文章編號: 100139 - 上次校閱: 2007年11月20日 - 版次: 2.1

ACC:資料庫正規化基本概念

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結論

本文將說明資料庫正規化術語的基本概念。對此術語有基本了解將有助於探討關聯式資料庫的設計。

注意：Microsoft 也提供討論資料庫正規化基本概念的網路廣播。如果要檢視此網路廣播，請造訪下列 Microsoft 網站：
http://support.microsoft.com/servicedesks/webcasts/wc060600/wc060600.asp?fr=1 (http://support.microsoft.com/?scid=http%3a%2f%2fsupport.microsoft.com%2fservicedesks%2fwebcasts%2fwc060600%2fwc060600.asp%3ffr%3d1)
注意：若要查看 Microsoft Access 2000 的這項資訊，請參閱「Microsoft 知識庫」中的下列文件：
209534? (http://support.microsoft.com/kb/209534/EN-US/ ) Access 2000 的資料庫正規化基本概念
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其他相關資訊

說明

正規化是在資料庫中組織資料的程序。其中包括建立資料表，以及在這些資料表之間根據規則建立關聯性，這些規則的設計目的是透過消除下列這兩個因素，來保護資料並讓資料庫更有彈性：重複性和不一致的相依性。

重複的資料會浪費磁碟空間，並產生維護方面的問題。如果必須變更現有資料，並且該資料的位置超過一個以上，就必須在所有位置上以完全相同的方式進行變更。如果資料只儲存於 [客戶] 資料表中，而不儲存於資料庫中任何其他位置，變更客戶地址就會更容易執行。

何謂「不一致的相依性」？使用者在 [客戶] 資料表中查詢特定客戶的地址，確實是直覺反應，可是在 [客戶] 資料表中尋找拜訪該客戶之員工的薪資，就沒有什麼道理了。員工的薪資與該名員工相關，也就是所謂相依，因此應該移到 [員工] 資料表中。不一致的相依性會讓資料難以存取；尋找資料的路徑可能會遺失或中斷。

資料庫正規化有一些規則。每條規則都稱為「正規形式」。如果遵守第一條規則，資料庫就稱為屬於「第一正規形式」。如果遵守前三條規則，資料庫就被視為屬於「第三正規形式」。雖然可能會有其他層級的正規形式，但第三正規形式被視為大部分應用程式所需的最高階正規形式。

如同有許多正式規則與規格一樣，真實情況不一定永遠完全都相同。一般而言，正規化需要其他資料表，有些客戶也會嫌麻煩。如果您決定違反正規化前三個原則中的其中一個原則，請確定您的應用程式能夠掌握所有可能發生的問題，例如重複的資料與不一致的相依性。

注意：下列說明包括範例。
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第一正規形式

  • 刪除各個資料表中的重複群組。
  • 為每一組關聯的資料建立不同的資料表。
  • 使用主索引鍵識別每一組關聯的資料。
不要在單一資料表中使用多重欄位儲存類似的資料。例如，要追蹤來自兩個可能來源的存貨項目，存貨記錄會包含 [廠商代碼 1] 與 [廠商代碼 2] 欄位。

但當您增加第三個廠商時，會發生什麼狀況？增加欄位並不能解決問題，增加欄位需要修改程式與資料表，而且無法順利納入數目不斷變動的廠商。您應該採取另外一種做法，就是將所有廠商資料另外放置在不同的資料表中 (稱為 [廠商])，然後使用項目編號索引鍵，將存貨連結至廠商；或使用廠商代碼索引鍵將廠商連結至存貨。
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第二正規形式

  • 為可套用於多筆記錄的多組值建立不同的資料表。
  • 使用外部索引鍵，讓這些資料表產生關聯。
記錄不應依賴資料表主索引鍵之外的索引鍵，但是必要時可使用複合索引鍵。以會計系統中的客戶地址為例。[客戶] 資料表需要地址，但 [訂單]、[送貨]、[發票]、[應收帳款] 與 [已收帳款] 資料表也都需要地址。不要將客戶地址儲存為這些資料表中的不同項目，而是儲存在一個位置，例如儲存在 [客戶] 資料表或另外一個 [地址] 資料表中。
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第三正規形式

  • 刪除不依賴索引鍵的欄位。
記錄中的值如果不是該筆記錄之索引鍵的一部分，就不屬於該資料表。一般而言，只要欄位群組的內容可以套用至資料表中一筆以上的記錄時，您就可以考慮將這些欄位放置在不同的資料表中。

