一、第一范式

是对属性的原子性，要求属性具有原子性，不可再分解
什么是原子性？在化学上讲原子是不可再分的

举个例子：

use test
create table Student--学生表
(
StudId varchar(20) primary key,--学号
StuName varchar(20) not null,--学生姓名
StuContact varchar(50) not null,--联系方式
)
insert into Student(StudId,StuName,StuContact)
values(1,'张三','QQ:12345,Tel:138********')

select * from Student

在这里插入图片描述
如果哪天我想根据QQ来查找人怎么办？你联系方式里可不止QQ一个信息啊，就非常麻烦了。

所以根据第一范式的原子性，我们将代码修改一下——把联系方式拆分成联系电话和联系QQ

create table Student--学生表
(
StudId varchar(20) primary key,--学号
StuName varchar(20) not null,--学生姓名
Tel varchar(50) not null,--联系电话
QQ varchar(20) not null --联系QQ
)

这样子，将来如果需要对联系QQ进行查找人，就很方便了。

二、第二范式

是对记录的唯一性，要求记录有唯一标识，也就是实体的唯一性，即不存在部分依赖。
什么叫作实体的唯一性？
比如我们这里创建的学生表，就有实体的唯一性：

create table Student--学生表
(
StudId varchar(20) primary key,--学号
StuName varchar(20) not null,--学生姓名
Tel varchar(50) not null,--联系电话
QQ varchar(20) not null --联系QQ
)
insert into Student(StudId,StuName,Tel,QQ)
values(1,'张三','Tel:138********','QQ:12345')

select * from Student

在这里插入图片描述
我们查找到的信息，一个StuId可以唯一标识一行，是可以代表一个学生的，
如果到了第二行，又会是另一个学生，这就是唯一性

那什么时候我们实体的唯一性会被打破？
比如下面的代码：

create table StudentCourse
(
StuId varchar(20),--学号
StuName varchar(20) not null,--学生姓名
CourseId varchar(20) not null,--课程号
CourseName varchar(20) not null,--选课名称
CourseScore int not null--考试成绩
)
insert into StudentCourse(StuId,StuName,CourseId,CourseName,CourseScore)
values('1','张三','01','语文',90)

insert into StudentCourse(StuId,StuName,CourseId,CourseName,CourseScore)
values('1','张三','02','数学',87)

insert into StudentCourse(StuId,StuName,CourseId,CourseName,CourseScore)
values('2','李四','03','英语',91)

insert into StudentCourse(StuId,StuName,CourseId,CourseName,CourseScore)
values('3','王五','03','英语',95)

select * from StudentCourse

我们看看：一人选了两门课，和一门课被两个人选了是什么效果
在这里插入图片描述
在第一行出现了“张三”，第二行又出现了“张三”，这并没有保证学生的唯一性
另外，图中三四行的英语，也出来了两次，也是没有保证课程的唯一性。
没有保证唯一性就会出现数据上的冗余。比如张三，你明明可以把他选的语文和数学放一起，你却没有这么做，你让张三这条信息多出现了一次，这就是冗余。

上述设计中有两个事物，一个学生信息，一个课程信息，很显然这两个事物都没有保证实体的唯一性，这里的姓名依赖学号，课程名依赖课程编号，所以不符合二范式。，你不符合第二范式就会出现一系列的问题，
问题1：你英语可能有很多人选吧，这些人中又很有可能选了别的课，你这样一个课一个课，那个人名的信息就很冗余了，一个人对应那么多信息。
问题2：对数据的维护（比如增删查改），比如我现在增加一个学生，因为现在这个表既保存学生信息也保存课程信息，如果我现在有一个学生信息要添加，但是他还没有选课，你怎么加？我现在课程那些又是not null不能为空的，怎么办？

