实例讲解数据库范式

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简介
数据库范式在数据库设计中的地位一直很暧昧，教科书中对于数据库范式倒是都给出了学术性的定义，但实际应用中范式的应用却不甚乐观，这篇文章会用简单的语言和一个简单的数据库DEMO将一个不符合范式的数据库一步步从第一范式实现到第四范式。

范式的目标
应用数据库范式可以带来许多好处，但是最重要的好处归结为三点：

什么是范式
简单的说，范式是为了消除重复数据减少冗余数据，从而让数据库内的数据更好的组织，让磁盘空间得到更有效利用的一种标准化标准，满足高等级的范式的先决条件是满足低等级范式。(比如满足2nf一定满足1nf)

DEMO
让我们先从一个未经范式化的表看起,表如下：

若关系模式R∈1NF，并且每一个非主属性都完全函数依赖于R的码，则R∈2NF

简单的说，是表中的属性必须完全依赖于全部主键，所以只有一个主键的表如果符合第一范式，那一定是第二范式，而不是部分主键。这样做的目的是进一步减少插入异常和更新异常。在上表中，departmentDescription是由DepartmentName所决定，但却不能由EmployeeID决定，故要departmentDescription对主键是部分依赖，对其应用第二范式如下表：

对表进行BC范式(BCNF)

设关系模式R<U，F>∈1NF，如果对于R的每个函数依赖X→Y，若Y不属于X，则X必含有候选码，那么R∈BCNF。

简单的说，bc范式是在第三范式的基础上的一种特殊情况，既每个表中只有一个候选键（在一个数据库中每行的值都不相同，则可称为候选键），在上面第三范式的noNf表中可以看出，每一个员工的email都是唯一的（难道两个人用同一个email）则，此表不符合bc范式，对其进行bc范式化后的关系图为:

关系模式R<U，F>∈1NF，如果对于R的每个非平凡多值依赖X→→Y（Y X），X都含有候选码，则R∈4NF。

简单的说，第四范式是消除表中的多值依赖，也就是说可以减少维护数据一致性的工作。对于上面bc范式化的表中，对于员工的skill，两个可能的值是”C#,sql,javascript”和“C#，UML,Ruby”,可以看出，这个数据库属性存在多个值，这就可能造成数据库内容不一致的问题，比如第一个值写的是”C#”,而第二个值写的是”C#.net”,解决办法是将多值属性放入一个新表，则第四范式化后的关系图如下：

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