Нормализация и нормальные формы

Нормализация - метод создания набора отношений с заданными свойствами на основе требований к данным, установленных в некоторой организации.

Дополнительно:

Процесс нормализации был впервые предложен Э. Ф. Коддом. Нормализация часто выполняется в виде последовательности тестов с целью проверки соответствия (или несоответствия) некоторого отношения требованиям заданной нормальной формы. Сначала были предложены только три вида нормальных форм: первая (1НФ), вторая (2НФ) и третья (ЗНФ). Затем Р. Бойсом и Э. Ф. Коддом было сформулировано более строгое определение третьей нормальной формы, которое получило название нормальной формы Бойса-Кодда (НФБК). Все эти нормальные формы основаны на функциональных зависимостях, существующих между атрибутами отношения, Нормальные формы более высокого порядка, которые превосходят НФБК, были введены позднее. К ним относятся четвертая (4НФ) и пятая (5НФ) нормальные формы. Но на практике эти нормальные формы более высоких порядков используются крайне редко.

Отношение было представлено как состоящее из некоторого количества атрибутов, а реляционная схема — из некоторого количества отношений. Атрибуты могут группироваться в отношения с образованием реляционной схемы на основе либо собственного опыта разработчика базы данных, либо посредством вывода реляционной схемы из разработанной ER-диаграммы. При использовании любого из этих двух подходов часто требуется применять определенный формальный метод, способный помочь проектировщику базы данных найти оптимальную группировку атрибутов для каждого отношения в схеме.

Процесс нормализации является формальным методом, позволяющим определять отношения на основе их первичных или потенциальных ключей и функциональных зависимостей, существующих между их атрибутами. Проектировщики баз данных могут использовать нормализацию в виде наборов тестов, применяемых к отдельным отношениям с целью нормализации реляционной схемы до заданной конкретной формы, что позволит предотвратить возможное возникновение аномалий обновления.

Нормализация — это формальный метод анализа отношений на основе их первичного ключа (или потенциальных ключей) и существующих функциональных зависимостей. Он включает ряд правил, которые могут использоваться для проверки отдельных отношений таким образом, чтобы вся база данных могла быть нормализована до желаемой степени. Если некоторое требование не удовлетворяется, то противоречащее данному требованию отношение должно быть разделено на отношения, каждое из которых (в отдельности) удовлетворяет всем требованиям нормализации.

Чаще всего нормализация осуществляется в виде нескольких последовательно выполняемых этапов, каждый из которых соответствует определенной нормальной форме, обладающей известными свойствами. В ходе нормализации формат отношений становится все более ограниченным (строгим) и менее восприимчивым к аномалиям обновления.

Дополнительно:

Связь нормальных форм

При работе с реляционной моделью данных важно понимать, что для создания отношений приемлемого качества обязательно только выполнение требований первой нормальной формы (1НФ). Все остальные формы могут использоваться по желанию проектировщиков. Но для того чтобы избежать аномалий обновления, нормализацию рекомендуется выполнять как минимум до третьей нормальной формы (ЗНФ). На рисунке показана взаимосвязь между различными нормальными формами. Согласно этому рисунку, некоторые отношения в форме 1НФ могут находиться также в форме ЗНФ, отношения 2НФ — в форме ЗНФ и т.д.

Предположим, что задано множество функциональных зависимостей для каждого от этого рисунка. Схема взаимосвязей между отдельными нормальными формами ношения и что в каждом отношении имеется назначенный первичный ключ. Эта информация имеет исключительно важное значение для нормализации и служит для проверки того, находится ли отношение в определенной нормальной форме.