Part1概述

為了建立冗余較小、結(jié)構(gòu)合理的數(shù)據(jù)庫，設(shè)計數(shù)據(jù)庫時必須遵循一定的規(guī)則。在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中這種規(guī)則就稱為范式。

范式是符合某一種設(shè)計要求的總結(jié)。要想設(shè)計一個結(jié)構(gòu)合理的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，必須滿足一定的范式。

【資料圖】

目前關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有六種范式，分別為：

要求最低的范式是第一范式。第二范式在第一范式的基礎(chǔ)上又進一步的添加了要求，其余范式依次類推。

一般說來，數(shù)據(jù)庫只需滿足第三范式就行了，而通常我們用的最多的就是第一范式、第二范式、第三范式，也就是接下來要講的“三大范式”。

Part2第一設(shè)計范式

核心：確保每列保持原子性

第一范式是最基本的范式。如果數(shù)據(jù)庫表中的所有字段值都是不可分解的原子值，就說明該數(shù)據(jù)庫表滿足了第一范式。

第一設(shè)計范式要求表中字段都是不可再分的，如果實體中的某個屬性有多個值時，必須拆分為不同的屬性。

通俗理解即一個字段只存儲一項信息，如下圖所示，其中聯(lián)系方式可以拆分為手機、郵箱、固定電話，所以下圖不符合數(shù)據(jù)表第一設(shè)計范式要求：

糾正之后符合第一設(shè)計范式要求的如下圖所示:

Part3第二設(shè)計范式

第二設(shè)計范式要求表中必須存在業(yè)務(wù)主鍵，并且全部非主鍵依賴于業(yè)務(wù)主鍵，確保表中的每列都和主鍵相關(guān)。

第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基礎(chǔ)上建立起來的，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)庫表中的每個實例或行必須可以被惟一地區(qū)分，為實現(xiàn)區(qū)分通常需要我們設(shè)計一個主鍵來實現(xiàn)（這里的主鍵不包含業(yè)務(wù)邏輯）。

即滿足第一范式前提，當(dāng)存在多個主鍵的時候，才會發(fā)生不符合第二范式的情況。比如有兩個主鍵，不能存在這樣的屬性，它只依賴于其中一個主鍵，這就是不符合第二范式。

通俗理解是任意一個字段都只依賴表中的同一個字段。（涉及到表的拆分）。如下圖數(shù)據(jù)表字段中 id 即為業(yè)務(wù)主鍵：

Part4第三設(shè)計范式

滿足第三范式（3NF）必須先滿足第二范式（2NF），簡而言之，第三范式（3NF）要求一個數(shù)據(jù)庫表中不包含已在其它表中已包含的非主鍵字段。就是說表的信息如果能夠被推導(dǎo)出來，就不應(yīng)該單獨的設(shè)計一個字段來存放（能盡量外鍵 join 就用外鍵 join）。很多時候我們?yōu)榱藵M足第三范式往往會把一張表分成多張表。

即滿足第二范式前提，如果某一屬性依賴于其他非主鍵屬性，而其他非主鍵屬性又依賴于主鍵，那么這個屬性就是間接依賴于主鍵，這被稱作傳遞依賴于主屬性。通俗解釋就是一張表最多只存兩層同類型信息。

如下圖所示的商品表不符合第三設(shè)計范式：

如圖所示，商品分類和分類描述字段冗余，每次添加相同分類商品都會使數(shù)據(jù)重復(fù)，浪費存儲空間，可以將表拆分成如下三個表:

?

遵循數(shù)據(jù)表設(shè)計三范式可以避免字段值的重復(fù)存儲，提升存儲效率，節(jié)省存儲空間，將各個數(shù)據(jù)之間分的更細(xì)，增加表的冗余性，為后期維護和拓展打下堅實的基礎(chǔ)。

高性能的 MySQL 數(shù)據(jù)庫第一步就是從數(shù)據(jù)表合理設(shè)計開始的。

Part5反范式化設(shè)計

沒有冗余的數(shù)據(jù)庫未必是最好的數(shù)據(jù)庫，有時為了提高運行效率，提高讀性能，就必須降低范式標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)保留冗余數(shù)據(jù)。

具體做法是：在概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計時遵守第三范式，降低范式標(biāo)準(zhǔn)的工作放到物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計時考慮。

降低范式就是增加字段，減少了查詢時的關(guān)聯(lián)，提高查詢效率，因為在數(shù)據(jù)庫的操作中查詢的比例要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 DML 的比例。但是反范式化一定要適度，并且在原本已滿足三范式的基礎(chǔ)上再做調(diào)整的。

如下圖所示，上面的例子可以稍微反范式化設(shè)計一下，可以減少實際數(shù)據(jù)查詢的連表查詢操作，提升效率：

Part6小結(jié)

際工作中，只要遵循數(shù)據(jù)庫設(shè)計第三范式要求即可，數(shù)據(jù)表的良好設(shè)計可以為今后更復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯減少不必要的麻煩，適當(dāng)反范式化設(shè)計可以提升查詢效率和工作效率。

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