例如，在 [員工招募] 資料表中，會包含某位求職者的學院名稱與地址。但是您需要完整的學院清單，以整批寄送郵件。如果學院資訊儲存在 [求職者] 資料表中，就無法列出不含目前求職者的學院清單。因此，您應該要另外建立 [學院] 資料表，然後再使用學院代碼索引鍵連結至 [求職者] 資料表。

例外狀況：既要遵守第三正規形式，又要符合理論，實際上並不是永遠都行得通。如果您有 [客戶] 資料表，並且想要刪除所有可能的欄位間相依性，則必須分別為城市、郵遞區號、銷售人員、客戶類別，以及其他可能會在多筆記錄中重複的因素，建立不同的資料表。理論上，正規化是值得追求的；但是太多小型資料表可能會降低效能，或超過可開啟的檔案與記憶體容量。

比較可行的方法是只針對變更頻繁的資料運用第三正規形式。如果保留某些相依的欄位，請將應用程式設計為要求使用者在欄位變更時，驗證所有相關聯的欄位。
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其他正規化形式

第四正規形式，也稱為「Boyce Codd 正規形式」(BCNF)；而第五正規形式雖然存在，但實際設計時則很少考慮此形式。漠視這些規則可能會造成無法設計出最完美的資料庫，但不會影響資料庫功能。 
               **********************************
正規化資料表的範例
               **********************************

正規化範例：

未正規化的資料表：

Student#   Advisor   Adv-Room  Class1   Class2   Class3
    -------------------------------------------------------
1022       Jones      412      101-07   143-01   159-02
4123       Smith      216      201-01   211-02   214-01
  1. 第一正規形式：沒有重複的群組

    資料表應該只有兩個維度。因為一個學生會上數種課程，所以課程應該另列資料表。上述記錄中的 Class1、Class2 & Class3 欄位即是設計問題所在。

    試算表經常使用第三維度，但是資料表不應該使用第三維度。解決此問題的另一個方式：使用一對多關聯性，不要將一邊與多邊放在相同的資料表中。而是應該藉由刪除重複的群組 (Class#)，以第一正規形式建立另一個資料表，如下所示：
    Student#   Advisor   Adv-Room    Class#
       ---------------------------------------
1022      Jones      412       101-07
1022      Jones      412       143-01
1022      Jones      412       159-02
4123      Smith      216       201-01
4123      Smith      216       211-02
4123      Smith      216       214-01
  2. 第二正規形式：刪除重複的資料

    請注意上述資料表中，每個 Student# 值都會配對多個 Class# 值。由於 Class# 在運用時並不會依賴 Student# (主索引鍵)，因此這個關係並非第二正規形式。

    下列兩個資料表將示範第二正規形式：
    學生：Student#    Advisor   Adv-Room
                ------------------------------
1022        Jones       412
4123        Smith       216

註冊課程：Student#    Class#
                    ------------------
                    1022        101-07
                    1022        143-01
                    1022        159-02
                    4123        201-01
                    4123        211-02
                    4123        214-01
  3. 第三正規形式：刪除不依賴索引鍵的資料

    最後一個範例中，Adv-Room (導師的辦公室編號) 在運用時會依賴 Advisor 屬性。而解決的方法，就是將該屬性從 [學生] 資料表移至 [教職員] 資料表，如下所示：
    學生：Student#    Advisor
                -------------------
1022        Jones
4123        Smith

教職員：Name    Room    Dept
                --------------------
Jones   412     42
Smith   216     42
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?考

如需有關設計資料庫的詳細資訊，請按一下下面的文件編號，檢視「Microsoft 知識庫」中的文件：
234208? (http://support.microsoft.com/kb/234208/EN-US/ ) ACC2000:"Understanding Relational Database Design" Document Available in Download Center
《FoxPro 2 A Developer's Guide》，Hamilton M. Ahlo Jr. 等人，第 220-225 頁，M & T Books，1991

《Using Access for Windows》，Roger Jennings，第 799-800 頁，Que Corporation，1993
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這篇文章中的資訊適用於:
  • Microsoft Access 1.0 Standard Edition
  • Microsoft Access 1.1 Standard Edition
  • Microsoft Access 2.0 Standard Edition
  • Microsoft Access 95 Standard Edition
  • Microsoft Access 97 Standard Edition
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關鍵字：?
kbinfo kbusage KB100139
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