3.3 · 规范化到 3NF
目标： 把未规范化表转为 3NF，并解释每步。
为何要规范化？
为了减少数据冗余并避免更新异常。
| 异常 | 症状 |
|---|---|
| 插入 | 不能加记录除非给假数据 |
| 更新 | 同一事实存在多行；一处更新漏一行 → 不一致 |
| 删除 | 删一行误删其他有用事实 |
旅程 · UNF → 1NF → 2NF → 3NF
HKEAA 要求到第三范式 (3NF)。
起点 · UNF（未规范化）
设学校把选课存在一张表：
StudentID Name Courses Teacher
S001 Alice Chan ICT, Maths, Eng Mr.Lee, Ms.Wong, Mr.Tam
S002 Bob Wong ICT, Bio Mr.Lee, Ms.Lam1
2
3
2
3
问题：
Courses与Teacher是逗号分隔列表 —— 违反 1NF。
1NF · 原子值
把每个重复值拆成自己一行。
StudentID Name Course Teacher
S001 Alice Chan ICT Mr.Lee
S001 Alice Chan Maths Ms.Wong
S001 Alice Chan Eng Mr.Tam
S002 Bob Wong ICT Mr.Lee
S002 Bob Wong Bio Ms.Lam1
2
3
4
5
6
2
3
4
5
6
主键现为复合：(StudentID, Course)。
2NF · 不对复合键部分依赖
Name 只依赖 StudentID —— 对复合键部分依赖。移出。
Student(StudentID PK, Name)
Enrolment(StudentID PK, Course PK, Teacher)1
2
2
2NF 后每个非键属性都依赖整个复合键。
3NF · 无传递依赖
新 Enrolment 表中 Teacher 依赖 Course（每课一师），而后者依赖键。这是传递依赖 (PK → Course → Teacher)。把 Teacher 移出。
Student(StudentID PK, Name)
Course(Course PK, Teacher)
Enrolment(StudentID PK, Course PK)1
2
3
2
3
3NF 后每个非键属性只依赖键。
快速总结
| 范式 | 规则 |
|---|---|
| 1NF | 原子值；无重复组 |
| 2NF | 1NF + 非键属性依赖整个键（PK 复合时相关） |
| 3NF | 2NF + 无传递依赖（非键只依赖键） |
常见助记：「键、整个键、只有键」。
实用提示
- 表只有单列 PK，就已 2NF。
- 找总同行的列组（如
Course → Teacher） —— 缺表的迹象。 - 在规范化模式上测查询，确保无数据丢。
学生常见错误
- 1NF 就叫规范化收工。
- 2NF 与 3NF 混淆。
- 过规范成几百张表 —— 可读性差。
- 拆分后忘加参照完整性（加 FK）。
考试式题目
题（6 分）： 书店存销售如：
SaleID Customer Books Prices 101 Alice Book A, Book B 50, 80 102 Bob Book A 501
2
3规范化到 3NF，展示中间 1NF 与 2NF 阶段。
参考答案：
1NF —— 拆为原子行：
Sale(SaleID, Customer, Book, Price)
101 Alice Book A 50
101 Alice Book B 80
102 Bob Book A 501
2
3
4
2
3
4
主键复合：(SaleID, Book)。
2NF —— Customer 只依赖 SaleID；移出。
SaleHeader(SaleID PK, Customer)
SaleLine(SaleID PK, Book PK, Price)1
2
2
3NF —— Price 依赖 Book（设每书固定价），不在键上。移出。
SaleHeader(SaleID PK, Customer)
Book(Book PK, Price)
SaleLine(SaleID PK, Book PK)1
2
3
2
3
每张表满足 3NF。冗余消失 —— 改一本书价格在 Book 一行改，不是 SaleLine 每行。
关键要点
- 1NF：原子值，无列表。
- 2NF：无部分依赖。
- 3NF：无传递依赖。
- 「键、整个键、只有键。」
➡️ 下一节：3.4 反规范化