数据库范式的通俗解释
数据库的设计范式是数据库设计所需要满足的规范，满足这些规范的数据库是简洁的、结构明晰的，同时，不会发生插入（insert）、删除（delete）和更新（update）操作异常。反之则是乱七八糟，不仅给基于数据库的业务编写制造麻烦，而且面目可憎，可能存储了大量不需要的冗余信息。
基础概念
范式：英文名称是 Normal Form，它是英国人 E.F.Codd（关系数据库的老祖宗）在上个世纪70年代提出关系数据库模型后总结出来的，范式是关系数据库理论的基础，也是我们在设计数据库结构过程中所要遵循的规则和指导方法。
目前有迹可寻的共有8种范式，依次是：1NF，2NF，3NF，BCNF（巴斯-科德范式），4NF，5NF（完美范式，PJNF），DKNF，6NF。
通常所用到的只是前三个范式，即：第一范式（1NF），第二范式（2NF），第三范式（3NF）。
第一范式要求确保表中每列的原子性，也就是不可拆分；第二范式要求确保表中每列与主键相关，而不能只与主键的某部分相关（主要针对联合主键），主键列与非主键列遵循完全函数依赖关系，也就是完全依赖；第三范式确保主键列之间没有传递函数依赖关系，也就是消除传递依赖。
一个数据库设计如果符合第二范式，一定也符合第一范式。如果符合第三范式，一定也符合第二范式，以此类推。
各种范式呈递次规范，越高的范式数据库冗余越小。
各种名词：
1）实体：现实世界中客观存在并可以被区别的事物。
比如“一个学生”、“一本书”、“一门课”等等。值得强调的是这里所说的“事物”不仅仅是看得见摸得着的“东西”，它也可以是虚拟的，比如说“老师与学校的关系”。
2）属性：教科书上解释为：“实体所具有的某一特性”，由此可见，属性一开始是个逻辑概念。
比如说，“性别”是“人”的一个属性。在关系数据库中，属性又是个物理概念，属性可以看作是“表的一列”。
3）元组：表中的一行就是一个元组。
4）分量：元组的某个属性值。
在一个关系数据库中，它是一个操作原子，即关系数据库在做任何操作的时候，属性是“不可分的”。否则就不是关系数据库了。
5）码：表中可以唯一确定一个元组的某个属性（或者属性组），如果这样的码有不止一个，那么大家都叫候选码，我们从候选码中挑一个出来做老大，它就叫主码。
6）全码：如果一个码包含了所有的属性，这个码就是全码。
7）主属性：一个属性只要在任何一个候选码中出现过，这个属性就是主属性。
8）非主属性：与上面相反，没有在任何候选码中出现过，这个属性就是非主属性。
9）外码：一个属性（或属性组），它不是码，但是它别的表的码，它就是外码。
10）候选码： 若关系中的某一属性或属性组的值能唯一的标识一个元组，而其任何真子集都不能再标识，则称该属性组为（超级码）候选码。
范式解释
第一范式
第一范式（1NF）：属性不可分
1NF是对属性的原子性约束，要求属性具有原子性，不可再分解。
| name | tel | age |
|---|---|---|
| Josh | 13612345678 021－9876543 | 22 |
| Wang | 13988776655 010－1234567 | 21 |
很明显，tel这个属性还可以进行分解，分解成手机和座机这两个属性，不满足第一范式的数据库，不是关系数据库！
所以，我们在任何关系数据库管理系统中，做不出这样的“表”来。
第二范式
第二范式（2NF）：符合1NF，并且非主属性完全依赖于码。
2NF是对记录的惟一性约束，要求记录有惟一标识，即实体的惟一性，更通俗说有主键ID。
如果这都不能理解，只能看看如下科学的解释了：
一个候选码中的主属性也可能是好几个。如果一个主属性，它不能单独做为一个候选码，那么它也不能确定任何一个非主属性。
给一个反例：我们考虑一个小学的教务管理系统，学生上课指定一个老师，一本教材，一个教室，一个时间，大家都上课去吧，没有问题。
那么数据库怎么设计？
| 学生 | 课程 | 老师 | 老师职称 | 教材 | 教室 | 上课时间 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 小明 | 一年级语文（上） | 大宝 | 副教授 | 《小学语文1》 | 101 | 14：30 |
一个学生上一门课，一定在特定某个教室。所以有（学生，课程）－>教室
一个学生上一门课，一定是特定某个老师教。所以有（学生，课程）－>老师
一个学生上一门课，他老师的职称可以确定。所以有（学生，课程）－>老师职称
一个学生上一门课，一定是特定某个教材。所以有（学生，课程）－>教材
