構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)必須遵循一定的規(guī)則。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中,這種規(guī)則就是范式。
范式是符合某一種級(jí)別的關(guān)系模式的集合。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的關(guān)系必須滿足一定的要求,即滿足不同的范式。
目前關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)有六種范式:第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)、第四范式(4NF)、第五范式(5NF)和第六范式(6NF)。滿足最低要求的范式是第一范式(1NF)。在第一范式的基礎(chǔ)上進(jìn)一步滿足更多要求的稱為第二范式(2NF),其余范式以次類推。一般說(shuō)來(lái),數(shù)據(jù)庫(kù)只需滿足第三范式(3NF)就行了。
下面我們舉例介紹第一范式(1NF)、第二范式(2NF)和第三范式(3NF)。
1, 第一范式(1NF)
在任何一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中,第一范式(1NF)是對(duì)關(guān)系模式的基本要求,不滿足第一范式(1NF)的數(shù)據(jù)庫(kù)就不是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。
所謂第一范式(1NF)是指數(shù)據(jù)庫(kù)表的每一列都是不可分割的基本數(shù)據(jù)項(xiàng),同一列中不能有多個(gè)值,即實(shí)體中的某個(gè)屬性不能有多個(gè)值或者不能有重復(fù)的屬性。如果出現(xiàn)重復(fù)的屬性,就可能需要定義一個(gè)新的實(shí)體,新的實(shí)體由重復(fù)的屬性構(gòu)成,新實(shí)體與原實(shí)體之間為一對(duì)多關(guān)系。在第一范式(1NF)中表的每一行只包含一個(gè)實(shí)例的信息。例如,對(duì)于圖3-2 中的員工信息表,不能將員工信息都放在一列中顯示,也不能將其中的兩列或多列在一列中顯示;員工信息表的每一行只表示一個(gè)員工的信息,一個(gè)員工的信息在表中只出現(xiàn)一次。簡(jiǎn)而言之,第一范式就是無(wú)重復(fù)的列。
2, 第二范式(2NF)
第二范式(2NF)是在第一范式(1NF)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的,即滿足第二范式(2NF)必須先滿足第一范式(1NF)。第二范式(2NF)要求數(shù)據(jù)庫(kù)表中的每個(gè)實(shí)例或行必須可以被惟一地區(qū)分。為實(shí)現(xiàn)區(qū)分通常需要為表加上一個(gè)列,以存儲(chǔ)各個(gè)實(shí)例的惟一標(biāo)識(shí)。如
圖3-2 員工信息表中加上了員工編號(hào)(emp_id)列,因?yàn)槊總€(gè)員工的員工編號(hào)是惟一的,因此每個(gè)員工可以被惟一區(qū)分。這個(gè)惟一屬性列被稱為主關(guān)鍵字或主鍵、主碼。
第二范式(2NF)要求實(shí)體的屬性完全依賴于主關(guān)鍵字。所謂完全依賴是指不能存在僅依賴主關(guān)鍵字一部分的屬性,如果存在,那么這個(gè)屬性和主關(guān)鍵字的這一部分應(yīng)該分離出來(lái)形成一個(gè)新的實(shí)體,新實(shí)體與原實(shí)體之間是一對(duì)多的關(guān)系。為實(shí)現(xiàn)區(qū)分通常需要為表加上一個(gè)列,以存儲(chǔ)各個(gè)實(shí)例的惟一標(biāo)識(shí)。簡(jiǎn)而言之,第二范式就是非主屬性非部分依賴于主關(guān)鍵字。
3,第三范式(3NF)
滿足第三范式(3NF)必須先滿足第二范式(2NF)。簡(jiǎn)而言之,第三范式(3NF)要求一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表中不包含已在其它表中已包含的非主關(guān)鍵字信息。例如,存在一個(gè)部門信息表,其中每個(gè)部門有部門編號(hào)(dept_id)、部門名稱、部門簡(jiǎn)介等信息。那么在圖3-2
的員工信息表中列出部門編號(hào)后就不能再將部門名稱、部門簡(jiǎn)介等與部門有關(guān)的信息再加入員工信息表中。如果不存在部門信息表,則根據(jù)第三范式(3NF)也應(yīng)該構(gòu)建它,否則就會(huì)有大量的數(shù)據(jù)冗余。簡(jiǎn)而言之,第三范式就是屬性不依賴于其它非主屬性。