資料庫正規化與反正規化設計，是一門藝術

在日常業務研發過程中，我們常常需要與資料庫表打交道。設計正規化是資料表設計的基本原則，對於資料表的設計正規化，我們特別容易忽略它的存在。很多時候，當資料庫執行了一段時間之後，我們才發現資料表設計上有問題。然後重新調整資料表的結構，需要做資料遷移，還有可能影響程式處理的業務邏輯，甚至系統的正常服務執行。

其實在資料庫表結構設計的初期時候，我們就需要重視資料表的設計。

我們在設計關係型資料庫模型的時候，需要對關係內部各個屬性之間聯絡的合理化程度進行定義，這就有了不同等級的規範要求，這些規範要求被稱為正規化（nf）。

正規化簡單理解即為：一張資料表的設計結構需要滿足的某種設計標準的級別。

資料庫的正規化設計越高階，冗餘度就越低，同時高階的正規化一定符合低階正規化的要求，比如滿足 2nf 的一定滿足 1nf，滿足 3nf 的一定滿足 2nf，依次類推。

一般來說資料表的設計應盡量滿足 3nf。但也不絕對，有時候為了提高某些查詢效能，我們還需要破壞正規化規則，也就是反規範化。

正規化化模型要求滿足下面三大正規化：

這種情況比較好理解，我們在設計某個欄位的時候，對於字段 x 來說，就不能把字段 x 拆分成字段 x-1 和字段 x-2。

假設存在使用者、商品兩個資料模型

使用者模型的主鍵是使用者id，那麼使用者模型其它欄位都應該依賴於使用者id

商品模型的主鍵是商品id，它和使用者沒有直接關係，則這個屬性不應該放到使用者模型，而應該放到「使用者-商品」相關聯的訂單表中去。

例如：訂單表(訂單id，商品id，使用者id，使用者姓名)

初看該錶沒有問題，滿足第二正規化，每列都和主鍵列「訂單編號」相關。再細看你會發現「使用者姓名」和「使用者id」相關聯，「使用者id」和「訂單id」又相關聯，最後經過傳遞依賴，「使用者姓名」和」訂單id」相關聯。為了滿足第三正規化，應去掉訂單表中「使用者姓名」列，放入使用者表中。

總結一下：

儘管前面我們介紹了資料表的設計有很多正規化，資料庫設計正規化越高階，資料表就會越精細，資料的冗餘度也就越少，在一定程度上可以讓資料庫在內部關聯上更好地組織資料。但事實上，我們在設計資料表的時候卻不一定要一定嚴格參照這些標準，有時候我們也需要採用反範進行優化，通過空間來換取時間。

既然正規化是為了消除冗餘，那麼反正規化就是通過增加冗餘、聚合的手段來提公升效能。

反正規化就是相對正規化化而言的，換句話說，就是允許少量的冗餘，通過空間來換時間。同時反正規化優化也是一種改善慢查詢的優化思路。

例如：上面使用者、商品、訂單表的例子

我們可以在訂單表中冗餘商品名稱字段，這樣我們可以通過使用者關聯查詢到訂單表之後，無需再次關聯商品表而拿到商品名稱。如：訂單表（訂單id，商品id，使用者id，商品名稱）

從上面的例子中可以看出，反正規化設計可以通過空間換時間，提公升查詢的效率，但是反正規化也會帶來一些新問題。

主要問題包括：

那麼反正規化優化適用於哪些場景呢？

其實每次發生的訂單收貨資訊都屬於歷史快照資訊，需要進行儲存，但同時使用者又可以隨時修改自己的資訊，這時儲存這些冗餘資訊是非常有必要的。

結論：當冗餘資訊有價值或者能大幅度提高查詢效率的時候，我們就可以採取反正規化設計的優化。

在日常我們的工作當中，需要遵守一定的規範，例如專案研發流程規範、專案匯報規範以及會議規範等等，這些規範雖然會叫人感覺存在一定的約束感，所以我們常常對規則加以調整靈活運用，這樣可以保證工作的正確性和效率的保障性。

其實這與資料表的設計規範很像，我們既需要規範性，同時也要考慮到執行時的方便性。

正規化設計與反正規化設計堪稱 一門設計 「藝術」，因為它沒有標準答案...

正規化本身沒有優劣之分，只有適用場景不同。沒有完美的設計，只有合適的設計，我們在資料表的設計中，還需要根據需求將正規化和反正規化混合使用。

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