一个学生上一门课，一定在特定时间。所以有（学生，课程）－>上课时间
因此（学生，课程）是一个码。
然而，一个课程，一定指定了某个教材，一年级语文肯定用的是《小学语文1》，那么就有课程－>教材。（学生，课程）是个码，课程却决定了教材，这就叫做不完全依赖，或者说部分依赖。
出现这样的情况，就不满足第二范式！
有什么不好吗？你可以想想：
1、校长要新增加一门课程叫“微积分”，教材是《大学数学》，怎么办？学生还没选课，而学生又是主属性，主属性不能空，课程怎么记录呢，教材记到哪呢？ 郁闷了吧？ (插入异常)
2、下学期没学生学一年级语文（上）了，学一年级语文（下）去了，那么表中将不存在一年级语文（上），也就没了《小学语文1》。这时候，校长问：一年级语文（上）用的什么教材啊？郁闷了吧？(删除异常)
3、校长说：一年级语文（上）换教材，换成《大学语文》。有10000个学生选了这么课，改动好大啊！改累死了，郁闷了吧？（修改异常）
那应该怎么解决呢？投影分解，将一个表分解成两个或若干个表
| 学生 | 课程 | 老师 | 老师职称 | 教室 | 上课时间 |
|---|---|---|---|---|---|
| 小明 | 一年级语文（上） | 大宝 | 副教授 | 101 | 14：30 |
学生上课表
| 课程 | 教材 |
|---|---|
| 一年级语文（上） | 《小学语文1》 |
第三范式
第三范式（3NF）：符合2NF，并且，消除传递依赖。
3NF是对字段冗余性的约束，即任何字段不能由其他字段派生出来，它要求字段没有冗余。
没有数据冗余的数据库并不一定是最好的数据库，所以有没有冗余的设计，要综合来考虑。
上面的“学生上课表”符合2NF，可以这样验证：两个主属性单独使用，不用确定其它四个非主属性的任何一个。
但是它有传递依赖！
在“老师”和“老师职称”这里，一个老师一定能确定一个老师职称。
如果不消除这种传递依赖，有可能会出现：
1、老师升级了，变教授了，要改数据库，表中有N条，改了N次。（修改异常）
2、没人选这个老师的课了，老师的职称也没了记录。（删除异常）
3、新来一个老师，还没分配教什么课，他的职称记到哪？（插入异常）
那应该怎么解决呢？和上面一样，投影分解成多个表：
| 学生 | 课程 | 老师 | 教室 | 上课时间 |
|---|---|---|---|---|
| 小明 | 一年级语文（上） | 大宝 | 101 | 14：30 |
| 老师 | 老师职称 |
|---|---|
| 大宝 | 副教授 |
更多范式
BCNF：
BCNF：符合3NF，并且，主属性不依赖于主属性。
若关系模式属于第二范式，且每个属性都不传递依赖于键码，则R属于BC范式。
通常，BC范式的条件有多种等价的表述：每个非平凡依赖的左边必须包含键码；每个决定因素必须包含键码。
BC范式既检查非主属性，又检查主属性。当只检查非主属性时，就成了第三范式。满足BC范式的关系都必然满足第三范式。
还可以这么说：若一个关系达到了第三范式，并且它只有一个候选码，或者它的每个候选码都是单属性，则该关系自然达到BC范式。
一般，一个数据库设计符合3NF或BCNF就可以了。
第四范式：
要求把同一表内的多对多关系删除。
第五范式：
从最终结构重新建立原始结构。
补充说明
第二范式（2NF）和第三范式（3NF）的概念很容易混淆，区分它们的关键点在于：
2NF：非主键列是完全依赖于主键，还是依赖于主键的一部分。
3NF：非主键列是直接依赖于主键，还是直接依赖于非主键列。
另外，没有冗余的数据库设计是可以做到的。但是，没有冗余的数据库未必是最好的数据库，有时为了提高运行效率，就必须降低范式标准，适当保留冗余数据。
换句话说，应用的范式登记越高，则表越多。
表多会带来很多问题：
1）查询时要连接多个表，增加了查询的复杂度。
2）查询时需要连接多个表，降低了数据库查询性能。
现在磁盘空间成本基本可以忽略不计，所以数据冗余所造成的问题也不是首先要考虑的。
因此，并不是应用的范式越高越好，要看实际情况而定。第三范式已经很大程度上减少了数据冗余，并且减少了造成插入异常，更新异常，和删除异常了。我个人观点认为，大多数情况应用到第三范式已经足够，在一定情况下第二范式也是可以的。
最典型的就是在一些数据表中不仅存作为外键的user_id,同样存user_name,这样虽然违反数据库范式增加了user_name字段，但是却提高了效率，减少了获取user_id后再去user表中获取\user_name的操作。
实际中，我们只需要考虑数据库满足第三范式就可以了。