關於1nf、2nf、3nf、bcnf的詳解

在關係數據庫設計中，常常會涉及到範式（normal form）。範式的主要目的是提高數據的一致性和可靠性。而在範式中，最常見的就是1nf、2nf、3nf、bcnf。

一、1nf

1nf，即第一範式，是關係數據庫設計中最基本的規範。它要求關係中的每個屬性都是原子的，不可再分解的。舉例來說，如果一個商品記錄中的「顏色」屬性是由「紅、黃、綠」三個值組成的字符串，就不符合1nf。

以下是一個符合1nf的例子：

CREATE TABLE products (
  id INT PRIMARY KEY,
  name VARCHAR(50),
  price DECIMAL(10,2),
  description TEXT
)

二、2nf

2nf，即第二範式，是在1nf的基礎上進一步規範的。它要求關係中的每個非主鍵屬性都完全依賴於主鍵。

舉例來說，如果有一張訂單詳情表，其中包含訂單項名稱、訂單項價格、訂單id和客戶id四個屬性，其中訂單項名稱和訂單項價格都只與訂單id有關係，而與客戶id無關，那麼就不符合2nf，因為它違反了「完全依賴主鍵」的原則。

以下是一個符合2nf的例子：

CREATE TABLE order_items (
  id INT PRIMARY KEY,
  order_id INT NOT NULL,
  product_id INT NOT NULL,
  quantity INT,
  price DECIMAL(10,2),
  FOREIGN KEY (order_id) REFERENCES orders(id),
  FOREIGN KEY (product_id) REFERENCES products(id)
);

三、3nf

3nf，即第三範式，是在2nf的基礎上進一步規範的。它要求關係中的每個非主鍵屬性都不依賴於其它非主鍵屬性。

一個符合3nf的例子：

CREATE TABLE users (
  id INT PRIMARY KEY,
  username VARCHAR(50),
  email VARCHAR(50),
  password_hash CHAR(64),
  birthdate DATE,
  address VARCHAR(50)
);

在上面的例子中，username、email、password_hash、birthdate和address都是完全獨立的屬性，它們互不依賴。

四、BCNF

BCNF，即巴斯-科德範式，是在3nf的基礎上進一步規範的。它要求關係中的每個依賴都必須是一個超鍵。

一個符合BCNF的例子：

CREATE TABLE customers (
  id INT PRIMARY KEY,
  name VARCHAR(50),
  email VARCHAR(50),
  phone VARCHAR(20),
  UNIQUE (email, phone)
);

CREATE TABLE orders (
  id INT PRIMARY KEY,
  customer_id INT NOT NULL,
  total DECIMAL(10,2) NOT NULL,
  FOREIGN KEY (customer_id) REFERENCES customers(id)
);

CREATE TABLE order_items (
  id INT PRIMARY KEY,
  order_id INT NOT NULL,
  product_id INT NOT NULL,
  quantity INT,
  price DECIMAL(10,2),
  FOREIGN KEY (order_id) REFERENCES orders(id),
  FOREIGN KEY (product_id) REFERENCES products(id)
);

在上面的例子中，customers表中的email和phone字段組成了一個唯一鍵，因為一個客戶的email和phone是唯一的。而orders表中的customer_id字段是customers表的主鍵，而order_items表中的order_id和product_id字段組成了orders表的主鍵。因此，上面的表結構符合BCNF。