范式理论
何为范式，何为建模
函数依赖
1. 完全函数依赖
2. 部分函数依赖
3. 传递函数依赖
第一范式
第二范式
第三范式
何为范式，何为建模
范式理论和谁有关？和关系建模有关，通常我们说的三范式是啥东西，啥叫范式。
所谓的范式，就是我们在关系建模的时候所遵从的一些规范。
所谓的建模，就是意思是，你要建哪些表，每张表与每张表的关系是什么样的。每张表里大概又哪些字段，这就是所谓的数据库建模。
而关系型数据库设计时，遵照一定的规范要求，目的在于降低数据的冗余性。
为什么要降低数据冗余性？
优点：
?
(1)十几年前，磁盘很贵，为了减少磁盘存储。
(2)以前没有分布式系统，都是单机，只能增加磁盘，磁盘个数也是有限的
(3)一次修改，需要修改多个表，很难保证数据一致性
缺点：
?
范式的缺点是获取数据时，需要通过Join拼接出最后的数据。
分类：
目前业界范式有：第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)、巴斯-科德范式(BCNF)、第四范式(4NF)、第五范式(5NF)。
我们通常说的遵循三范式，就是遵循第一范式，第二范式，第三范式。
遵循三范式优缺点是什么？
可以降低数据冗余，但是表结构变的比较复杂，表会被拆成比较细碎的小表，查询数据的时候会涉及到多表Join，这样一来，我们肯定要走Shuffle。然后效率会变低。因为比较损耗性能。
现在条件好了，很多公司也并没有严格的遵循三范式。现在关系型数据库也遵循分库分表等操作，也支持类似集群的搭建了。扩展能力增强，不讲究什么冗余不冗余。冗余了，就不用拆表了，就可以减少一部分的Join。查询性能得到很大的提高。所以允许部分冗余的存在。
函数依赖
函数依赖，三范式中用到的，非常重要的理论。这里的函数，就是数学当中函数的概念。关系型模型，里面是有数学理论基础的，来，补个课吧，啥叫函数。废话不多，直接上图。
这叫正常函数，一个X只能映射到一个Y。
这就不叫我们熟知的函数了，可能叫丑函数。长的那么丑，三里屯门都不让进。这一个X对应了多个Y。
看表，我们来简单理解下以下的概论。
学号
姓名
系名
系主任
课名
分数
202099999
小李
公关
张三
喝酒
90
202088888
小王
DJ
李四
打碟
95
1. 完全函数依赖
通过学号，课程，就可以推出分数，但是，分数反向获取，获取不到对应的值，我知道分数，我也不知道谁得的这个分数，这个分数是哪个课程的分数，但是我通过学号就知道，我们就说分数，完全依赖于学号和课程。
2. 部分函数依赖
通过学号和课程，可以推出姓名，啥意思？通过学号和课程，我可以找到是谁。其实我直接通过学号也可以找到姓名，用不着再知道课程，这时，我们就说姓名，部份依赖于学号、课程。
3. 传递函数依赖
通过学号推出系名，通过系名推出系主任。但是通过系主任推不出学号，系主任主要依赖的是系名，这种情况，系主任传递依赖于学号。
为什么会给大家说这个函数依赖关系。
如果在我们的表中，出现了部份函数依赖，或者是传递函数依赖，那么我们的数据就会冗余。只有我们的表中是完全依赖关系的时候，我们的数据才不会冗余。
第一范式
第一范式1NF核心原则就是：属性不可切。
第一范式，没有用到我们上面的函数依赖关系。这里所谓的属性，就是我们表中的字段，字段内容是不可切的，字段必须是原子性的，我们举个例子。
上图这张表明显不符合第一范式的标准，为什么呢，因为我们有的字段还可以拆啊，商品字段底下，它将商品的数量和种类放在了一起。这很显然就不是原子性的了，想变成原子性怎么办？拆开就好了。看下图
在Mysql还有Oracle、SQL Server中如果数据库的表不符合这个最基本的要求，那么，操作时一定不能成功的，也就是说，在RDBMS中存在的表，一定符合1NF的。
第二范式
第二范式2NF核心原则就是：不能存在部分函数依赖
在我们的表中，我们的X和我们的Y分别指的时谁呢？X指的时我们这张表的主键，Y指的就是非主键字段，那么我们刚才的那句核心的话，我们翻译过来就是，不能存在非主键字段不能出现部份函数依赖于主键字段。
我们看下面这张表。
我们寻找以下非主键字段与主键字段依赖关系，我们得先明确谁时主键，想到学号的，都太年轻，为啥不能是学号，学号要是主键是不是不能重复啊。那么是什么呢？答案是联合主键，学号和课名一起作为联合主键，学号和课名加一起能够唯一标识我们的一行数据，比如：学号和课名加一起，可以找到分数。
我们找一下依赖关系，我们的学号和课名应该作为X，剩下的字段都可以作为Y，那么，我们学号和课名加一起，可不可以找到姓名？可以的，可不可以找到系主任，也是可以的。那么这个是部份函数依赖，我通过学号一个就可以找到姓名。那么我们呢第二范式要求是不能存在部份函数依赖的。所以，我们要变成下面这张表。把它切了。
我之所以这么切，是不是因为我通过学号就可以推出系主任、姓名啥的。那么这个是不是就不是部份函数依赖了。而且我同样的信息只出现了一次。但是我们还是没有消除彻底，但是我们达到了第二范式的要求。
第三范式
第三范式3NF核心原则：不能存在传递函数依赖
我们的表，经过了第一范式、第二范式、第三范式之后只剩下了完全函数依赖，最终，我们的表中只能剩下完全函数依赖，不能有传递，不能有部份。
不能传递函数依赖，我们给他补充完整就是，表里面不能存在非主键字段传递依赖于主键字段，X还是主键，Y还是非主键。看下面这张表。
这张表中，很鲜明还是有数据冗余现象，但是我们已经满足第二范式了，那肯定不是第二范式的事了，是第三范式，我们现在就看一看，把它变成第三范式，那么我们怎么从一张表中去找，所谓的传递函数依赖，照这个要麻烦一些，涉及到传递了，我们应该把表中的所有的函数依赖全部找到，才能发现传递的关系，所以我们得找到他们，我们这里说的并不仅仅是我们的联合主键或者主键，其他字段也要找。
我们看一下，学号能推出姓名，系名，系主任，下一步，我们以姓名为自变量。
我们拿到姓名，能拿到它的学号么？这个其实是不能的，我们要考虑到重名的现象，好比给我们好几个叫关羽的，那么会不会返回多个学号？这是不是相当于一个X对应多个Y了，连函数都不是，更别提函数依赖这回事，姓名同样也推不出来系名，系主任。
那我们再看一下，我们的系名能不能推出系主任，假定我们一个系只有一个系主任的情况下，这种情况下是能推出的，给我们一个系名，我们就可以完全的确定一个系主任，所以这个是存在函数依赖关系的。
那我们再看一下以系主任作为X自变量，那么系主任有重名，有重名就不能作为X。
那么我们寻找一下依赖关系，学号和系名，系名和系主任，很显然是一个传递依赖关系。我们的要求是不能存在这种关系，怎么办？拆！
最终拆成上面的这种情况，我们由一张表，最后拆成了三张表，我们如果像查询数据，就得三张表进行Join，但是我们的数据冗余确实没有了。
