### 什麼是 Database Normalization Database Normalization 是一套方法，可以用來幫助你設定好的你的資料庫。它是由幾個規則所組成。 ### First normal form 以下是 First normal form (1NF) 的特點 : 1. 每一個欄位只能有一個單一值。 2. 沒有任何兩筆以上的資料是完全重覆。 3. 資料表中有主鍵, 而其他所有的欄位都相依於「主鍵」。 First normal form (1NF) 是第一個規則，這個規則是規定每一個資料的格子 (Cell) 不可以有多於一個記值存在。例如以下的表格 : |StudentNumber|StudentName|SubjectName|Teacher|TeacherNumber|Score| |---|---|---|---|---|---| |001|Peter|Chinese, English|Mr. Chinese, Mr. English|t01, t02|80, 91| |002|Mary|Chinese, English|Mr. Chinese, Mr. English|t01, t02|90, 77| |003|Tom|Chinese, English|Mr. Chinese, Mr. English|t01, t02|100, 55| 在 Score、SubjectName 及 Teacher 的欄位中便有超過一個的值存在著，這樣便和 1NF 的規則違反了。我要需要對這樣的資料進行處理。 最簡單的方法是把重覆的值分別儲存到多個欄位當中。 |StudentNumber|StudentName|SubjectName1|SubjectName2|Teacher1|Teacher2|TeacherNumber1|TeacherNumber2|Score1|Score2| |---|---|---|---|---|---|---|---|---|---| |001|Peter|Chinese|English|Mr. Chinese|Mr. English|t01|t02|80|91| |002|Mary|Chinese|English|Mr. Chinese|Mr. English|t01|t02|90|77| |003|Tom|Chinese|English|Mr. Chinese|Mr. English|t01|t02|100|55| 這樣的設計就乎合了 1NF 的規則了 ! 可是這不是一個好的設計 ! 因為如果 Subject 的數量是一個不確定的數值，那麽不是要建立一堆空白的欄位來存儲資料? 要解決這個問題，我們需要把資料直向堆疊。資料表變下為以下的模樣 : |StudentNumber|StudentName|SubjectName|Teacher|TeacherNumber|Score| |---|---|---|---|---|---| |001|Peter|Chinese|Mr. Chinese|t01|80| |001|Peter|English|Mr. English|t02|91| |002|Mary|Chinese|Mr. Chinese|t01|90| |002|Mary|English|Mr. English|t02|77| |003|Tom|Chinese|Mr. Chinese|t01|100| |003|Tom|English|Mr. English|t02|55| 這樣做也是乎合了 1NF 的規則了 ! ### Second normal form Second normal form (2NF) 的規則是要每一個資料表格內的每個資料值，都要完全相依到它的主鍵 (Primary Key)。看解釋好像很難理解，看看以下實例 : 經過 1NF 的處理後我們在得到了以下的資料格式。 |StudentNumber|StudentName|SubjectName|Teacher|Score| |---|---|---|---|---| |001|Peter|Chinese|Mr. Chinese|80| |001|Peter|English|Mr. English|91| |002|Mary|Chinese|Mr. Chinese|90| |002|Mary|English|Mr. English|77| |003|Tom|Chinese|Mr. Chinese|100| |003|Tom|English|Mr. English|55| 上面的資料是用來記錄考績 (Score) 的，而考績是需要主鍵 (Student + Subject) 才能完整關聯得到。相對於 Score 欄位，我們看得到 StudentName 是相依著 StudentNumber。而 Teacher 是相依著 SubjectName 的。即是只有相依到部份的欄位上，需不是完全相依到主鍵 (Student + Subject) 上。 為了要把資料變成為符合 2NF，我們需要把資料分拆成不同的資料表 : ##### Student 資料表 |StudentNumber|StudentName| |---|---| |001|Peter| |002|Mary| |003|Tom| ##### Subject 資料表 |SubjectName|Teacher|TeacherNumber| |---|---|---| |Chinese|Mr. Chinese|t01| |English|Mr. English|t02| ##### Score 資料表 |StudentNumber|SubjectName|Score| |---|---|---| |001|Chinese|80| |001|English|91| |002|Chinese|90| |002|English|77| |003|Chinese|100| |003|English|55| 經過 2NF 後，產生三個資料表，分別為 Student 資料表、Subject 資料表 及 Score 資料表。 ### Third normal form Third normal form (3NF) 是要把所有的遞移相依或是間接相依的資料分割出來。什麽是遞移相依? 我們看看以下資料 : ##### Subject 資料表 |SubjectName|Teacher|TeacherNumber| |---|---|---| |Chinese|Mr. Chinese|t01| |English|Mr. English|t02| TeacherNumber 是相依到 SubjectName，而 Teacher 可以相依到 TeacherNumber，這樣間 Teacher 也間接相依到 SubjectName。在這個情況就要進行 3NF 把資料從間接相依分割出來。 可以分割出下列資料表格 : ##### Subject 資料表 |SubjectName|TeacherNumber| |---|---| |Chinese|t01| |English|t02| ##### Teacher 資料表 |TeacherNumber|Teacher| |---|---| |t01|Mr. Chinese| |t02|Mr. English| ### 總結 經過使用 Normalization 方法，我們可以把最初的資料 : |StudentNumber|StudentName|SubjectName|Teacher|TeacherNumber|Score| |---|---|---|---|---|---| |001|Peter|Chinese, English|Mr. Chinese, Mr. English|t01, t02|80, 91| |002|Mary|Chinese, English|Mr. Chinese, Mr. English|t01, t02|90, 77| |003|Tom|Chinese, English|Mr. Chinese, Mr. English|t01, t02|100, 55| 設計為以下的資料表 : ##### Student 資料表 |StudentNumber|StudentName| |---|---| |001|Peter| |002|Mary| |003|Tom| ##### Subject 資料表 |SubjectName|TeacherNumber| |---|---| |Chinese|t01| |English|t02| ##### Teacher 資料表 |TeacherNumber|Teacher| |---|---| |t01|Mr. Chinese| |t02|Mr. English| ##### Score 資料表 |StudentNumber|SubjectName|Score| |---|---|---| |001|Chinese|80| |001|English|91| |002|Chinese|90| |002|English|77| |003|Chinese|100| |003|English|55| 這裡有個 PowerPoint 是台灣一所大學用來講解 Normalization 的 : http://cc.cust.edu.tw/~ccchen/doc/db_04.pdf