解析：数据库设计的三范式

为什么要在数据库设计时使用三范式？

答：在设计数据库中为了更好的解决数据冗余、数据有效性、提高存储效率考虑。

什么是数据冗余？

答：数据冗余指一个数据在一个或者多个数据文件中重复存储。这里就要设计到“键”的概念。

一、键的概念

超键：能够决定一条记录的单个属性或属性集合。

候选键：不含多余属性的超键。

主键：选择其中一个候选键。

 

假设：在师范学院，学号、课程号没有重复的情况下下，考虑以下属性

学号	姓名	课程号	成绩	课程名称
10070541001	张三	001	98	张飞
10070541002	李四	001	98	张飞
10070541002	李四	002	96	赵刚

 

判断是超键吗？

（学号）不能够决定一条记录，不是超键

（学号、成绩）不能够决定一条记录，不是超键

（学号、课程号）能够决定一条记录，是超键

（学号、课程号、成绩）能够决定一条记录，是超键

——从这里看出，超键的组合是唯一决定一条记录的，但是可能不是最小唯一的。

 

判断是候选键吗？

（课程号、课程名称）唯一，但“课程名称”为多余的属性（即由课程号可以推出课程名称，或者说如果不使用课程名称也能唯一的表示一条数据实体），因此不是候选键。

（学号、课程号）唯一，没有多余的属性所以为候选键

——从这里看出，候选键是最小的超键，也就是说没有多余属性的超键。

 

二、函数依赖

（一）为什么会出现出现数据冗余？

答：因为数据依赖。数据依赖的典型例子就是：函数依赖。

（二）什么是函数依赖？

答：（专业术语）若对于R(U)的任意两个可能的关系r1、r2，若r1[x]=r2[x],则r1[y]=r2[y]，或者若r1[x]不等于r2[x],则r1[y]不等于r2[y]，称X决定Y，或者Y依赖X。（通俗的讲）在一个关系模式中，一个属性或者属性集合x决定另一个属性y。则：y依赖x。否则不决定，就不依赖。

（三）函数依赖分类：

 

1、 平凡依赖与非平凡依赖：

 

2、 部分依赖与完全依赖：

 

3、 传递依赖与函数依赖：

 

三、数据库三范式：

第一范式1NF：原子性

定义：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。

第二范式2NF：消除部分依赖

定义：第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基础上建立起来的，即满足第二范式（2NF）必须先满足第一范式（1NF）。第二范式（2NF）要求数据库表中的每个实例或行必须可以被唯一地区分。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。

 

第三范式3NF：消除传递依赖

定义：满足第三范式（3NF）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。