标准化说明

标准化是在数据库中组织数据的过程。其中包括，根据设计规则创建表并在这些表间建立关系；通过取消冗余度与不一致相关性，该设计规则可以同时保护数据并提高数据的灵活性。

冗余数据会浪费磁盘空间并带来维护问题。如果必须更改同时放在几个位置的数据，则必须按同一种方式更改所有位置的数据。如果该数据只保存在 Customers 表中，而没有保存在数据库中的其他位置，更改客户地址就要容易得多。

什么是“不一致相关性”？虽然在 Customers 表中查找特定客户的地址对于用户来说很直观，但是对于在此查找访问该客户的雇员的薪水来说可能没有意义。雇员的薪水与雇员本身有关或者说取决于雇员本身，因此应在 Employees 表中进行查看。由于查找数据的路径有可能丢失或被破坏，不一致相关性会使数据难于访问。

有一些规则可用于数据库标准化。每个规则称为“常规表单”。如果遵循了第一条规则，则数据库是“第一常规表单”。如果遵循了前三条规则，则数据库是“第三常规表单”。虽然标准化可能有其他等级，但对于大多数应用程序而言，通常认为第三常规表单是所需的最高等级。

由于有许多常规规则与规范，实际情况并不总是要求完全符合。一般说来，标准化需要其他表，而且一些客户觉得这比较麻烦。如果您决定不遵循标准化前三个规则之一，请确保应用程序会预见可能发生的任何问题，如冗余数据与不一致相关性问题。

下面的说明中包括一些示例。

第一常规表单

去掉各个表中的重复组。
为每组关联数据创建独立的表。
使用主关键字确定每组关联数据。 

 

请勿在一个表中使用多个字段来存储相似数据。例如，要跟踪可能来自两个可能来源的清单项，清单记录可能包含 Vendor Code 1 和 Vendor Code 2 的字段。

添加第三方供应商时会出现什么情况？添加字段并不能解决问题；而是需要修改程序和表，而且不能很好地解决供应商个数不断变化的问题。反而，应将所有供应商信息放在称为 Vendors 的独立表中，然后使用项目编号关键字将清单链接到供应商，或使用供应商代码关键字将供应商链接到清单。

第二常规表单

为应用到多个记录的多组数值创建独立表。
使用外部关键字将这些表关联起来。

记录不应取决于表主关键字（如有必要，可以是组合关键字）之外的任何关键字。例如，在计帐系统中考虑使用客户地址。除 Customers 表需要该地址外，Orders、Shipping、Invoices、Accounts Receivable 和 Collections 表也需要该地址。在上述每个表中并不是将客户地址作为独立条目进行保存的，而是将其保存在一个位置，即保存在 Customers 表或单独的 Addresses 表中。

第三常规表单

去掉了不取决于关键字的字段。

记录中并非记录关键字部分的数值并不包含在表中。一般来说，在任何时候，如果字段组的内容可能适用于表中的多个记录，可以考虑在一个单独的表中存放这些字段。

例如，在 Employee Recruitment 表中，可能包括应聘者的大学名称和地址。但是，您需要一个完整的大学列表以便于进行分组邮寄。如果将大学信息保存在 Candidates 表中，则无法只列出这些大学而不列出当前的应聘者。创建单独的 Universities 表，并使用大学代码关键字将其链接至 Candidates 表。

例外情况：遵循第三常规表单（这在理论上是必要的）并不总是切实可行的。如果您有一个 Customers 表，并且要去掉所有可能的字段间相关性，则必须为城市、邮政编码、销售代表、客户类别以及任何其他可能在多个记录中重复的因素创建单独的表。从理论上讲，投入资金进行标准化是值得的。但是，创建许多小的表可能会使性能降低，或超出打开文件与内存的能力。

仅将第三常规表单应用于经常发生变化的数据，可能更切合实际。如果保留了一些相关的字段，则将应用程序设计为当任何一个字段进行更改时，要求用户检查所有相关的字段。
其他标准化表单
虽然第四常规表单（也称为 Boyce Codd 常规表单 (BCNF)）和第五常规表单也存在，但是在实际设计中很少考虑使用。忽视这些规则可能使得数据库的设计不太完美，但这不会影响功能。
将示例表标准化
以下步骤说明将一个虚构的学生表进行标准化的过程。非标准化的表：

Student#    Advisor Adv-Room    Class1  Class2  Class3
1022    Jones   412 101-07  143-01  159-02
4123    Smith   216 201-01  211-02  214-01
第一常规表单：无重复组

表应只有两维。由于一个学生有几个类别，因此应在一个单独的表中列出这些类别。在上述记录中，Class1、Class2 和 Class3 字段是遇到设计难题时的一些提示。

电子表格通常使用第三维，但是表不应该使用第三维。解决该问题的另一种方法是使用一对多关系，但不应将一方和多方放在同一表中。相反，通过去掉重复组 (Class#)，在第一常规表单中创建另一个表（如下所示）：

Student#    Advisor Adv-Room    Class#
1022    Jones   412 101-07
1022    Jones   412 143-01
1022    Jones   412 159-02
4123    Smith   216 201-01
4123    Smith   216 211-02
4123    Smith   216 214-01
第二常规表单：去掉冗余数据


请注意，在上述表中每个 Student# 值有多个 Class# 值。Class# 实际上并不取决于 Student#（主关键字），因此该关系不在第二常规表单中。

以下两个表说明第二常规表单：

Students：

Student#    Advisor Adv-Room
1022    Jones   412
4123    Smith   216


Registration：

Student#    Class#
1022    101-07
1022    143-01
1022    159-02
4123    201-01
4123    211-02
4123    214-01
第三常规表单：去掉不取决于关键字的数据

在最后一个示例中，Adv-Room（顾问办公室号码）实际上取决于 Advisor 属性。解决办法是将该属性从 Students 表中移到 Faculty 表中（如下所示）：

Students：

Student#    Advisor
1022    Jones
4123    Smith


Faculty：

Name    Room    Dept
Jones   412 42
Smith   216 42