必須完全依賴於主鍵，而不能只依賴於主鍵的一部分。 

考慮一個訂單明細表：【OrderDetail】（OrderID，ProductID，UnitPrice，Discount，Quantity，ProductName）。 
因為我們知道在一個訂單中可以訂購多種產品，所以單單一個 OrderID 是不足以成為主鍵的，主鍵應該是（OrderID，ProductID）。顯而易見 Discount（折扣），Quantity（數量）完全依賴（取決）於主鍵（OderID，ProductID），而 UnitPrice，ProductName 只依賴於 ProductID。所以 OrderDetail 表不符合 2NF。不符合 2NF 的設計容易產生冗餘資料。 

可以把【OrderDetail】表拆分為【OrderDetail】（OrderID，ProductID，Discount，Quantity）和【Product】（ProductID，UnitPrice，ProductName）來消除原訂單表中UnitPrice，ProductName多次重複的情況。

 第二範式（2NF）要求實體的屬性完全依賴於主關鍵字。所謂完全依賴是指不能存在僅依賴主關鍵字一部分的屬性，如果存在，那麼這個屬性和主關鍵字的這一部分應該分離出來形成一個新的實體，新實體與原實體之間是一對多的關係。為實現區分通常需要為表加上一個列，以儲存各個執行個體的唯一標識。簡而言之，第二範式就是在第一範式的基礎上屬性完全依賴於主鍵。

第三範式（3NF）

在1NF基礎上，任何非主屬性不依賴於其它非主屬性[在2NF基礎上消除傳遞依賴]。

第三範式（3NF）是第二範式（2NF）的一個子集，即滿足第三範式（3NF）必須滿足第二範式（2NF）。

首先是 2NF，另外非主鍵列必須直接依賴於主鍵，不能存在傳遞依賴。即不能存在：非主鍵列 A 依賴於非主鍵列 B，非主鍵列 B 依賴於主鍵的情況。 考慮一個訂單表【Order】（OrderID，OrderDate，CustomerID，CustomerName，CustomerAddr，CustomerCity）主鍵是（OrderID）。 

其中 OrderDate，CustomerID，CustomerName，CustomerAddr，CustomerCity 等非主鍵列都完全依賴於主鍵（OrderID），所以符合 2NF。不過問題是 CustomerName，CustomerAddr，CustomerCity 直接依賴的是 CustomerID（非主鍵列），而不是直接依賴於主鍵，它是通過傳遞才依賴於主鍵，所以不符合 3NF。 

通過拆分【Order】為【Order】（OrderID，OrderDate，CustomerID）和【Customer】（CustomerID，CustomerName，CustomerAddr，CustomerCity）從而達到 3NF。 

第二範式（2NF）和第三範式（3NF）的概念很容易混淆，區分它們的關鍵點在於，2NF：非主鍵列是否完全依賴於主鍵，還是依賴於主鍵的一部分；3NF：非主鍵列是直接依賴於主鍵，還是直接依賴於非主鍵列。