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数据库mysql入门基础--17.数据库设计的三范式(面试常考)

2021-12-07 22:58:01  阅读:207  来源: 互联网

标签:范式 17 常考 数据库 学生 编号 pk 主键 1001


十七.数据库设计的三范式
1.什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。

2.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,没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,要求所有的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。
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荣誉,空间的浪费。

3.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  | za@gmail.com,135000000 |
|    1002  |    李四  | ls@gmail.com,136000000 |
|    1003  |    王五  | ww@gmail.com,137000000 |
以上学生表,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  | za@gmail.com  |  135000000 |
|    1002      |    李四  | ls@gmail.com  |  136000000 |
|    1003      |    王五  | ww@gmail.com  |  137000000 |

4.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。
这张表描述了学生和老师的关系。
| 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 | 002 | 王老师 |
| 1001 | 张三 | 001 | 王老师 |

分析以上的表是否满足第一范式?
	不满足。

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          002        |   王五    | 王老师   |
|    1001          001        |   张三    | 王老师   |
学生编号,老师编号,这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,但是不满足第二范式:
	“张三”依赖1001,“王老师”依赖001,显然产生了部份依赖。

产生部份依赖有什么缺点?
	数据冗余了,空间浪费了。“张三”,“王老师”重复了。

为了让以上的表满足第三范式,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) | 学生姓名 | 
	    |    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     | 	 002       | 
 	     |    4  |     1001     | 	 001       | 

背口诀:
	多对多怎么设计?
		多对多,三张表,关系表两个外键!!!!!

5.第三范式
建立在第二范式的基础上,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!
一个教师中有多个学生。

    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:不要产生部分依赖!
    	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!!!!

6.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?为什么还要拆分表?
	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成两张表:
		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
		200            李四                    isi@xxx
		
		口诀:一对一,外键唯一!!!!!

7.注意!!!!!!

数据库设计三范式是理论上的。
时间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,表和表之间连接到次数越多去,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,这样做也合理。
并且对于开发人员来说,sql语句的编写难度也会降低。

面试的时候加上这一点*****

标签:范式,17,常考,数据库,学生,编号,pk,主键,1001
来源: https://blog.csdn.net/sfwefqe/article/details/121778743

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