規(guī)范化過程主要為克服數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)中的插入異常、刪除異常以及冗余度大的缺陷。數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化能夠讓數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)者更好地了解組織內(nèi)部當(dāng)前的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，最終得到一系列的數(shù)據(jù)實(shí)體。數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化通過對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)表的設(shè)計(jì)，可以有效降低數(shù)據(jù)庫(kù)冗余程度。
數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化過程
關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)范化說的通俗一些就是對(duì)表的規(guī)范化。
規(guī)范化的必要性：
根據(jù)項(xiàng)目的需求，我們會(huì)創(chuàng)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)表格來(lái)完成項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。這已經(jīng)成為做項(xiàng)目的固定流程了，但是在真正的開始處理業(yè)務(wù)需求的時(shí)候，就會(huì)意識(shí)到自己的表格設(shè)置的不合理，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的重復(fù)存儲(chǔ)，插入異常，刪除異常，更新異常等問題，這時(shí)就需要來(lái)重新的規(guī)劃表格，既浪費(fèi)時(shí)間，又消耗人力財(cái)力，十分不劃算，因此規(guī)范化是十分有必要的，所以今天就在這里教給大家規(guī)范表的方法。
在教規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)方法之前，先給大家介紹知識(shí):
關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)函數(shù)依賴
函數(shù)依賴的定義：
設(shè)r(u)是屬性集上的一個(gè)子集，x和y是u的子集，若對(duì)于r(u)上的任意一個(gè)可能的關(guān)系r,如果r中不可能存在兩個(gè)元組，它們?cè)趚上的屬性值相等，而在y上的屬性值不相等，則稱x函數(shù)決定于y或y函數(shù)依賴與x,記作x->y。
定義可能有些難以理解，我在這里簡(jiǎn)單的解釋一下：函數(shù)依賴描述的是兩個(gè)集合之間的一種映射關(guān)系，這種映射關(guān)系與函數(shù)是一樣的，例如 y = x^2，在這里對(duì)于x來(lái)說，一個(gè)x就對(duì)應(yīng)一個(gè)y值，但是不存在，一個(gè)x對(duì)應(yīng)多種y值的情況，所以就可以說y函數(shù)依賴于x,然而對(duì)于y來(lái)說，存在一個(gè)y值對(duì)應(yīng)多個(gè)x值的情況，所以說x并不函數(shù)依賴于y。這就是函數(shù)依賴。
接下來(lái)我們介紹幾種特殊的函數(shù)依賴：
完全函數(shù)依賴
定義：
如果x->y，并且對(duì)于任意一個(gè)x的真子集x’都不存在,x’->y，那么我們就說 x->y這種函數(shù)依賴屬于完全函數(shù)依賴。
簡(jiǎn)單的解釋一下： 函數(shù)z = x y，對(duì)于z來(lái)說：z函數(shù)依賴于x和y，但是z并不單獨(dú)依賴于x或單獨(dú)依賴于y，這就說明z函數(shù)依賴于x和y的這種依賴就是完全函數(shù)依賴。
部分函數(shù)依賴：
定義：
如果x->y，但是y不完全依賴于x，則稱這種依賴為部分完全依賴。 也就是說：函數(shù)z = x 0y 是可以看成 ,也就是說z函數(shù)依賴于x和y，但是z又單獨(dú)依賴于x，那么這就是部分函數(shù)依賴。
傳遞函數(shù)依賴：
定義：
如果x->y, y -> z ,并且不成立，y->x也不成立。則稱z傳遞函數(shù)依賴于x。
這個(gè)比較簡(jiǎn)單，函數(shù)組z = x^2, x = 2y可以化簡(jiǎn)為z = 4y ^2，很容易看出：z是函數(shù)依賴于x，x依賴于y，并且z->x不成立，這就是傳遞函數(shù)依賴。
關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)之二—–鍵
候選鍵：一個(gè)屬性（字段）或一個(gè)屬性組（多個(gè)字段）能夠完全決定于關(guān)系模式（表）中的其他屬性（字段）。也就是說其他屬性（字段）完全依賴于該屬性（字段）或?qū)傩越M（多個(gè)字段）。
