数据库范式
简介
数据库范式在数据库设计中的地位一直很暧昧,教科书中对于数据库范式倒是都给出了学术性的定义,但实际应用中范式的应用却不甚乐观,这篇文章会用简单的语言和一个简单的数据库DEMO将一个不符合范式的数据库一步步从第一范式实现到第四范式。
范式的目标
应用数据库范式可以带来许多好处,但是最重要的好处归结为三点:
1.减少数据冗余(这是最主要的好处,其他好处都是由此而附带的)
2.消除异常(插入异常,更新异常,删除异常)
3.让数据组织的更加和谐…
但剑是双刃的,应用数据库范式同样也会带来弊端,这会在文章后面说到。
什么是范式
简单的说,范式是为了消除重复数据减少冗余数据,从而让数据库内的数据更好的组织,让磁盘空间得到更有效利用的一种标准化标准,满足高等级的范式的先决条件是满足低等级范式。(比如满足2nf一定满足1nf)
DEMO
让我们先从一个未经范式化的表看起,表如下:
先对表做一个简单说明,employeeId是员工id,departmentName是部门名称,job代表岗位,jobDescription是岗位说明,skill是员工技能,departmentDescription是部门说明,address是员工住址
对表进行第一范式(1NF)
如果一个关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项,则R∈1NF。
简单的说,第一范式就是每一个属性都不可再分。不符合第一范式则不能称为关系数据库。对于上表,不难看出Address是可以再分的,比如”北京市XX路XX小区XX号”,着显然不符合第一范式,对其应用第一范式则需要将此属性分解到另一个表,如下:
对表进行第二范式(2NF)
对表进行第三范式(3NF)
上表中,已经不存在数据库属性互相依赖的问题,所以符合第三范式
对表进行BC范式(BCNF)
对表进行第四范式(4NF)
而对于skill表则可能的值为:
总结
上面对于数据库范式进行分解的过程中不难看出,应用的范式登记越高,则表越多。表多会带来很多问题:
1 查询时要连接多个表,增加了查询的复杂度
2 查询时需要连接多个表,降低了数据库查询性能
而现在的情况,磁盘空间成本基本可以忽略不计,所以数据冗余所造成的问题也并不是应用数据库范式的理由。
因此,并不是应用的范式越高越好,要看实际情况而定。第三范式已经很大程度上减少了数据冗余,并且减少了造成插入异常,更新异常,和删除异常了。我个人观点认为,大多数情况应用到第三范式已经足够,在一定情况下第二范式也是可以的。
由于本人对数据库研究还处于初级阶段,所以上述如有不当之处,还望高手不吝指教…
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