4.1　什么样的表才规范

对数据库中使用的表进行一定的规范，可以提高表的性能

虽然Access中的表与Excel中的表十分相似，但是它们有着本质上的区别。这主要是因为它们面向的对象是完全不同的。

Excel是完全面向电子表格的，它鼓励用户将所有的数据都放在一个表格之中，但是如果在Access的数据表中也这样存储数据，就会出现十分严重的问题。

♦　表不可控制地增长：由于将所有的信息都包含在同一个表中，如果表中的某个字段又包含若干个属性（这些属性当然也需要分别用字段表示出来），就会使得表中的字段不可控制地增长。

♦　数据维护和更新困难：如果需要对某个字段进行简单修改，就需要对整个表进行搜索，然后逐一进行修改；如果需要输入一条新的记录，需要录入的字段就很多，但是其中大部分都是重复无用的数据。

♦　极大的资源浪费：在一个表中保存所有的数据，其中必然存在着大量的冗余数据，这极大地浪费了磁盘的空间；在使用数据时，需要进行的操作也会大量地浪费内存、网络等资源。

鉴于此，在设计数据库中使用的表的时候，就需要对其进行一定的规范化处理，只有这样，才可能设计出性能优良的数据库应用程序。

在关系型数据库中，构造数据库必须遵循一定的规则，这些规则就是范式。目前，关系型数据库的有6种范式，分别为第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、……、第六范式（6NF）。

满足最低要求的范式称为第一范式（1NF），在第一范式（1NF）的基础上满足更多条件的范式称为第二范式（2NF），依此类推。

虽然关系型数据库有6种范式，但是在实际使用的过程中，一般只需要满足前3种范式就可以制作出性能优良的数据库表了。

4.1.1　第一范式

规范化的第一个阶段为第一范式（1NF），它是所有的关系型数据库必须满足的基本条件。其具体的内容为：

表中的每一个元素只能够包含一个唯一值。

1NF包含有两层含义，第一层含义是表中的每一个字段只能包含一个属性（即每一个字段只能够有1个值），如图4-1所示即为一个不满足1NF的表，该表中“联系方式”字段中部分包含有两个值。

对于图4-1中的表，如果想要使其满足1NF，有两种方法可供选择：一种是将“联系方式”字段拆分为两个字段，如图4-2所示；另一种是将包含两个联系方式的记录拆分为两条记录，如图4-3所示（这都是针对不增加表的情况）。

1NF的另一层含义是不能有两个完全相同的字段，如图4-1的“联系方式”字段，就不能直接拆分为两个“联系方式”字段。

4.1.2　第二范式

满足1NF之后的表就可以在关系数据库中使用了，但是并不是说满足1NF的表就没有问题了。1NF只是关系数据库中表的基本条件，如果希望表的性能尽可能的优秀，还需要满足一些其他的条件。

如图4-4所示的“选课关系”表，该表由学号、课程号、姓名、年龄、成绩、课程名和学分这7个字段组成，主键由学号和课程号构成，每一个字段都是一个完全独立的属性，符合1NF。

虽然图4-4所示的“选课关系”表符合1NF，但是在使用的时候还是容易出现问题，其中出现的问题可以分为以下几个方面。

♦　数据冗余：张三选择了两门课程，他的信息（年龄、姓名）就出现了两次；高等数学这门课程被选择了两次，这门课程的学分也就出现了两次。

♦　更新异常：如果需要对其中的某些数据进行更新，则需要对整个表进行搜索，否则就可能出现异常。比如，将高等数学的学分更改为5.5分，则需要对所有选择了高等数学这门课程的记录的学分进行修改，否则就会出现一门课程对应两个学分的情况。

♦　插入异常：如果某个学生没有选择课程，则课程号为空，这个学生的信息也就不能够插入到表中。对于课程也是一样，如果某门课程没有被选择，该课程的基本信息也就不能够插入。

♦　删除异常：如果某个学生需要退选某门课程，在删除这条记录的时候，会连该学生的基本信息一起删除。

如果想要知道“选课关系”表出现这些问题的原因，就需要了解数据库的第二个规范化要求——第二范式（2NF），其具体的内容如下所示：

每一个非主键关键字完全依赖于主键（是主键全体，不是主键的一部分）。

根据2NF来分析“选课关系”表，可以发现只有“成绩”字段完全依赖于主键（学号，课程号），而姓名、年龄字段只依赖于学号（复合主键的一部分），课程名、学分也只依赖于课程号，即“选课关系”表不符合2NF。

要使“选课关系”表符合2NF，需要将其拆分为学生、课程和选课关系等3张表，拆分后的表的效果如图4-5所示。

4.1.3　第三范式

满足2NF的表已经是一个合格的表了，但是，满足了2NF的表依然可能存在问题，如图4-6所示。

图4-6所示的“培训员工信息”表中，主键为“员工编号”字段，其余的所有字段都完全依赖于员工编号（即根据任意给定的员工编号，就可以找到唯一的其他字段的值）。

但是，分析表中的字段，还可以发现分厂地址、分厂联系电话除了依赖于主键外，还依赖于另一个非主键字段所属分厂，这样的依赖方式称之为传递依赖。

数据库的第三范式（3NF）要求数据库表中的数据不存在传递依赖，或者说数据库表中不包含其他表中已经包含的非主键字段。

很明显，图4-6所示的“培训员工信息”表不符合3NF。假设数据库中没有其他的表，则要使该表符合3NF，需要将该表拆分为两个表，如图4-7所示。