数据库设计的三大范式

为了建立冗余较小、结构合理的数据库，设计数据库时必须遵循一定的规则。在关系型数据库中这种规则就叫做范式。

范式就是符合某一种设计要求的总结，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。

在实际开发中最常见的设计范式有三个：

1、第一范式*（确保每列保持原子性）

第一范式是最基本的范式。如果数据库表中的所有字段值都是不可分解的原子值，就说明该数据库满足第一范式。

第一范式的合理遵循需要根据系统给的实际需求来确定。比如某些数据库系统中需要用到“地址”这个属性，本来直接将“地址”属性设计成为一个数据库表的字段就行，但是如果系统经常访问“地址”属性中的“城市”部分，那么一定要把“地址”这个属性重新拆分为省份、城市、详细地址等多个部分来进行存储，这样对地址中某一个部分操作的时候将非常方便，这样设计才算满足数据库的第一范式。如下图。

上图所示的用户信息遵循第一范式的要求，这样对用户使用城市进行分类的时候就非常方便，也提高了数据库的性能。

 

2、第二范式（确保表中的每列都和主键相关）

第二范式在第一范式的基础上更进一层，第二范式需要确保数据库表中每一列都和主键相关，而不能只与主键的某一部分相关（主要针对联合主键而言）。也就是说在一个数据库表中，一个表中只能保存一种数据，不可以把多种数据保存在同一张数据库表中。

比如要设计一个订单信息表，因为订单中可能会有多种商品，所以要将订单编号和商品编号作为数据库表的联合主键，如下图。

这里产生一个问题：这个表中是以订单编号和商品编号作为联合主键，这样在该表中商品名称、单位、商品价格等信息不与该表的主键相关，而仅仅是与商品的编号相关，所以在这里违反了第二范式的设计原则。

而如果把这个订单信息表进行拆分，把商品信息分离到另一个表中，把订单项目表也分离到另一个表中，就非常完美了，如下图。

这里这样设计，在很大程度上减小了数据库的冗余，如果要获取订单的商品信息，使用商品编号到商品信息表中查询即可。

 

3、第三范式（确保每列都和主键列直接相关，而不是间接相关）

第三范式需要确保数据表中的每一列数据都和主键直接相关，而不能间接相关。

比如在设计一个订单数据表的时候，可以将客户编号作为一个外键和订单表建立相应的关系，而不可以在订单表中添加关于客户其他信息（比如姓名、所属公司）的字段，如下面这两个表所示的设计就是一个满足第三范式的数据库表。

这样在查询订单信息的时候，就可以使用客户编号来引用客户信息表中的记录，也不必再订单信息表中多次输入客户信息的内容，减小了数据冗余。