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数据建模：数据规范化与反规范化教程数据建模：数据规范化与反规范化教程

数据规范化基础数据规范化基础

1.规范化的目的与重要性规范化的目的与重要性

数据规范化是数据库设计中的一个关键步骤，旨在消除数据冗余，减少数据更新异常，提高数据

一致性和完整性。通过规范化，可以确保数据库结构的合理性和效率，为数据的存储和检索提供

更优化的方案。

1.1目的目的

•消除冗余消除冗余：减少数据的重复存储，避免数据更新时的不一致。

•简化数据结构简化数据结构：使数据库表更加单一和明确，易于理解和维护。

•提高数据完整性提高数据完整性：通过减少数据依赖，增强数据的完整性和一致性。

1.2重要性重要性

•提高查询效率提高查询效率：规范化后的数据库结构更有利于索引的建立，从而提高查询速度。

•简化数据管理简化数据管理：规范化减少了数据冗余，使得数据管理更加简单和高效。

•增强数据安全性增强数据安全性：通过减少数据的重复存储，可以降低数据泄露的风险。

2.第一范式第一范式(1NF)详解详解

2.1定义定义

第一范式要求数据库表中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，即确保

列的原子性。

2.2示例示例

假设有一个员工信息表，其中包含员工的姓名、部门和技能列表。原始表可能如下所示：

员工员工ID姓名姓名部门部门技能技能

1张三销售部编程,沟通

2李四技术部编程

这个表违反了1NF，因为“技能”列包含多个值。规范化后的表如下：

员工员工ID姓名姓名部门部门

1张三销售部

2李四技术部

同时，创建一个技能表：

技能技能ID技能名称技能名称

1编程

2沟通

最后，创建一个员工技能关联表：

员工员工ID技能技能ID

11

12

21

3.第二范式第二范式(2NF)详解详解

3.1定义定义

第二范式要求数据库表中的所有非主键列都完全依赖于主键，而非部分依赖。这意味着，如果表

中存在复合主键，那么非主键列不能只依赖于主键的一部分。

3.2示例示例

考虑一个包含员工、部门和部门地址的表：

员工员工ID部门部门ID姓名姓名部门名称部门名称部门地址部门地址

11张三销售部北京市朝阳区

21李四销售部北京市朝阳区

32王五技术部上海市浦东新区

这个表违反了2NF，因为“部门名称”和“部门地址”依赖于“部门ID”，而不是整个主键“员工ID,部

门ID”。规范化后的表如下：

员工员工ID部门部门ID姓名姓名

11张三

21李四

32王五

同时，创建一个部门表：

部门部门ID部门名称部门名称部门地址部门地址

1销售部北京市朝阳区

2技术部上海市浦东新区

4.第三范式第三范式(3NF)详解详解

4.1定义定义

第三范式要求数据库表中的所有非主键列都直接依赖于主键，而不是依赖于其他非主键列。这避

免了传递依赖，确保数据的一致性和完整性。

4.2示例示例

假设有一个包含员工、部门和部门经理的表：

员工员工ID部门部门ID姓名姓名部门经理部门经理

11张三赵六

21李四赵六

32王五钱七

这个表违反了3NF，因为“部门经理”依赖于“部门ID”，而不是直接依赖于“员工ID”。规范化后的

表如下：

员工员工ID部门部门ID姓名姓名

11张三

21李四

32王五

同时，创建一个部门经理表：

部门部门ID部门经理部门经理

1赵六

2钱七

5.BCNF(Boyce-Codd范式范式)介绍介绍

5.1定义定义

BCNF是比第三范式更严格的规范化形式，要求对于每一个非平凡的函数依赖X-A，X都包含候

选键。这进一步减少了数据冗余和更新异常。

5.2示例示例

考虑一个包含学生、课程和教师的表：

学生学生ID课程课程ID教师教师ID

111

211

学生学生ID课程课程ID教师教师ID

122

假设存在函数依赖：(学生ID,课程ID)-教师ID，(课程ID)-教师ID。这个表违反了BCNF，因为