3.3 · 規範化到 3NF
目標： 把未規範化錶轉為 3NF，並解釋每步。
為何要規範化？
為了減少資料冗餘並避免更新異常。
| 異常 | 症狀 |
|---|---|
| 插入 | 不能加記錄除非給假資料 |
| 更新 | 同一事實存在多行；一處更新漏一行 → 不一致 |
| 刪除 | 刪一行誤刪其他有用事實 |
旅程 · UNF → 1NF → 2NF → 3NF
HKEAA 要求到第三範式 (3NF)。
起點 · UNF（未規範化）
設學校把選課存在一張表：
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
問題：
Courses與Teacher是逗號分隔列表 —— 違反 1NF。
1NF · 原子值
把每個重複值拆成自己一行。
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
主鍵現為複合：(StudentID, Course)。
2NF · 不對複合鍵部分依賴
Name 只依賴 StudentID —— 對複合鍵部分依賴。移出。
Student(StudentID PK, Name)
Enrolment(StudentID PK, Course PK, Teacher)1
2
2
2NF 後每個非鍵屬性都依賴整個複合鍵。
3NF · 無傳遞依賴
新 Enrolment 表中 Teacher 依賴 Course（每課一師），而後者依賴鍵。這是傳遞依賴 (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 後每個非鍵屬性只依賴鍵。
快速總結
| 範式 | 規則 |
|---|---|
| 1NF | 原子值；無重複組 |
| 2NF | 1NF + 非鍵屬性依賴整個鍵（PK 複合時相關） |
| 3NF | 2NF + 無傳遞依賴（非鍵只依賴鍵） |
常見助記：「鍵、整個鍵、只有鍵」。
實用提示
- 表只有單列 PK，就已 2NF。
- 找總同行的列組（如
Course → Teacher） —— 缺表的跡象。 - 在規範化模式上測查詢，確保無資料丟。
學生常見錯誤
- 1NF 就叫規範化收工。
- 2NF 與 3NF 混淆。
- 過規範成幾百張表 —— 可讀性差。
- 拆分後忘加參照完整性（加 FK）。
考試式題目
題（6 分）： 書店存銷售如：
SaleID Customer Books Prices 101 Alice Book A, Book B 50, 80 102 Bob Book A 501
2
3規範化到 3NF，展示中間 1NF 與 2NF 階段。
參考答案：
1NF —— 拆為原子行：
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
主鍵複合：(SaleID, Book)。
2NF —— Customer 只依賴 SaleID；移出。
SaleHeader(SaleID PK, Customer)
SaleLine(SaleID PK, Book PK, Price)1
2
2
3NF —— Price 依賴 Book（設每書固定價），不在鍵上。移出。
SaleHeader(SaleID PK, Customer)
Book(Book PK, Price)
SaleLine(SaleID PK, Book PK)1
2
3
2
3
每張表滿足 3NF。冗餘消失 —— 改一本書價格在 Book 一行改，不是 SaleLine 每行。
關鍵要點
- 1NF：原子值，無列表。
- 2NF：無部分依賴。
- 3NF：無傳遞依賴。
- 「鍵、整個鍵、只有鍵。」
➡️ 下一節：3.4 反規範化