主鍵：如果候選鍵多于一個(gè)，則選擇其中一個(gè)作為主鍵。被選做主鍵的屬性或?qū)傩越M在該關(guān)系模式（表）中的每一個(gè)元祖（行）中的值是不允許重復(fù)和取值為null的。
主屬性：報(bào)完在任何一個(gè)候選鍵中的屬性，稱為主屬性。如果候選鍵是由多個(gè)屬性共同組成的，那么這些屬性組中每一個(gè)屬性都是主屬性。
非主屬性：不包含在任何鍵中的屬性稱為非主屬性。
外鍵：某屬性或?qū)傩越M在當(dāng)前關(guān)系模式（表）中不是主鍵，但是另一個(gè)關(guān)系模式（表）中充當(dāng)主鍵的身份，則稱該屬性或?qū)傩越M為外鍵。
在介紹完了上述的基本知識(shí)點(diǎn)之后，我們來(lái)開始學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)表的規(guī)范過程：
想要規(guī)范表，就首先需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)衡量表是否已經(jīng)規(guī)范。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是—-范式。
范式一共有六種：第一范式（1nf），第二范式(2nf)，第三范式(3nf)，bc范式(bcnf)，第四范式(4nf)，第五范式(5nf)。
在上面六中范式中，在一般的情況下我們需要將表規(guī)范到bcnf就已經(jīng)十分完美了，在真正的項(xiàng)目中其實(shí)只需要達(dá)到3nf就足夠了。
接下來(lái)重點(diǎn)介紹前4中范式：
第一范式：關(guān)系模式r中的所有屬性都是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)。
簡(jiǎn)單來(lái)說就是只要你能把表建出來(lái)，這個(gè)表就已經(jīng)滿足了第一范式了。例如student表（student_id, course_id, student_name, age, sex, grade, sdept, sdept_director），在這個(gè)表中很明顯grade這一項(xiàng)是受student_id, course_id,共同決定的，所以應(yīng)該讓這兩項(xiàng)聯(lián)合做為主鍵。
第二范式：在滿足第一范式的基礎(chǔ)上，滿足非主屬性都完全依賴于r的主鍵。
這就需要用到前面講的內(nèi)容了，要判斷非主屬性是否完全依賴于主鍵。如果不滿足就重
更改表的結(jié)構(gòu)。例如student表（student_id, course_id, student_name, age, sex, grade, sdept_id, sdept_director)因?yàn)閟tudent_id, course_id兩項(xiàng)聯(lián)合做為主鍵，但是對(duì)于其他的字段name, age, sex這些 屬性來(lái)說，它們是完全依 賴于student_id這一屬性的，所以它們對(duì)于student_id, course_id共同作為主鍵是部分 依賴的。這就不滿足第二范式的定義了，所以應(yīng)該把 grade拿出來(lái)，將這一個(gè)大表拆成 兩份小表:student(student_id, name, age, sex, sdept_id, sdept_director)， student_score(student_id, course_id, grade);
第三范式：在滿足第二范式的情況下去除傳遞依賴。
例如：student表（student_id, student_name, age, sex, sdept, sdept_director）,很明顯每一個(gè)專業(yè)決定一個(gè)專業(yè)主任,所以sdept_director傳遞依賴于student_id，所以應(yīng)該再拆分一個(gè)表student（student_id, student_name, age, sex）和sdept(sdept_id, sdept_name, sdept_director),這樣就滿足了第三范式。
bc范式：在滿足第三范式的情況下，再滿足一下三點(diǎn)：
1、所有的主屬性完全依賴于其他不包含自己的候選鍵；
2、所有的非主屬性完全依賴于每一個(gè)候選鍵；
3、沒有任何屬性完全函數(shù)依賴于任何一組非主屬性。
之前的三個(gè)范式都是對(duì)非主屬性進(jìn)行各種約束，bc范式是在他們基礎(chǔ)上，再對(duì)主屬性進(jìn)行約束，解決了主屬性之間的部分依賴的問題，以及不存在主屬性完全依賴于非主屬性的問題。
我們的student表 student（student_id, student_name, age, sex），主鍵是student_id,所以主屬性是student_id,很顯然前兩條都已經(jīng)滿足，因?yàn)閷W(xué)生的姓名可能重復(fù)，所以student_id與student_name之間沒有函數(shù)依賴關(guān)系，所以student表滿足bc范式。