数据库范式1NF-4NF

码和属性

字段是对内而言的，private的
属性是对外而言的，public的
用Java中的类比喻就是一个对像里面定义了很多字段，一般情况下每个字段都有一组对应的getter&setter方法，注意到了吗，字段一般用private修饰，而它的getter&setter方法却是用public修饰！而且字段和它对应的getter&setter方法名称是对应的，这个时候我们可以认为字段 = 属性
但是如果我另外写一个getX方法，它是把对象中的两个字段name、id拼在一起返回，这个时候就不能说字段 = 属性了，因为X不对应任何一个单独的字段，它包含name、id两个字段，是作为一个独立的属性存在的！

码：具有唯一性的key；
候选码（Candidate key）：

• 若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组（一行数据），则称该属性组为候选码；
• 在最简单的情况下，候选码只包含一个属性；
• 在最极端的情况下，关系模式的所有属性组是这个关系模式的候选码，称为全码(AIl-key)；

主码：若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码(Primary key)，也就是主键；
主属性：候选码的诸属性称为主属性(Primeattribute)；
非码属性：不包含在任何侯选码中的属性称为非码属性(Non–key attribute);
超码：也叫超键，是指包含所有候选键属性及其他非码属性的集合；

第一范式（1NF）

• 数据库中：表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（不能是集合、数组等）
• 实体中：某个属性不能有多个值，或者不能有重复的属性，即每个属性都是不可分割的原子项。

下面例子中，属性 课程编号 存储的是一个可以再分割的集合，非原子项，违背了第一范式；

第二范式（2NF）

在1NF基础上，一个关系（表）必须有一个主键（主码），且非主属性（非主码属性）必须完全依赖于主键（主码）。

例一

在这个关系（表）中
主码（主键）X = {货物类型，货物ID}，包含了主属性货物类型和主属性货物ID
Y、Z都是非主属性（也是非码属性）
现在的关系是通过主码X确定Y和Z

但是现在存在的问题是：Z其实只和X中的货物类型这个字段有关，也就是Z只依赖部分X；
说人话就是Z只需要X的一部分就能确定下来，而不用X的完整体才能确定；
这就不满足2NF，所以接下来拆分成两个表：


这样拆分后，形成了一下关系：
表一：X{货物类型，货物ID} → Y{货物名称}，即Y完全依赖X才能确定
表二：X{货物类型)}→ Z{注意事项}，即Z完全依赖X才能确定
这样就满足了第二范式

例二

在这个表中，主键（主属性）是{学生学号，课程编号}，由两个字段组成
为什么主键不是{学生学号}？
因为单凭{学生学号}定位不了{成绩}这个属性；
也就是说{成绩}完全依赖于主属性{学生学号，课程编号}；
再看{学生姓名}{班级}{院系}这三个非主属性，只需要{学生学号}就能确定，也就是只依赖部分主属性，因此这个表(关系)也不符合2NF；
于是，把这个关系拆分：


好了，这下ojbk了
表一：非主属性{学生姓名}{班级}{院系}完全依赖主属性{学生学号}
表二：非主属性{成绩}完全依赖主属性{学生学号，课程编号}
完美

第三范式（3NF）

在2NF基础上，任何非主属性不依赖于其它非主属性（在2NF基础上消除传递依赖）

比如在这个关系中，非主属性U完全依赖于非主属性Z，不符合3NF。
所以也应该进行拆分，把非主属性Z、U单独建表

巴斯科德范式（BCNF）

巴斯-科德范式即在满足3NF基础上，任何主属性不能对候选码子集有依赖（即在3NF基础上，消除主属性对候选码的部分函数依赖和传递函数依赖)

BCNF既检查非主属性（同第三范式），又检查主属性（与3NF的不同之处）。
满足BCNF范式的关系都必然满足第三范式。

换个方式说，若一个关系达到了第三范式，并且它只有一个候选码，或者它的侯选码都是单属性，则该关系自然达到BCNF。一般来说，一个数据库设计符合3NF或BCNF就可以了。

第四范式

消除表中的多值依赖，要求把同一表内的多对多关系删除；
分解表格，以解决信息冗余，达到“一事一地”也就是一对一的关系；
例：

在这个表中，球队城市和主教练都依赖于球队，这就是多值依赖，多个属性（无论是不是主属性）依赖于同一个主属性；
所以拆分成两张表：球队 → 球队城市，球队 → 主教练 ，达到一对一的要求

总结

1NF：使属性具有原子性；
2NF：消除非主属性对主键（主码）的部分依赖；
3NF：消除非主属性对主建（主码）的传递依赖；
BCNF：消除主属性对主键（主码）的部分依赖；
4NF：消除属性间的多值依赖；

参加资料：

1. 【数据库范式讲解（从1Nf到4NF）】 https://www.bilibili.com/video/BV1iU4y157JG/?share_source=copy_web&vd_source=e22a75a6781804ee25ce46a2afc235ce
2. 【320-数据库范式之第二范式讲解】 https://www.bilibili.com/video/BV19y4y1v7sy/?share_source=copy_web&vd_source=e22a75a6781804ee25ce46a2afc235ce
3. 【321-数据库范式之第三范式讲解】 https://www.bilibili.com/video/BV1eX4y1u7CR/?share_source=copy_web&vd_source=e22a75a6781804ee25ce46a2afc235ce
4. 【第一范式到第四范式的拆表拆表再拆表】 https://www.bilibili.com/video/BV1YV411s7iV/?share_source=copy_web&vd_source=e22a75a6781804ee25ce46a2afc235ce
5. 【快速掌握数据库主码候选码主属性】 https://www.bilibili.com/video/BV1xD4y147Ma/?share_source=copy_web&vd_source=e22a75a6781804ee25ce46a2afc235ce
6. 【【数据库设计】学习数据库键（Key）-：主键、外键、候选键、替代键等等】 https://www.bilibili.com/video/BV1ym4y1L7Lh/?share_source=copy_web&vd_source=e22a75a6781804ee25ce46a2afc235ce

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