在1NF的基础上,非Key属性必须完全依赖于主键。第二范式(2NF)是在第一范式(1NF)的基础上建立起来的,即满足第二范式(2NF)必须先满足第一范式(1NF)。第二范式(2NF)要求数据库表中的每个实例或记录必须可以被唯一地区分。选取一个能区分每个实体的属性或属性组,作为实体的唯一标识。
第二范式(2NF)要求实体的属性完全依赖于主关键字。所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主关键字一部分的属性,如果存在,那么这个属性和主关键字的这一部分应该分离出来形成一个新的实体,新实体与原实体之间是一对多的关系。为实现区分通常需要为表加上一个列,以存储各个实例的唯一标识。简而言之,第二范式就是在第一范式的基础上属性完全依赖于主键。
例如:表1-1中,一个表描述了工程信息,员工信息等。这样就造成了大量数据的重复。按照第二范式,我们可以将表1-1拆分成表1-2和表1-3:
l 工程信息表:(工程编号,工程名称,工程地址):
表1-2 工程信息表
工程编号
工程名称
工程地址
P001
港珠澳大桥
广东珠海
P002
南海航天
海南三亚
l 员工信息表(员工编号,员工名称,职务,薪资水平):
表1-3 员工信息表
员工编号
员工姓名
职务
薪资水平
E0001
Jack
工人
3000/月
E0002
Join
工人
3000/月
E0003
Apple
高级技工
6000/月
这样,表1-1就变成了两张表,每个表只描述一件事,清晰明了。
第三范式(3NF)
第三范式是在第二范式基础上,更进一层,第三范式的目标就是确保表中各列与主键列直接相关,而不是间接相关。即各列与主键列都是一种直接依赖关系,则满足第三范式。
第三范式要求各列与主键列直接相关,我们可以这样理解,假设张三是李四的兵,王五则是张三的兵,这时王五是不是李四的兵呢?从这个关系中我们可以看出,王五也是李四的兵,因为王五依赖于张三,而张三是李四的兵,所以王五也是。这中间就存在一种间接依赖的关系而非我们第三范式中强调的直接依赖。
现在我们来看看在第二范式的讲解中,我们将表1-1拆分成了两张表。这两个表是否符合第三范式呢。在员工信息表中包含:”员工编号”、”员工名称”、”职务”、”薪资水平”,而我们知道,薪资水平是有职务决定,这里”薪资水平”通过”职务”与员工相关,则不符合第三范式。我们需要将员工信息表进一步拆分,如下:
l 员工信息表:员工编号,员工名称,职务
l 职务表:职务编号,职务名称,薪资水平
现在我们已经了解了数据库规范化设计的三大范式,下面我们再来看看对表1-1优化后的数据表:
员工信息表(Employee)
员工编号
员工姓名
职务编号
E0001
Jack
1
E0002
Join
1
E0003
Apple
2
工程信息表(ProjectInfo)
工程编号
工程名称
工程地址
P001
港珠澳大桥
广东珠海
P002
南海航天
海南三亚
职务表(Duty)
职务编号
职务名称
工资待遇
1
工人
3000/月
2
高级技工
6000/月
工程参与人员记录表(Project_ Employee_info)
编号
工程编号
人员编号
1
P001
E0001
2
P001
E0002
3
P002
E0003
通过对比我们发现,表多了,关系复杂了,查询数据变的麻烦了,编程中的难度也提高了,但是各个表中内容更清晰了,重复的数据少了,更新和维护变的更容易了,哪么如何平衡这种矛盾呢?
1.4.3. 范式与效率在我们设计数据库时,设计人员、客户、开发人员通常对数据库的设计有一定的矛盾,客户更喜欢方便,清晰的结果,开发人员也希望数据库关系比较简单,降低开发难度,而设计人员则需要应用三大范式对数据库进行严格规范化,减少数据冗余,提高数据库可维护性和扩展性。由此可以看出,为了满足三大范式,我们数据库设计将会与客户、开发人员产生分歧,所以在实际的数据库设计中,我们不能一味的追求规范化,既要考虑三大范式,减少数据冗余和各种数据库操作异常,又要充分考虑到数据库的性能问题,允许适当的数据库冗余。
二、MySQL介绍 2.1、MySQL概要MySQL是一个关系型数据库管理系统,由瑞典MySQL AB 公司开发,目前属于 Oracle 旗下产品。MySQL 是最流行的关系型数据库管理系统之一,在 WEB 应用方面,MySQL是最好的 RDBMS (Relational Database Management System,关系数据库管理系统) 应用软件之一。
MySQL是一种关系数据库管理系统,关系数据库将数据保存在不同的表中,而不是将所有数据放在一个大仓库内,这样就增加了速度并提高了灵活性。
MySQL所使用的 SQL 语言是用于访问数据库的最常用标准化语言。MySQL 软件采用了双授权政策,分为社区版和商业版,由于其体积小、速度快、总体拥有成本低,尤其是开放源码这一特点,一般中小型网站的开发都选择 MySQL 作为网站数据库。
MySQL官网:https://www.mysql.com/
MySQL下载:https://www.mysql.com/downloads/
