DBMS中2NF和3NF的区别

当我们设计一个关系型数据库的时候，需要将数据进行归一化，以避免数据的冗余和不一致性。常见的归一化形式包括第一范式（1NF）、第二范式（2NF）和第三范式（3NF）等。这里，我将详细讲解DBMS中2NF和3NF的区别以及实例说明。

1. 什么是2NF和3NF？

2NF和3NF都是关系型数据库设计中的一种范式。具体来说，2NF和3NF通常是针对关系中的属性之间的依赖关系来定义的。

• 第二范式（2NF）：在一个关系中，如果每个非主属性都完全依赖于主键，那么该关系就满足第二范式。
• 第三范式（3NF）：在一个关系中，如果每个非主属性都不传递依赖于主键，那么该关系就满足第三范式。

2. 2NF和3NF的区别

2NF和3NF的区别在于属性传递的依赖关系。

2.1 2NF

在2NF中，需要保证每个非主属性都完全依赖于主键。这意味着，如果一个关系的主键由多个属性组成，非主属性必须依赖于整个主键，而不是仅仅依赖于主键的一部分。

例如，考虑一个学校的课程表，其中包括学生、课程、教师和分数等信息。如果我们将这些信息存储在一个表中，如下所示：

学生名称	课程名称	教师姓名	课程分数
张三	数学	王老师	90
李四	数学	王老师	85
张三	英语	李老师	80
李四	英语	李老师	75
王五	数学	王老师	95
王五	英语	李老师	70

可以看出，这里的主键应该由学生名称和课程名称组成，因为同一个学生可能会上多门课程，同一门课程也可能有多个学生。但是，我们可以发现，教师姓名和课程分数的属性只依赖于课程名称，而与学生名称无关。这就违反了2NF的要求。

因此，我们可以将这个表进行拆分，如下所示：

• 学生课程表：

  学生名称	课程名称
  张三	数学
  李四	数学
  张三	英语
  李四	英语
  王五	数学
  王五	英语

• 课程信息表：

  课程名称	教师姓名
  数学	王老师
  英语	李老师

• 学生成绩表：

  学生名称	课程名称	课程分数
  张三	数学	90
  李四	数学	85
  张三	英语	80
  李四	英语	75
  王五	数学	95
  王五	英语	70

这样，我们就满足了2NF的要求，每个非主属性都完全依赖于主键。

2.2 3NF

在3NF中，需要保证每个非主属性都不传递依赖于主键。这意味着，如果一个非主属性依赖于另一个非主属性，那么这个非主属性必须移动到其他表中。

例如，考虑一个订单的表，其中包括订单编号、客户姓名、客户地址和客户电话等信息。如果我们将这些信息存储在一个表中，如下所示：

订单编号	客户姓名	客户地址	客户电话
001	张三	北京市海淀区	010-123456
002	李四	上海市浦东新区	021-987654
003	张三	北京市海淀区	010-123456

可以看出，我们已经满足了2NF的要求，每个非主属性都完全依赖于主键。但是，我们还可以进一步优化，将客户的信息拆分到另一个表中：

• 客户信息表：

  客户姓名	客户地址	客户电话
  张三	北京市海淀区	010-123456
  李四	上海市浦东新区	021-987654

• 订单表：

  订单编号	客户姓名
  001	张三
  002	李四
  003	张三

这样，我们就满足了3NF的要求，每个非主属性都不传递依赖于主键。

3. 总结

在进行关系型数据库设计时，2NF和3NF等范式是非常重要的参考。2NF和3NF之间的区别在于属性之间的依赖关系，通过合理的拆分和设计，可以避免数据冗余和不一致性，提高数据库的性能和可维护性。