一、数据规范化
1、范式
好的数据库设计对数据的存储性能和后期的程序开发，都产生重要的影响。
建立规范的数据库就需要满足一些规则来优化数据的设计和存储，这些规则就称为范式。
设置关系数据库时，遵从不同的规范要求，设计出合理的关系型数据库，这些不同的规范要求被称为不同的范式，各种范式呈递次规范，越高的范式数据库冗余越小。
2、三大范式
目前关系数据库有六种范式：第一范式（1NF）、第二范式（1NF）、第三范式（3NF）、巴斯-科德范式（BCNF）、第四范式（4NF）和第五范式（5NF，又称完美范式）。
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规范要求的称为第二范式（2NF），其余范式依次类推。一般来说，数据库值需要第三范式（3NF）就行了。
二、第一范式（1NF）
1、概念
数据库表的每一列都是不可分割的原子数据项，不能是集合、数组等非原子数据项。
即表中的某个列有多个值时，必须拆分为不同的列。
IN A WORD：第一范式每一列不可再拆分，称为原子性。
2、案例
| 学号 | 姓名 | 班级 |
| 1 | 张三 | 一年三班 |
| 2 | 李四 | 一年二级 |
| 3 | 王五 | 二年三班 |
三、第二范式（2NF）
1、概念
在满足第一范式的前提下，表中的每一个字段都完全依赖于主键。（非码属性必须完全依赖于码，即消除非主属性对主码的部分函数依赖）
所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主键一部分的列。简而言之，第二范式就是在第一范式的基础上所有列完全依赖于主键列。
当存在一个复合主键包含多个主键列的时候，才会发生不符合第二范式的情况。
例如：有一个表中的主键有两个列，不能存在这样的数学，它只依赖于其中一个列，这时就不符合第二范式。
2、常用概念
① 函数依赖：A-->B，如果通过A属性（属性组）的值，可以确定唯一B属性的值。则称B依赖于A。例如：学号-->姓名
② 完全函数依赖：A-->B，如果A是一个属性组，则B属性值的确定需要依赖于A属性组中所有的属性值。例如：（学号，课程名称）-->分数
③ 部分函数依赖：A-->B，如果A是一个属性组，则B属性值的确定只需要依赖于A属性组中某一些值即可。例如：（学号，课程名称） -- > 姓名
④ 传递函数依赖：A-->B,B-->C.如果通过A属性（属性组）的值，可以确定唯一B属性的值，在通过B属性（属性组）的值可以确定唯一C属性的值，则称 C 传递函数依赖于A。例如：学号-->系名，系名-->系主任。
⑤ 码：如果在一张表中，一个属性或属性组，被其他所有属性所完全依赖，则称这个属性（属性组）为该表的码。
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- 主属性：码属性组中的所有属性
- 非住属性：除过码属性组的属性
- 主属性：码属性组中的所有属性
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3、特点
① 一张表只描述一件事情
② 表中的每一列都完全依赖于主键
4、案例
① 借书证表
| 学生证号 | 学生证名称 | 学生证办理时间 | 借书证号 | 借书证名称 | 借书证办理时间 |
② 分成两张表
| 学生证号 | 学生证名称 | 学生证办理时间 |
| 借书证号 | 借书证名称 | 借书证办理时间 |
四、第三范式（3NF）
1、概念
在满足第二范式的前提下，表中的每一列都直接依赖于主键，而不是通过其它的列来间接依赖于主键（在2NF基础上消除传递依赖）。
简而言之，第三范式就是所有列不依赖于其它非主键列，就是在满足第二范式的基础上，任何非主列不得传递依赖于主键。
所谓传递依赖，指的是如果存在“A—>B—>C”的决定关系，则 C 传递依赖于 A。因为，满足第三范式的数据库表不应该存在依赖关系。
2、案例
学生信息表
| 学号 | 姓名 | 年龄 | 所在学院 | 学院地点 |
存在传递的决定关系：
学号 —> 所在学院 —> 学院地点
拆分为两张表
| 学号 | 姓名 | 年龄 | 所在学院的编号(外键) |
| 学院编号 | 所在学院 | 学院地点 |
五、三大范式小结
| 范式 | 特点 |
| 1NF | 原子性：表中每列不可再拆分。 |
| 2NF | 不产生局部依赖，一张表只描述一件事情 |
| 3NF | 不产生传递依赖，表中每一列都直接依赖于主键。而不是通过其它列间接依赖于主键。 |
