数据规范化设计

一、数据规范化

  仅有好的RDBMS并不足以避免数据冗余，必须在数据库的设计中创建好的表结构
Dr E.F.codd 最初定义了规范化的三个级别，范式是具有最小冗余的表结构
这些范式是：
1、第一范式(1st NF －First Normal Fromate)
2、第二范式(2nd NF－Second Normal Fromate)
3、 第三范式(3rd NF－ Third Normal Fromate)

第一范式 (1st NF)：

第一范式的目标是确保每列的原子性
如果每列都是不可再分的最小数据单元（也称为最小的原子单元），则满足第一范式（1NF）
 
第二范式 (2nd NF)：

如果一个关系满足1NF，并且除了主键以外的其他列，都依赖与该主键，则满足第二范式（2NF）
第二范式要求每个表只描述一件事情
 
第三范式 (3rd NF)：

如果一个关系满足2NF，并且除了主键以外的其他列都不传递依赖于主键列，则满足第三范式（3NF）

二、规范化实例

假设某建筑公司要设计一个数据库，公司的业务规则概括说明如下：

1、公司承担多个工程项目，每一项工程有：工程号、工程名称、施工人员等
2、公司有多名职工，每一名职工有：职工号、姓名、性别、职务（工程师、技术员）等
3、公司按照工时和小时工资率支付工资，小时工资率由职工的职务决定（例如，技术员的小时工资率与
工程师不同）
4、公司定期制定一个工资报表

如图所示（工资表）：

如图所示（工时表）：

表中包含大量的冗余，可能会导致数据异常：
更新异常 ：
------例如，修改职工号=1001的职务，则必须修改所有职工号=1001的行

添加异常：
------若要增加一个新的职工时，首先必须给这名职工分配一个工程。或者为了添加一名新职工的数据，先给这名职工分配一个虚拟的工程。（因为主关键字不能为空）

删除异常：
------例如，1001号职工要辞职，则必须删除所有职工号＝1001的数据行。这样的删除操作，很可能丢失了其它有用的数据

采用这种方法设计表的结构，虽然很容易产生工资报表，但是每当一名职工分配一个工程时，都要重复输入大量的数据。这种重复的输入操作，很可能导致数据的不一致性。
 
应用范式规范化设计
一张表描述了多件事情

应用第二范式规范化

应用第三范式规范化

四、规范化和性能的关系

1、为满足某种商业目标，数据库性能比规范化数据库更重要
------通过在给定的表中添加额外的字段，以大量减少需要从中搜索信息所需的时间
------通过在给定的表中插入计算列（如成绩总分），以方便查询

2、进行规范化的同时，还需要综合考虑数据库的性能