文章目录
- 为什么需要数据库设计
- 范式
- 范式简介
- 范式都包括哪些
- 键和相关属性的概念
- 第一范式(1st NF)
- 第二范式(2nd NF)
- 第三范式(3rd NF)
- 反范式化
- 概述
- 应用举例
- 反范式化的新问题
- 反范式的适用场景
- BCNF(巴斯范式)
- 案例
为什么需要数据库设计
范式
范式简介
在关系型数据库中，关于数据表设计的基本原则、规则就称为范式。可以理解为，一张数据表的设计结构需要满足的某种设计标准的 级别 。要想设计一个结构合理的关系型数据库，必须满足一定的范式。
范式都包括哪些
目前关系型数据库有六种常见范式，按照范式级别，从低到高分别是：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）和第五范式（5NF，又称完美范式）。
键和相关属性的概念
超键：能唯一标识一行数据的属性集，其实只要是主键+任意字段就可以构成一个超键
候选键：真正的能唯一标识一行数据的字段，比如人的身份证号
主键只能有一个，候选键可以有多个
候选键的属性就称为主属性
举例:这里有两个表:
球员表(player)：球员编号 | 姓名 | 身份证号 | 年龄 | 球队编号
球队表(team)：球队编号 | 主教练 | 球队所在地
超键：对于球员表来说，超键就是包括球员编号或者身份证号的任意组合，比如(球员编号) (球员编号，姓名)(身份证号，年龄)等。
候选键：就是最小的超键，对于球员表来说，候选键就是(球员编号)或者(身份证号)。
主键：我们自己选定，也就是从候选键中选择一个，比如(球员编号)。
外键：球员表中的球队编号。
主属性、非主属性：在球员表中，主属性是(球员编号)(身份证号)，其他的属性(姓名)
(年龄)(球队编号)都是非主属性。
第一范式(1st NF)
第二范式(2nd NF)
非主键字段完全依赖主键：假如表中字段1、字段2组成了一个唯一主键，其余字段（非主键字段）根据这两个字段的值就能确定唯一值，如果某个非主键字段根据字段1（或字段2）就能确定自己的值，那么这就叫非主键字段依赖主键的一部分，这种情况建议给字段1（或字段2）和该非主键字段建立一张独立的表，然后将该表与原来的表进行关联
在淘宝购物提交订单时，一个订单中可能有多个商品，如果把所有信息都放在同一张表中，并设置订单号、商品编号为唯一主键，那么就违反了第二范式，因为订单创建时间、公司名、顾客姓名等信息可以根据订单号确定，商品数量可以根据商品编号确定，因此我们可以设置成两张表
第三范式(3rd NF)
列出部门编号后不能再将部门名称、部门简介等与部门相关的信息再加入员工信息表中了，因为部门名称、部门简介等与部门相关的信息都依赖部门编号这个非主键字段，违反了第三范式
每个非主键属性依赖于主键，依赖于整个主键（不能部分依赖），并且除了主键别无他物（与其他非主键相互独立）
反范式化
概述
应用举例
反范式优化实验对比：
- 创建数据库和表：
- 添加数据
- 满足第三范式，查询
- 查询结果
反范式化的新问题
- 存储空间变大了。
- 一个表中字段做了修改，另一个表中冗余的字段也需要做同步修改，否则数据不一致
- 若采用存储过程来支持数据的更新、删除等额外操作，如果更新频繁，会非常消耗系统资源
- 在数据量小的情况下，反范式不能体现性能的优势，可能还会让数据库的设计更加 复杂
反范式的适用场景
当冗余信息有价值或者能大幅度提高查询效率的时候，我们才会采取反范式的优化。
一、增加冗余字段的建议
二、历史快照、历史数据的需要
在现实生活中，我们经常需要一些冗余信息，比如订单中的收货人信息，包括姓名、电话和地址等。每 次发生的 订单收货信息 都属于 历史快照 ，需要进行保存，但用户可以随时修改自己的信息，这时保存这 些冗余信息是非常有必要的。
反范式优化也常用在 数据仓库 的设计中，因为数据仓库通常 存储历史数据 ，对增删改的实时性要求不 强，对历史数据的分析需求强。这时适当允许数据的冗余度，更方便进行数据分析。
先遵循三范式，再考虑反范式化
BCNF(巴斯范式)
案例
