第零范式（无范式）

如下所示

 

 

 

第一范式（1NF）

字段（列）是原子的，不可再分的
把第零范式中的重复字段抽取出来，减少冗余。来看下边的示例：

上图中，字段 进货 与 销售 并不是原子的，改为如下图所示即符合第一范式规范。
 

 

再看一个完整的第一范式数据表示例：

第一范式的缺点：冗余过大，且容易导致异常（插入异常、删除异常、修改异常）。

• 插入异常：假如学校新建了一个系，但是暂时还没有招收任何学生。那么，无法将系名与系主任的数据单独地添加到数据表中。
• 删除异常：假如将某个系中，所有学生相关的记录全部删除，那么所有系与系主任的数据也会随之消失（系中没有学生不代表这个系也没了）。
• 修改异常：假如小明转到法律系，那么为了保证数据库中数据的一致性，需要修改三条记录中系与系主任的数据。

第一范式是关系型数据库需要满足的最低标准。

 

 

 

第二范式（2NF）

对于第二范式，最关键的点在于主键。

第二范式要求每一行可被唯一区分，通常解决方法是加上一列ID，并作为主键。并且相比于1NF，2NF需要消除表中的部份依赖，常用的办法是将大表拆分为多个小表。

将之前的1NF示例改造成2NF，则如下图的两张数据表所示：

第二范式的缺点：插入异常和删除异常依然存在。

• 数据冗余：学生姓名、系名、系主任 不再像之前一样重复那么多次了。（有改进）
• 修改异常：小明转到法律系，只需要修改一次小明对应的系的值即可。（有改进）
• 插入异常：若要插入一个尚无学生的新系的信息，由于学生表（表一）中，主键是学号（不能为空），所以是非法操作。（无改进）
• 删除异常：删除某个系中所有的学生记录，该系的信息仍全部丢失。（无改进）

 

 

 

第三范式（3NF）

对于第三范式，最关键的点在于外键。

相比于2NF，3NF消除了非主属性（对于码的传递函数依赖）。

传递依赖：若 x -> y, y -> z 则 x -> z。

将上述示例改为3NF，如下图所示：

• 数据冗余：进一步减少了冗余。（有改进）
• 插入异常：插入一个尚无学生的新系，在表3中增加记录即可，三张表相互独立无影响。（有改进）
• 删除异常：删除一个系中所有学生记录，原理同上，该系的信息不会丢失。（有改进）