2.2、系统特性1.使用 C和 C++编写,并使用了多种编译器进行测试,保证了源代码的可移植性。
2.支持 AIX、FreeBSD、HP-UX、Linux、Mac OS、NovellNetware、OpenBSD、OS/2 Wrap、Solaris、Windows等多种操作系统。
3.为多种编程语言提供了 API。这些编程语言包括 C、C++、Python、Java、Perl、PHP、Eiffel、Ruby,.NET和 Tcl 等。
4.支持多线程,充分利用 CPU 资源。
5.优化的 SQL查询算法,有效地提高查询速度。
6.既能够作为一个单独的应用程序应用在客户端服务器网络环境中,也能够作为一个库而嵌入到其他的软件中。
7.提供多语言支持,常见的编码如中文的 GB 2312、BIG5,日文的 Shift_JIS等都可以用作数据表名和数据列名。
8.提供 TCP/IP、ODBC 和 JDBC等多种数据库连接途径。
9.提供用于管理、检查、优化数据库操作的管理工具。
10.支持大型的数据库。可以处理拥有上千万条记录的大型数据库。
11.支持多种存储引擎。
12.MySQL 是开源的,所以你不需要支付额外的费用。
13.MySQL 使用标准的 SQL数据语言形式。
14.MySQL 对 PHP 有很好的支持,PHP是目前最流行的 Web 开发语言。
15.MySQL是可以定制的,采用了 GPL协议,你可以修改源码来开发自己的 MySQL 系统。
16.在线 DDL/更改功能,数据架构支持动态应用程序和开发人员灵活性(5.6新增)
17.复制全局事务标识,可支持自我修复式集群(5.6新增)
18.复制无崩溃从机,可提高可用性(5.6新增)
19.复制多线程从机,可提高性能(5.6新增)
20.3倍更快的性能(5.7新增)
21.新的优化器(5.7新增)
22.原生JSON支持(5.7新增)
23.多源复制(5.7新增)
24.GIS的空间扩展(5.7新增)
2.3、存储引擎MySQL数据库根据应用的需要准备了不同的引擎,不同的引擎侧重点不一样,区别如下:
MyISAM MySQL 5.0 之前的默认数据库引擎,最为常用。拥有较高的插入,查询速度,但不支持事务
InnoDB 事务型数据库的首选引擎,支持ACID事务,支持行级锁定, MySQL 5.5 起成为默认数据库引擎
BDB源 自 Berkeley DB,事务型数据库的另一种选择,支持Commit 和Rollback 等其他事务特性
Memory 所有数据置于内存的存储引擎,拥有极高的插入,更新和查询效率。但是会占用和数据量成正比的内存空间。并且其内容会在 MySQL 重新启动时丢失
Merge 将一定数量的 MyISAM 表联合而成一个整体,在超大规模数据存储时很有用\
Archive 非常适合存储大量的独立的,作为历史记录的数据。因为它们不经常被读取。Archive 拥有高效的插入速度,但其对查询的支持相对较差
Federated 将不同的 MySQL 服务器联合起来,逻辑上组成一个完整的数据库。非常适合分布式应用
Cluster/NDB 高冗余的存储引擎,用多台数据机器联合提供服务以提高整体性能和安全性。适合数据量大,安全和性能要求高的应用
CSV 逻辑上由逗号分割数据的存储引擎。它会在数据库子目录里为每个数据表创建一个 .csv 文件。这是一种普通文本文件,每个数据行占用一个文本行。CSV 存储引擎不支持索引。
BlackHole 黑洞引擎,写入的任何数据都会消失,一般用于记录 binlog 做复制的中继
EXAMPLE 存储引擎是一个不做任何事情的存根引擎。它的目的是作为 MySQL 源代码中的一个例子,用来演示如何开始编写一个新存储引擎。同样,它的主要兴趣是对开发者。EXAMPLE 存储引擎不支持编索引。
另外,MySQL 的存储引擎接口定义良好。有兴趣的开发者可以通过阅读文档编写自己的存储引擎。
三、快速安装运行MySQL数据库MySQL以前一直是开源免费的,被Oracle收购后有些变化:以前的版本都是免费的,社区版按GPL协议开源免费,商业版提供更加丰富的功能,但收费。
社区版的下载地址:https://dev.mysql.com/downloads/ (免费)
企业版的下载地址:https://www.mysql.com/downloads/(收费)
3.1、使用绿色版为了方便快捷的使用MySQL我已经准备好了一个绿化了的MySQL,解压后就可以直接使用,不需要任何配置。
下载地址1:https://pan.baidu.com/s/1hrS5KUw 密码: sug9
下载地址2:
下载后直接解压:
点击启动PStart.exe这是一个自定义菜单的小工具,为了整理资源用的。
里面有两个MySQL的绿色版软件5.0,5.5
Navicat for MySQL是一个数据库客户端管理工具
点击启动PStart.exe后的结果如下:
点击启动MySQL服务,运行Navicat for MySQL即可。
3.1.1、设置mysql远程访问执行mysql 命令进入mysql 命令模式,执行如下SQL代码
mysql> use mysql; mysql.IDENTIFIED ;