Что такое нормальные формы базы данных и можете ли вы привести примеры?

1NF - это самая простая из обычных форм - каждая ячейка в таблице должна содержать только одну часть информации, и не может быть повторяющихся строк.

2NF и 3NF зависят от первичного ключа. Напомним, что первичный ключ может состоять из нескольких столбцов. Как сказал Крис в своем ответе:

Данные зависят от ключа [1NF], всего ключа [2NF] и ничего, кроме ключа [3NF] (так что помогите мне Кодд).

2NF

Допустим, у вас есть таблица, содержащая курсы, которые читаются в определенном семестре, и у вас есть следующие данные:

|-----Primary Key----|               uh oh |
                                           V
CourseID | SemesterID | #Places  | Course Name  |
------------------------------------------------|
IT101    |   2009-1   | 100      | Programming  |
IT101    |   2009-2   | 100      | Programming  |
IT102    |   2009-1   | 200      | Databases    |
IT102    |   2010-1   | 150      | Databases    |
IT103    |   2009-2   | 120      | Web Design   |

Это не в 2NF, потому что четвертый столбец не полагается на весь ключ, а только на его часть. Название курса зависит от идентификатора курса, но не имеет никакого отношения к тому, в какой семестр он изучается. Таким образом, как вы можете видеть, у нас есть повторяющаяся информация - несколько строк говорят нам, что IT101 занимается программированием, а IT102 - базами данных. Поэтому мы исправляем это, перемещая название курса в другую таблицу, где CourseID - это ВЕСЬ ключ.

Primary Key |

CourseID    |  Course Name |
---------------------------|
IT101       | Programming  |
IT102       | Databases    |
IT103       | Web Design   |

Никакой избыточности!

3NF

Хорошо, допустим, мы также добавляем имя преподавателя курса и некоторые сведения о нем в СУБД:

|-----Primary Key----|                           uh oh |
                                                       V
Course  |  Semester  |  #Places   |  TeacherID  | TeacherName  |
---------------------------------------------------------------|
IT101   |   2009-1   |  100       |  332        |  Mr Jones    |
IT101   |   2009-2   |  100       |  332        |  Mr Jones    |
IT102   |   2009-1   |  200       |  495        |  Mr Bentley  |
IT102   |   2010-1   |  150       |  332        |  Mr Jones    |
IT103   |   2009-2   |  120       |  242        |  Mrs Smith   |

Теперь, надеюсь, должно быть очевидно, что TeacherName зависит от TeacherID - так что это не в 3NF. Чтобы исправить это, мы делаем почти то же самое, что и в 2NF - вынимаем поле TeacherName из этой таблицы и помещаем его в собственное, в котором в качестве ключа используется TeacherID.

 Primary Key |

 TeacherID   | TeacherName  |
 ---------------------------|
 332         |  Mr Jones    |
 495         |  Mr Bentley  |
 242         |  Mrs Smith   |

Никакой избыточности !!

Следует помнить одну важную вещь: если чего-то нет в 1НФ, этого нет и в 2НФ или 3НФ. Таким образом, каждая дополнительная нормальная форма требует всего, что было у низших нормальных форм, плюс некоторые дополнительные условия, которые должны быть выполнены все.

У меня никогда не было хорошей памяти для точных формулировок, но в моем классе баз данных я думаю, что профессор всегда говорил что-то вроде:

Данные зависят от ключа [1NF], всего ключа [2NF] и ничего, кроме ключа [3NF].

Вот быстрый, по общему признанию, убитый ответ, но в предложении:

1NF: ваша таблица организована как неупорядоченный набор данных, и в ней нет повторяющихся столбцов.

2NF: вы не повторяете данные в одном столбце таблицы из-за другого столбца.

3NF: Каждый столбец в вашей таблице относится только к ключу вашей таблицы - у вас не было бы столбца в таблице, который описывает другой столбец в вашей таблице, который не является ключевым.

Подробнее см. Википедию ...

1NF: только одно значение в столбце

2NF: все столбцы, не являющиеся первичными ключами, в таблице должны зависеть от всего первичного ключа.

3NF: все столбцы, не являющиеся первичными ключами, в таблице должны НЕПОСРЕДСТВЕННО зависеть от всего первичного ключа.

Я написал статью более подробно здесь