第一范式、第二范式、第三范式

范式

　　范式（Paradigm）是符合某一种级别的关系模式的集合。关系数据库中的关系必须满足一定的要求，满足不同程度要求的为不同范式。

　　目前关系数据库有六种范式：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）、Boyce-Codd范式（BCNF）、第四范式（4NF）和第五范式（5NF）。

满足最低要求的范式是第一范式（1NF）。在第一范式的基础上进一步满足更多要求的称为第二范式（2NF），其余范式以次类推。一般说来，数据库只需满足第三范式（3NF）就行了。

一、第一范式

列不可分（消除可分数据项）

　　所谓第一范式（1NF）是指数据库表的每一列都是不可分割的基本数据项，同一列中不能有多个值，即实体中的某个属性不能有多个值或者不能有重复的属性。如果出现重复的属性，就可能需要定义一个新的实体，新的实体由重复的属性构成，新实体与原实体之间为一对多关系。在第一范式（1NF）中表的每一行只包含一个实例的信息。

　　简而言之，第一范式就是无重复的列，即，关系模式中的每一个分量都是不可再分的数据项，则该关系模式属于第一范式。

不满足第一范式的例子

　　学生，选课
　　王三,  语文；历史；数学
　　李车,  语文；数学；英语
满足1NF
　　学生  选课
　　王三,  语文
　　王三  历史
　　王三  数学
　　李车,  语文
　　李车  数学
　　李车  英语

二、第二范式

主键依赖（消除部分依赖）

　　第二范式（2NF）要求实体的属性完全依赖于主关键字。所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主关键字一部分的属性。如果存在，那么这个属性和主关键字的这一部分应该分离出来形成一个新的实体，新实体与原实体之间是一对多的关系。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的唯一标识。

　　简而言之，第二范式就是非主属性非部分依赖于主关键字。即当1NF消除了非主属性对码的部分函数依赖，则称为2NF。

　　2NF优化发生在联合主键情况下，即一张表的主键为KEY（A,B），而表中属性C只依赖于A，则成为C对主键的部分依赖。对于单主键的表，如果优化为1NF后，自然就已经满足2NF了。

不符合第二范式的例子：

货物类型	货物ID	货物名称	注意事项
瓷碗	1	白色瓷碗	易碎品
瓷碗	2	青花瓷碗	易碎品
瓷碗	3	雕花瓷碗	易碎品
三合板	1	普通三合板	易燃物品，注意防火

　　在该表中主键为（货物类型，货物ID），货物名称字段完全依赖于这个主键，换句话说，货物的名称完全是取决于这个主键的值的。但“注意事项”这一列，仅依赖于一个主键中”货物类型“这一个属性。根据第二范式规定，既然表中存在一个对主键不是完全依赖的字段，那么我们就可以确定，该表不符合第二范式。

三、第三范式

表不可分（消除传递依赖）

　　满足第三范式（3NF） [2]必须先满足第二范式（2NF）。简而言之，第三范式（3NF）要求一个数据库表中不包含已在其它表中已包含的非主关键字信息。

　　简而言之，第三范式就是属性不依赖于其它非主属性的传递函数依赖。

举例

　　存在一个部门信息表，其中每个部门有部门编号（dept_id）、部门名称、部门简介等信息。那么员工信息表中列出部门编号后就不能再将部门名称、部门简介等与部门有关的信息再加入员工信息表中。如果不存在部门信息表，则根据第三范式（3NF）也应该构建它，否则就会有大量的数据冗余。即：A（员工ID）、B（部门ID）、C（部门名称），三列中A->B，A->（B->）C，满足第二范式，但是由于A->C是通过B来传递的，因此不符合第三范式。

四、第二范式和第三范式区别

第二范式是指：全部的非主键列依赖于全部主键（优化只发生在以联合主键作为主键的表）

第三范式是指：非主键列必须直接依赖于主键，不能存在传递依赖（优化发生在以单主键或联合主键为主键的表，只是非主属性间存在依赖）