数据库范式

第一范式 (1NF)

描述：确保每个字段都是原子值，不能有重复组或多值属性

正例：

| 学生ID | 学生姓名 | 课程   |
|--------|----------|--------|
| 1      | Alice    | 数学   |
| 1      | Alice    | 科学   |

反例：

| 学生ID | 学生姓名 | 课程            |
|--------|----------|--------------|
| 1      | Alice    | 数学, 科学     |

问题分析

问题：课程 字段包含多个值（数学 和 科学）。
原因：在1NF中，每个字段必须是原子值，不能包含重复或多值。

第二范式 (2NF)

描述：在满足1NF的基础上，消除部分依赖。所有非主属性必须完全直接依赖于主键(单个主键或者多列复合主键),即使存在间接依赖。

正例

| 学生ID | 课程   | 教师      |
|--------|--------|-----------|
| 1      | 数学   | Mr. Smith |
| 1      | 科学   | Ms. Johnson |

反例

| 学生ID | 课程   | 教师      | 学生姓名 |
|--------|--------|-----------|----------|
| 1      | 数学   | Mr. Smith | Alice    |
| 1      | 科学   | Ms. Johnson | Alice   |

问题分析

问题：学生姓名 只依赖于 学生ID，而不是整个主键（学生ID 和 课程 的组合）。
原因：在2NF中，所有非主属性必须完全依赖于主键，而不是主键的一部分。

第三范式 (3NF)

描述：在满足2NF的基础上，消除传递依赖。非主属性不能依赖于其他非主属性。

正例

| 学生ID | 课程   | 教师ID |
|--------|--------|--------|
| 1      | 数学   | 101    |
| 1      | 科学   | 102    |

反例

| 学生ID | 课程   | 教师      | 教师办公室 |
|--------|--------|-----------|------------|
| 1      | 数学   | Mr. Smith | A101       |
| 1      | 科学   | Ms. Johnson | B202      |

存在两个非主属性,教师和教师办公室, 教师办公室依赖于教师

问题分析

问题：教师办公室 依赖于 教师，而不是直接依赖于主键（学生ID 和 课程 的组合）。
- 原因：在3NF中，非主属性不能依赖于其他非主属性。

第四范式 (4NF)

描述：在满足3NF的基础上，消除多值依赖。一个属性集的值不应影响其他属性集的值。

正例

| 学生ID | 课程   |
|--------|--------|
| 1      | 数学   |
| 1      | 科学   |

| 学生ID | 俱乐部     |
|--------|------------|
| 1      | 科学俱乐部 |
| 1      | 体育俱乐部 |

反例

| 学生ID | 课程   | 俱乐部     |
|--------|--------|------------|
| 1      | 数学   | 科学俱乐部 |
| 1      | 科学   | 体育俱乐部 |

问题分析

问题：同一学生的课程和俱乐部信息混在一个表中，造成多值依赖。
原因：在4NF中，一个属性集的值不应影响其他属性集的值。

直接依赖和间接依赖

直接依赖：这是我们关注的主要内容。如果所有非主属性直接依赖于主键，就满足2NF

间接依赖：指的是一个非主属性依赖于另一个非主属性，而这个非主属性又依赖于主键。比如薪资依赖于岗位,岗位依赖于教师号

部分依赖: 对于复合主键(由字段A和字段B组成)的关系, 某些属性依赖于A, 某些依赖于A、B

举个例子

假设有一个关系模式：
- 主键：教师号
- 属性：教师号 → 姓名, 部门号, 岗位
- 间接依赖：岗位 → 薪资

在这个例子中：

姓名、部门号、岗位 完全依赖于 教师号，这是直接依赖。
薪资 依赖于 岗位（间接依赖），但这并不妨碍 教师号 完全确定其他属性。

结论

若主键能完全推导出所有非主属性，且不存在部分依赖，则满足2NF。间接依赖没关系的,不影响2NF的成立