關系數據庫設計之時是要遵守一定的規則的。尤其是數據庫設計范式 現簡單介紹1NF（第一范式），2NF（第二范式），3NF（第三范式）和BCNF，另有第四范式和第五范式留到以后再介紹。 在你設計數據庫之時，若能符合這幾個范式，你就是數據庫設計的高手。

第一范式（1NF）：在關系模式R中的每一個具體關系r中，如果每個屬性值 都是不可再分的最小數據單位，則稱R是第一范式的關系。例：如職工號，姓名，電話號碼組成一個表（一個人可能有一個辦公室電話 和一個家里電話號碼） 規范成為1NF有三種方法：

一是重復存儲職工號和姓名。這樣，關鍵字只能是電話號碼。

二是職工號為關鍵字，電話號碼分為單位電話和住宅電話兩個屬性

三是職工號為關鍵字，但強制每條記錄只能有一個電話號碼。

以上三個方法，第一種方法最不可取，按實際情況選取后兩種情況。

第二范式（2NF）：如果關系模式R（U，F）中的所有非主屬性都完全依賴于任意一個候選關鍵字，則稱關系R 是屬于第二范式的。

例：選課關系 SCI（SNO，CNO，GRADE，CREDIT）其中SNO為學號， CNO為課程號，GRADEGE 為成績，CREDIT 為學分。 由以上條件，關鍵字為組合關鍵字（SNO，CNO）

在應用中使用以上關系模式有以下問題：

a.數據冗余，假設同一門課由40個學生選修，學分就 重復40次。

b.更新異常，若調整了某課程的學分，相應的元組CREDIT值都要更新，有可能會出現同一門課學分不同。

c.插入異常，如計劃開新課，由于沒人選修，沒有學號關鍵字，只能等有人選修才能把課程和學分存入。

d.刪除異常，若學生已經結業，從當前數據庫刪除選修記錄。某些門課程新生尚未選修，則此門課程及學分記錄無法保存。

原因：非關鍵字屬性CREDIT僅函數依賴于CNO，也就是CREDIT部分依賴組合關鍵字（SNO，CNO）而不是完全依賴。

解決方法：分成兩個關系模式 SC1（SNO，CNO，GRADE），C2（CNO，CREDIT）。新關系包括兩個關系模式，它們之間通過SC1中的外關鍵字CNO相聯系，需要時再進行自然聯接，恢復了原來的關系

第三范式（3NF）：如果關系模式R（U，F）中的所有非主屬性對任何候選關鍵字都不存在傳遞信賴，則稱關系R是屬于第三范式的。

例：如S1（SNO，SNAME，DNO，DNAME，LOCATION） 各屬性分別代表學號，姓名，所在系，系名稱，系地址。

關鍵字SNO決定各個屬性。由于是單個關鍵字，沒有部分依賴的問題，肯定是2NF。但這關系肯定有大量的冗余，有關學生所在的幾個屬性DNO，DNAME，LOCATION將重復存儲，插入，刪除和修改時也將產生類似以上例的情況。

原因：關系中存在傳遞依賴造成的。即SNO -> DNO。 而DNO -> SNO卻不存在，DNO -> LOCATION, 因此關鍵遼 SNO 對 LOCATION 函數決定是通過傳遞依賴 SNO -> LOCATION 實現的。也就是說，SNO不直接決定非主屬性LOCATION。

解決目地：每個關系模式中不能留有傳遞依賴。

解決方法：分為兩個關系 S（SNO，SNAME，DNO），D（DNO，DNAME，LOCATION）

注意：關系S中不能沒有外關鍵字DNO。否則兩個關系之間失去聯系。

BCNF：如果關系模式R（U，F）的所有屬性（包括主屬性和非主屬性）都不傳遞依賴于R的任何候選關鍵字，那么稱關系R是屬于BCNF的。或是關系模式R，如果每個決定因素都包含關鍵字（而不是被關鍵字所包含），則RCNF的關系模式。

例：配件管理關系模式 WPE（WNO，PNO，ENO，QNT）分別表倉庫號，配件號，職工號，數量。有以下條件

a.一個倉庫有多個職工。

b.一個職工僅在一個倉庫工作。

c.每個倉庫里一種型號的配件由專人負責，但一個人可以管理幾種配件。

d.同一種型號的配件可以分放在幾個倉庫中。

分析：由以上得 PNO 不能確定QNT，由組合屬性（WNO，PNO）來決定，存在函數依賴（WNO，PNO） -> ENO。由于每個倉庫里的一種配件由專人負責，而一個人可以管理幾種配件，所以有組合屬性（WNO，PNO）才能確定負責人，有（WNO，PNO）-> ENO。因為 一個職工僅在一個倉庫工作，有ENO -> WNO。由于每個倉庫里的一種配件由專人負責，而一個職工僅在一個倉庫工作，有 （ENO，PNO）-> QNT。

找一下候選關鍵字，因為（WNO，PNO） -> QNT，（WNO，PNO）-> ENO ，因此 （WNO，PNO）可以決定整個元組，是一個候選關鍵字。根據ENO->WNO，（ENO，PNO）->QNT，故（ENO，PNO）也能決定整個元組，為另一個候選關鍵字。屬性ENO，WNO，PNO 均為主屬性，只有一個非主屬性QNT。它對任何一個候選關鍵字都是完全函數依賴的，并且是直接依賴，所以該關系模式是3NF。

分析一下主屬性。因為ENO->WNO，主屬性ENO是WNO的決定因素，但是它本身不是關鍵字，只是組合關鍵字的一部分。這就造成主屬性WNO對另外一個候選關鍵字（ENO，PNO）的部 分依賴，因為（ENO，PNO）-> ENO但反過來不成立，而P->WNO，故（ENO，PNO）-> WNO 也是傳遞依賴。

雖然沒有非主屬性對候選關鍵遼的傳遞依賴，但存在主屬性對候選關鍵字的傳遞依賴，同樣也會帶來麻煩。如一個新職工分配到倉庫工作，但暫時處于實習階段，沒有獨立負責對某些配件的管理任務。由于缺少關鍵字的一部分PNO而無法插入到該關系中去。又如某個人改成不管配件了去負責安全，則在刪除配件的同時該職工也會被刪除。

解決辦法：分成管理EP（ENO，PNO，QNT），關鍵字是（ENO，PNO）工作EW（ENO，WNO）其關鍵字是ENO

缺點：分解后函數依賴的保持性較差。如此例中，由于分解,函數依賴（WNO，PNO）-> ENO 丟失了, 因而對原來的語義有所破壞。沒有體現出每個倉庫里一種部件由專人負責。有可能出現 一部件由兩個人或兩個以上的人來同時管理。因此，分解之后的關系模式降低了部分完整性約束。

一個關系分解成多個關系，要使得分解有意義，起碼的要求是分解后不丟失原來的信息。這些信息不僅包括數據本身，而且包括由函數依賴所表示的數據之間的相互制約。進行分解的目標是達到更高一級的規范化程度，但是分解的同時必須考慮兩個問題：無損聯接性和保持函數依賴。有時往往不可能做到既有無損聯接性，又完全保持函數依賴。需要根據需要進行權衡。

1NF直到BCNF的四種范式之間有如下關系：