数据库三大范式与反三范式
数据库三大范式与反三范式
数据库范式是数据库设计中非常重要的概念，它可以帮助我们避免数据冗余，减少数据库的空间，减轻维护数据完整性的麻烦。本文将介绍数据库的三大范式（1NF、2NF、3NF）和反三范式的基本概念和设计原则。
什么是范式？
范式（Normal Form，简称NF）是指数据库表的规范化程度。在关系型数据库中，范式主要用于减少数据冗余和提高数据一致性。常见的范式有1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF、5NF、DKNF和6NF，其中最常用的是1NF、2NF和3NF。
三大范式
1. 第一范式（1NF）
第一范式要求表中的列不可分割，具有原子性。也就是说，表中的每个单元格都应该是不可再分的最小数据单元。
示例：
假如有张表有一列所在地，可分割为省、市，这样就不符合1NF；
应该拆分为：
2. 第二范式（2NF）
第二范式在满足1NF的基础上，要求表中必须有主键，且非主键列需要完全依赖于主键，不能只依赖于主键的一部分。
示例：
假如有一张订单表，产品数量、产品折扣、产品价格和订单号、产品号都有依赖，订单金额和订单时间只和订单号有依赖，要完全依赖，这样就不符合第二范式。
应该分为订单表和订单详情表，用一对多去解决。
3. 第三范式（3NF）
第三范式在满足2NF的基础上，要求非主键列需要直接依赖于主键，不能存在传递依赖。也就是说，不能出现非主键列A依赖于非主键列B，非主键B依赖于主键的情况。
示例：
假如有一张学生表，所有属性都完全依赖于学号，所以满足第二范式，但是“班主任性别”和“班主任年龄”直接依赖的是“班主任姓名”，而不是主键学号，如下：
需要做如下调整：
反三范式
反三范式与范式的要求正好相反。在反范式的设计模式中，我们可以允许适当的数据冗余，用这个冗余去换取操作数据时间的缩短。也就是利用空间来换取时间，把数据冗余在多个表中，当查询时可以减少或者是避免表之间的关联。
具体做法：
在概念数据模型设计时遵守第三范式，降低范式标准的工作放到物理数据模型设计时考虑。降低范式就是增加字段，减少了查询时的关联，提高查询效率，因为在数据库的操作中查询的比例要远远大于DML的比例。但是反范式化一定要适度，并且在原本已满足三范式的基础上再做调整的。
总结
- 1NF：列不可拆分，具有原子性
- 2NF：满足1NF，有主键，非主键需要完全依赖主键，不能依赖部分
- 3NF：满足2NF，非主键需要直接依赖主键，不能传递依赖
- 反三范式：通过增加冗余、聚合的手段来提升性能
理解这些范式和反范式的原则，对于设计高效、一致的数据库结构至关重要。