数据库设计的三大范式（Three Normal Forms, 3NF） 是关系型数据库设计中用于规范数据表结构、减少数据冗余、提高数据一致性的重要原则。它们依次为：
一、第一范式（1NF，First Normal Form）
定义：
确保每张表的每个字段都是原子的（不可再分），即表中的每一列都是不可分割的基本数据项，同一列中不能有多个值，也不能有重复的字段。
要求：
-
每个字段都是单一值（原子性），不能是集合、列表或复合值。
-
每条记录（行）是唯一的，通常通过主键来保证。
例子（不符合1NF）：
学号 姓名 课程
001 张三 数学, 英语
“课程”字段包含了多个值（数学和英语），不是原子的。
改进后（符合1NF）：
学号 姓名 课程
001 张三 数学
001 张三 英语
或者使用关联表处理多值情况（更推荐）。
二、第二范式（2NF，Second Normal Form）
定义：
在满足 1NF 的基础上，消除非主键字段对主键的部分函数依赖。也就是说，所有非主键字段必须完全依赖于整个主键，而不是主键的一部分。
适用于复合主键（多个字段共同作为主键）的情况。
要求：
-
必须先满足 1NF；
-
非主键字段必须完全依赖于主键（不能只依赖于主键的一部分）。
例子（不符合2NF）：
假设一个表记录学生选课信息，主键是（学号, 课程号）：
学号 课程号 课程名称 学生姓名
001 C01 数学 张三
001 C02 英语 张三
• 主键：(学号, 课程号)
• “课程名称” 只依赖于 “课程号”，不依赖于完整的 (学号, 课程号)；
• “学生姓名” 只依赖于 “学号”，也不依赖于完整的 (学号, 课程号)；
这就存在部分依赖，不符合2NF。
改进（拆分成多个表，满足2NF）：
• 学生表：学号（PK）、学生姓名
• 课程表：课程号（PK）、课程名称
• 选课表：学号（FK）、课程号（FK）、成绩等
三、第三范式（3NF，Third Normal Form）
定义：
在满足 2NF 的基础上，消除非主键字段之间的传递依赖，即非主键字段必须直接依赖于主键，而不能依赖于其他非主键字段。
简单说：非主键字段之间不能有依赖关系，它们都应该直接依赖于主键。
要求：
-
必须先满足 2NF；
-
所有非主键字段必须直接依赖于主键，不能存在非主键字段之间的依赖（传递依赖）。
例子（不符合3NF）：
学号（PK） 姓名 系别 系主任
001 张三 计算机 李教授
002 李四 计算机 李教授
• 主键：学号
• “系主任” 依赖于 “系别”，而 “系别” 又依赖于 “学号”
• 所以 “系主任” 是传递依赖于主键（学号），而不是直接依赖
改进（拆表，满足3NF）：
• 学生表：学号（PK）、姓名、系别（FK）
• 系别表：系别（PK）、系主任
这样，“系主任”只依赖于“系别”，而“系别”再与学生关联，消除了传递依赖。
总结对比表：
范式 名称 核心要求 目的
1NF 第一范式 字段不可再分，每列都是原子值，每条记录唯一 消除重复字段、确保数据基本单元清晰
2NF 第二范式 在1NF基础上，非主键字段必须完全依赖整个主键 消除部分依赖，避免数据冗余
3NF 第三范式 在2NF基础上，非主键字段必须直接依赖主键，不能传递依赖 消除传递依赖，进一步减少冗余
补充说明：
• 范式越高，数据冗余越少，但查询时可能需要更多关联操作，性能可能受影响。
• 实际项目中，并非一定要追求最高范式，有时为了提高查询效率，会适度反范式化（Denormalization），即故意保留一些冗余数据以优化性能。
• 通常建议至少满足 3NF，在复杂场景下结合业务需求灵活调整。
如你希望，我还可以为你举例说明如何将一个实际业务表逐步规范化到 3NF，或者介绍 BCNF（巴斯-科德范式）、4NF 等更高范式。
