简介 数据库范式在数据库设计中的地位一直很暧昧，教科书中对于数据库范式倒是都给出了学术性的定义，但实际应用中范式的应用却不甚乐观，这篇文章会用简单的语言和一个简单的数据库demo将一个不符合范式的数据库一步步从第一范式实现到第四范式。 范式的目
简介      数据库范式在数据库设计中的地位一直很暧昧，教科书中对于数据库范式倒是都给出了学术性的定义，但实际应用中范式的应用却不甚乐观，这篇文章会用简单的语言和一个简单的数据库demo将一个不符合范式的数据库一步步从第一范式实现到第四范式。
范式的目标      应用数据库范式可以带来许多好处，但是最重要的好处归结为三点：
      1.减少数据冗余（这是最主要的好处，其他好处都是由此而附带的）
      2.消除异常（插入异常，更新异常，删除异常）
      3.让数据组织的更加和谐…
但剑是双刃的，应用数据库范式同样也会带来弊端，这会在文章后面说到。
什么是范式      简单的说，范式是为了消除重复数据减少冗余数据，从而让数据库内的数据更好的组织，让磁盘空间得到更有效利用的一种标准化标准，满足高等级的范式的先决条件是满足低等级范式。(比如满足2nf一定满足1nf)
demo      让我们先从一个未经范式化的表看起,表如下：
先对表做一个简单说明，employeeid是员工id,departmentname是部门名称，job代表岗位，jobdescription是岗位说明，skill是员工技能，departmentdescription是部门说明，address是员工住址
对表进行第一范式(1nf)
    如果一个关系模式r的所有属性都是不可分的基本数据项，则r∈1nf。
    简单的说,第一范式就是每一个属性都不可再分。不符合第一范式则不能称为关系数据库。对于上表，不难看出address是可以再分的，比如”北京市xx路xx小区xx号”，着显然不符合第一范式，对其应用第一范式则需要将此属性分解到另一个表,如下:
对表进行第二范式(2nf)
若关系模式r∈1nf，并且每一个非主属性都完全函数依赖于r的码，则r∈2nf
简单的说，是表中的属性必须完全依赖于全部主键，而不是部分主键.所以只有一个主键的表如果符合第一范式，那一定是第二范式。这样做的目的是进一步减少插入异常和更新异常。在上表中，departmentdescription是由主键departmentname所决定，但却不是由主键employeeid决定，所以departmentdescription只依赖于两个主键中的一个，故要departmentdescription对主键是部分依赖，对其应用第二范式如下表：
对表进行第三范式(3nf)
关系模式r 中若不存在这样的码x、属性组y及非主属性z（z  y）, 使得x→y，y→z，成立，则称r ∈ 3nf。
简单的说，第三范式是为了消除数据库中关键字之间的依赖关系，在上面经过第二范式化的表中，可以看出jobdescription(岗位职责)是由job(岗位)所决定，则jobdescription依赖于job,可以看出这不符合第三范式，对表进行第三范式后的关系图为：
上表中，已经不存在数据库属性互相依赖的问题，所以符合第三范式
对表进行bc范式(bcnf)
设关系模式r∈1nf，如果对于r的每个函数依赖x→y，若y不属于x，则x必含有候选码，那么r∈bcnf。
简单的说，bc范式是在第三范式的基础上的一种特殊情况，既每个表中只有一个候选键（在一个数据库中每行的值都不相同，则可称为候选键），在上面第三范式的nonf表中可以看出，每一个员工的email都是唯一的（难道两个人用同一个email）则，此表不符合bc范式，对其进行bc范式化后的关系图为:
对表进行第四范式(4nf)
关系模式r∈1nf，如果对于r的每个非平凡多值依赖x→→y（y  x），x都含有候选码，则r∈4nf。
简单的说，第四范式是消除表中的多值依赖，也就是说可以减少维护数据一致性的工作。对于上面bc范式化的表中，对于员工的skill，两个可能的值是”c#,sql,javascript”和“c#，uml,ruby”,可以看出，这个数据库属性存在多个值，这就可能造成数据库内容不一致的问题，比如第一个值写的是”c#”,而第二个值写的是”c#.net”,解决办法是将多值属性放入一个新表，则第四范式化后的关系图如下：
而对于skill表则可能的值为:
总结     上面对于数据库范式进行分解的过程中不难看出，应用的范式登记越高，则表越多。表多会带来很多问题：
1 查询时要连接多个表，增加了查询的复杂度
2 查询时需要连接多个表，降低了数据库查询性能
而现在的情况，磁盘空间成本基本可以忽略不计，所以数据冗余所造成的问题也并不是应用数据库范式的理由。
因此，并不是应用的范式越高越好，要看实际情况而定。第三范式已经很大程度上减少了数据冗余，并且减少了造成插入异常，更新异常，和删除异常了。我个人观点认为，大多数情况应用到第三范式已经足够，在一定情况下第二范式也是可以的。