所以我们上面很粗暴的用一张表把信息存储起来很不规范，不符合第二范式，我们来改进一下代码：

create table Course(--课程
	CourseId int primary key identity(1,1),--课程编号
	CourseName varchar(30) not null,--课程名称
	CourseContent text--课程介绍
)

insert into Course(CourseName,CourseContent) values('HTML','静态网页制作')
insert into Course(CourseName,CourseContent) values('winForm','Windows应用程序开发')


create table Student(--学生表
   StuId int primary key identity,--学生编号
   StuName varchar(50) not null,--学生姓名
   StuSex char(2) not null--学生性别
)
insert into Student(StuName,StuSex) values('张三','男')
insert into Student(StuName,StuSex) values('李四','女')

create Table Exam(
ExamId int primary key identity(1,1),--选课编号
StuId int not null,--学生编号
CourseId int not null,--课程编号
Score int not null--考试分数
)
insert into Exam(StuId,CourseId,Score) values(1,1,90)--学号为1的人，选了课程1考了90分
insert into Exam(StuId,CourseId,Score) values(1,2,80)
insert into Exam(StuId,CourseId,Score) values(2,1,95)
insert into Exam(StuId,CourseId,Score) values(2,2,90)

select * from Course
select * from Student
select * from Exam

按照上面的代码进行建表就不会出现数据的冗余，同样的数据不会出现多次了
并且这种优化方案，对于数据的维护，比如你要修改课程信息，你只要维护Course表即可

在这里插入图片描述
唯一麻烦的就是查询，比如我要找张三考了多少分，现在数据少好像你在 Exam表里面找找也能出来，但是数据多就比较麻烦，所以是建议用连接查询。

select * from Student 
inner join Exam on Student.StuId=Exam.StuId
inner join Course on Course.CourseId=Exam.CourseId

在这里插入图片描述

三、第三范式

在2NF的基础上，任何的非主属性不依赖于其他非主属性（在第二范式基础上消除传递依赖）

举个例子

create table Student(--学生表
   StuId varchar(10) primary key ,--学生编号
   StuName varchar(50) not null,--学生姓名
   ProfessionName varchar(50),--专业名称
   ProfessionRemark varchar(20)--专业介绍
)
insert into Student(StuId,StuName,ProfessionName,ProfessionRemark)
values('1','张三','计算机科学与技术','牛逼牛逼')
insert into Student(StuId,StuName,ProfessionName,ProfessionRemark) 
values('2','李四','软件工程','也很牛逼')
insert into Student(StuId,StuName,ProfessionName,ProfessionRemark)
values('3','王五','计算机科学与技术','牛逼牛逼')

select * from Student

上面创建的学生表中，学生编号和学生姓名是直接依赖关系的，但是学生编号和专业介绍却是间接依赖的，什么意思？就是你可以通过学生编号找到他的专业名称，也就是学生编号和专业名称直接依赖。
然后通过专业名称确定专业介绍，专业名称和专业介绍直接依赖。
这种z=f(y),y=f(x)，即z依赖y，y依赖x。就可以说z间接依赖x
第三范式要求没有这种间接依赖

我们再来看这种不符合第三范式表的缺陷是什么？
在这里插入图片描述
现在是数据少的情况。假设计算机科学与技术有1000名学生，然后专业描述有1000字，你这1000*1000得有多少冗余数据啊（同样专业描述只需要有一个就行了）。

改进方法：和第二范式改进一样——拆表

create table Professional(
  ProfessionalId int primary key identity(1,1),--专业编号
  ProfessionalName varchar(50),--专业名称
  ProfessionalRemark varchar(200)--专业介绍
)

create table Student(--学生表
   StuId varchar(10) primary key ,--学生编号
   StuName varchar(50) not null,--学生姓名
   ProfessionName varchar(50),--专业名称
)

insert into Professional(ProfessionalName,ProfessionalRemark) values('计算机科学与技术','小母牛蒸桑拿')
insert into Professional(ProfessionalName,ProfessionalRemark) values('软件工程','小母牛抽大烟')

insert into Student(StuId,StuName,ProfessionName)
values('1','张三','计算机科学与技术')
insert into Student(StuId,StuName,ProfessionName) 
values('2','李四','软件工程')
insert into Student(StuId,StuName,ProfessionName)
values('3','王五','计算机科学与技术')

select * from Professional
select * from Student