数据库范式的通俗解释（转帖）

一、基础概念
要理解范式，首先必须对知道什么是关系数据库，如果你不知道，我可以简单的不能再简单的说一下：关系数据库就是用二维表来保存数据。表和表之间可以……(省略10W字)。
然后你应该理解以下概念：
实体：现实世界中客观存在并可以被区别的事物。比如“一个学生”、“一本书”、“一门课”等等。值得强调的是这里所说的“事物”不仅仅是看得见摸得着的“东西”，它也可以是虚拟的，比如说“老师与学校的关系”。
属性：教科书上解释为：“实体所具有的某一特性”，由此可见，属性一开始是个逻辑概念，比如说，“性别”是“人”的一个属性。在关系数据库中，属性又是个物理概念，属性可以看作是“表的一列”。
元组：表中的一行就是一个元组。
分量：元组的某个属性值。在一个关系数据库中，它是一个操作原子，即关系数据库在做任何操作的时候，属性是“不可分的”。否则就不是关系数据库了。
码：表中可以唯一确定一个元组的某个属性(或者属性组)，如果这样的码有不止一个，那么大家都叫候选码，我们从候选码中挑一个出来做老大，它就叫主码。
全码：如果一个码包含了所有的属性，这个码就是全码。
主属性：一个属性只要在任何一个候选码中出现过，这个属性就是主属性。
非主属性：与上面相反，没有在任何候选码中出现过，这个属性就是非主属性。
外码：一个属性(或属性组)，它不是码，但是它别的表的码，它就是外码。

二、6个范式
好了，上面已经介绍了我们掌握范式所需要的全部基础概念，下面我们就来讲范式。首先要明白，范式的包含关系。一个数据库设计如果符合第二范式，一定也符合第一范式。如果符合第三范式，一定也符合第二范式…

A、第一范式(1NF)：属性不可分。
关系模式R中的每一个具体关系r中，如果每个属性和属性值都是不可再分的最小数据单位，则称R是第一范式的关系。?给一个例子：
name telage
大宝 1361234567822
小明 13988776655010-123456721
Ps：这个表中，属性值还可以再分。

name telage
手机 座机
大宝 13612345678021-987654322
小明 13988776655010-123456721
Ps：这个表中，属性还可以再分。

这两种情况都不满足第一范式。不满足第一范式的数据库，不是关系数据库!所以，我们在任何关系数据库管理系统中，做不出这样的“表”来。
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B、第二范式(2NF)：符合1NF，并且所有非主属性都完全依赖于任意一个候选关键字，则称关系R 是属于第二范式的。（普通属性一定依赖于主键，不能依赖于其他普通属性）。
我们考虑一个小学的教务管理系统，学生上课指定一个老师，一本教材，一个教室，一个时间，大家都上课去吧，没有问题。那么数据库怎么设计?(学生上课表)

学生 课程 老师 老师职称 教材 教室 上课时间
小明 一年级语文(上) 大宝副 教授 《小学语文1》 101 14：30

一个学生上一门课，一定在特定某个教室。所以有(学生，课程)->教室
一个学生上一门课，一定是特定某个老师教。所以有(学生，课程)->老师
一个学生上一门课，他老师的职称可以确定。所以有(学生，课程)->老师职称
一个学生上一门课，一定是特定某个教材。所以有(学生，课程)->教材
一个学生上一门课，一定在特定时间。所以有(学生，课程)->上课时间
因此(学生，课程)是一个码。然而，一个课程，一定指定了某个教材，一年级语文肯定用的是《小学语文1》，那么就有课程->教材。
(学生，课程)是个码，课程却决定了教材，这就叫做不完全依赖，或者说部分依赖。出现这样的情况，就不满足第二范式!

有什么不好吗?你可以想想：
1、校长要新增加一门课程叫“微积分”，教材是《大学数学》，怎么办?学生还没选课，而学生又是主属性，主属性不能空，课程怎么记录呢，教材记到哪呢? ……郁闷了吧?(插入异常)
2、下学期没学生学一年级语文(上)了，学一年级语文(下)去了，那么表中将不存在一年级语文(上)，也就没了《小学语文1》。这时候，校长问：一年级语文(上)用的什么教材啊?……郁闷了吧?(删除异常)
3、校长说：一年级语文(上)换教材，换成《大学语文》。有10000个学生选了这么课，改动好大啊!改累死了……郁闷了吧?(修改异常)
那应该怎么解决呢?投影分解，将一个表分解成两个或若干个表
学生 课程 老师 老师职称 教室 上课时间
小明 一年级语文(上) 大宝副 教授 101 14：30

学生上课表 新课程教材
一年级语文(上) 《小学语文1》
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C、课程的表第三范式(3NF)：符合2NF，并且，消除传递依赖（所有非主属性对任何候选关键字都不存在传递依赖。）
上面的“学生上课表新”符合2NF，可以这样验证：两个主属性单独使用，不用确定其它四个非主属性的任何一个。但是它有传递依赖!

在哪呢?问题就出在“老师”和“老师职称”这里。一个老师一定能确定一个老师职称。
有什么问题吗?想想：
1、老师升级了，变教授了，要改数据库，表中有N条，改了N次……(修改异常)
2、没人选这个老师的课了，老师的职称也没了记录……(删除异常)
3、新来一个老师，还没分配教什么课，他的职称记到哪?……(插入异常)
那应该怎么解决呢?和上面一样，投影分解：

学生 课程 老师 教室 上课时间
小明 一年级语文(上) 大宝 101 14：30

老师 老师职称
大宝 副教授
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D、BC范式(BCNF)：符合3NF，并且，主属性不依赖于主属性
若关系模式属于第一范式，且所有属性（包括主属性和非主属性）都不传递依赖于R的任何候选关键字，那么称关系R是属于BCNF的。

通常
BC范式的条件有多种等价的表述：每个非平凡依赖的左边必须包含键码;每个决定因素必须包含键码。
BC范式既检查非主属性，又检查主属性。当只检查非主属性时，就成了第三范式。满足BC范式的关系都必然满足第三范式。
还可以这么说：若一个关系达到了第三范式，并且它只有一个候选码，或者它的每个候选码都是单属性，则该关系自然达到BC范式。
一般，一个数据库设计符合3NF或BCNF就可以了。在BC范式以上还有第四范式、第五范式。

第四范式：要求把同一表内的多对多关系删除。
第五范式：从最终结构重新建立原始结构。
但在绝大多数应用中不需要设计到这种程度。并且，某些情况下，过于范式化甚至会对数据库的逻辑可读性和使用效率起到阻碍。数据库中一定程度的冗余并不一定是坏事情。如果你对第四范式、第五范式感兴趣可以看一看专业教材，从头学起，并且忘记我说的一切，以免对你产生误导。