day04-4 数据库设计的三大范式

zhanglei 2022年06月01日 295次浏览

什么是数据库设计范式

数据库表的设计依据。教你怎么进行数据库表的设计。

数据库设计范式共有3个

第一范式:要求任何一张表必须有主键,每一个字段原子性不可再分。

	第二范式:建立在第一范式的基础之上,要求所有非主键字段完全依赖主键,
	不要产生部分依赖。

	第三范式:建立在第二范式的基础之上,要求所有非主键字段直接依赖主键,
	不要产生传递依赖。

	声明:三范式是面试官经常问的,所以一定要熟记在心!

	设计数据库表的时候,按照以上的范式进行,可以避免表中数据的冗余,空间的浪费。

第一范式

最核心,最重要的范式,所有表的设计都需要满足。
	必须有主键,并且每一个字段都是原子性不可再分。

	学生编号 学生姓名 联系方式
	------------------------------------------
	1001		张三		zs@gmail.com,1359999999
	1002		李四		ls@gmail.com,13699999999
	1001		王五		ww@163.net,13488888888

	以上是学生表,满足第一范式吗?
		不满足,第一:没有主键。第二:联系方式可以分为邮箱地址和电话
	
	学生编号(pk) 学生姓名	邮箱地址			联系电话
	----------------------------------------------------
	1001				张三		zs@gmail.com	1359999999
	1002				李四		ls@gmail.com	13699999999
	1003				王五		ww@163.net		13488888888

第二范式

建立在第一范式的基础之上,
	要求所有非主键字段必须完全依赖主键,不要产生部分依赖。

	学生编号 学生姓名 教师编号 教师姓名
	----------------------------------------------------
	1001			张三		001		王老师
	1002			李四		002		赵老师
	1003			王五		001		王老师
	1001			张三		002		赵老师

	这张表描述了学生和老师的关系:(1个学生可能有多个老师,1个老师有多个学生)
	这是非常典型的:多对多关系!

	分析以上的表是否满足第一范式?
		不满足第一范式。
	
	怎么满足第一范式呢?修改

	学生编号+教师编号(pk)		学生姓名  教师姓名
	----------------------------------------------------
	1001			001				张三			王老师
	1002			002				李四			赵老师
	1003			001				王五			王老师
	1001			002				张三			赵老师

	学生编号 教师编号,两个字段联合做主键,复合主键(PK: 学生编号+教师编号)
	经过修改之后,以上的表满足了第一范式。但是满足第二范式吗?
		不满足,“张三”依赖1001,“王老师”依赖001,显然产生了部分依赖。
		产生部分依赖有什么缺点?
			数据冗余了。空间浪费了。“张三”重复了,“王老师”重复了。
	
	为了让以上的表满足第二范式,你需要这样设计:
		使用三张表来表示多对多的关系!!!!
		学生表
		学生编号(pk)		学生名字
		------------------------------------
		1001					张三
		1002					李四
		1003					王五
		
		教师表
		教师编号(pk)		教师姓名
		--------------------------------------
		001					王老师
		002					赵老师

		学生教师关系表
		id(pk)			学生编号(fk)			教师编号(fk)
		------------------------------------------------------
		1						1001						001
		2						1002						002
		3						1003						001
		4						1001						002
	

	背口诀:
		多对多怎么设计?
			多对多,三张表,关系表两个外键!!!!!!!!!!!!!!!

第三范式

第三范式建立在第二范式的基础之上
	要求所有非主键字典必须直接依赖主键,不要产生传递依赖。

	学生编号(PK) 学生姓名 班级编号  班级名称
	---------------------------------------------------------
		1001				张三		01			一年一班
		1002				李四		02			一年二班
		1003				王五		03			一年三班
		1004				赵六		03			一年三班
	
	以上表的设计是描述:班级和学生的关系。很显然是1对多关系!
	一个教室中有多个学生。

	分析以上表是否满足第一范式?
		满足第一范式,有主键。
	
	分析以上表是否满足第二范式?
		满足第二范式,因为主键不是复合主键,没有产生部分依赖。主键是单一主键。
	
	分析以上表是否满足第三范式?
		第三范式要求:不要产生传递依赖!
		一年一班依赖01,01依赖1001,产生了传递依赖。
		不符合第三范式的要求。产生了数据的冗余。
	
	那么应该怎么设计一对多呢?

		班级表:一
		班级编号(pk)				班级名称
		----------------------------------------
		01								一年一班
		02								一年二班
		03								一年三班

		学生表:多

		学生编号(PK) 学生姓名 班级编号(fk)
		-------------------------------------------
		1001				张三			01			
		1002				李四			02			
		1003				王五			03			
		1004				赵六			03		
		
		背口诀:
			一对多,两张表,多的表加外键!!!!!!!!!!!!

总结表的设计

一对多:
		一对多,两张表,多的表加外键!!!!!!!!!!!!

	多对多:
		多对多,三张表,关系表两个外键!!!!!!!!!!!!!!!

	一对一:
		一对一放到一张表中不就行了吗?为啥还要拆分表?
		在实际的开发中,可能存在一张表字段太多,太庞大。这个时候要拆分表。
		一对一怎么设计?
			没有拆分表之前:一张表
				t_user
				id		login_name		login_pwd		real_name		email				address........
				---------------------------------------------------------------------------
				1			zhangsan		123				张三			zhangsan@xxx
				2			lisi			123			李四				lisi@xxx
				...
			
			这种庞大的表建议拆分为两张:
				t_login 登录信息表
				id(pk)		login_name		login_pwd	
				---------------------------------
				1				zhangsan		123			
				2				lisi			123			

				t_user 用户详细信息表
				id(pk)		real_name		email				address........	login_id(fk+unique)
				-----------------------------------------------------------------------------------------
				100			张三				zhangsan@xxx								1
				200			李四				lisi@xxx									2


				口诀:一对一,外键唯一!!!!!!!!!!

注意事项

数据库设计三范式是理论上的。

	实践和理论有的时候有偏差。

	最终的目的都是为了满足客户的需求,有的时候会拿冗余换执行速度。

	因为在sql当中,表和表之间连接次数越多,效率越低。(笛卡尔积)

	有的时候可能会存在冗余,但是为了减少表的连接次数,这样做也是合理的,
	并且对于开发人员来说,sql语句的编写难度也会降低。

	面试的时候把这句话说上:他就不会认为你是初级程序员了!