数据库设计的三范式与反范式：优化数据结构，提升数据库性能

一、范式的概念

为了建立冗余较小、结构合理的数据库，设计数据库时必须遵循一定的规则。在关系型数据库中这种规则就称为范式。范式是符合某一种设计要求的总结。要想设计一个结构合理的关系型数据库，必须满足一定的范式。

三范式和反范式是空间和时间的关系。三范式是为了降低空间；反范式是通过增加空间来提升运行效率。

二、三范式

（1）目的：减少空间占用。 （2）内容：列不可分、依赖主键（联合索引）、在依赖主键（联合索引）的基础上直接依赖。

2.1、范式一

确保每列保持原子性；数据库表中的所有字段都是不可分解的原子值。 例如：某表中有一个地址字段，如果经常需要访问地址字段中的城市属性，则需要将该字段拆分为多个字段，省份、城市、详细地址等。

可以分为：

2.2、范式二

确保表中的每列都和主键相关，而不能只与主键的某一部分相关（组合索引）。

因为订单编号与客户的信息相关，订单编号和商品编号一起唯一确定数量，商品编号和商品信息相关；所以可以拆分成三个表：

2.3、范式三

确保每列都和主键直接相关，而不是间接相关；减少数据冗余。

例如

可以拆分为：

三、反范式

反范式是经常使用的设计。比如用户表采用的就是反范式，因为如果用户表不采用反范式设计，将会产生很多的关联关系表，这就会涉及到联表查询，非常影响效率，特别对登录来说，是不可容忍的。

因此，反范式允许冗余存储，为了提升查询效率。

四、总结

1. 范式二中，对于联合索引，主键不能依赖一部分，而要依赖整体；出现重复的要拆分。
2. 反范式是经常使用的设计。三范式可以避免数据冗余，减少数据库的空间，减小维护数据完整性的麻烦。但是采用数据库范式化设计，可能导致数据库业务涉及的表变多，并且造成更多的联表查询，将导致整个系统的性能降低。因此出于性能考虑，可能需要进行反范式设计。