Нормалізація даних

Для розуміння поняття "нормалізація" треба перш за все визначити два важливі терміни: функціональна залежність і ключ.

Функціональна залежність - це зв'язок між атрибутами. Припустімо, якщо нам відоме значення одного атрибута, тоді можемо знайти значення іншого атрибута. Наприклад, якщо нам відомий номер рахунку клієнта, тоді ми можемо визначити стан цього рахунку. У такому разі ми можемо сказати, що атрибут СтанРахункуКлієнта функціонально залежить від атрибута Номер Рахунку Клієнта. Іншими словами, якщо нам відоме значення X, ми можемо визначити значення Y. Функціональні залежності позначаються так: НомерСтудента -> Спеціальність.

Вираз читається так: атрибут НомерСтудента функціонально визначає атрибут Спеціальність, або атрибут Спеціальність залежить від атрибута НомерСтудента. Атрибути з правого боку від стрілки називаються детермінантами.

У функціональні залежності можуть бути включені групи атрибутів. Розглянемо відношення Оцінки (НомерСтудента, Дисципліна, Оцінка). Функціональна залежність (НомерСтудента, Дисципліна) -> Оцінка визначає оцінку студента з дисципліни.

Ключ (key) - це група з одного або більше атрибутів, яка унікальним чином ідентифікує рядок. Розглянемо відношення Секція, яке має атрибути НомерСтудента, Секція, Плата (табл. 2.6).

Перша нормальна форма[ред. • ред. код]

Перша нормальна форма (1НФ, 1NF) утворює ґрунт для структурованої схеми баз даних:

· Кожна таблиця повинна мати основний ключ: мінімальний набір колонок, які ідентифікують запис.

· Уникнення повторень груп (категорії даних, що можуть зустрічатись різну кількість разів в різних записах) правильно визначаючи не-ключові атрибути.

· Атомарність: кожен атрибут повинен мати лише одне значення, а не множину значень.

Друга нормальна форма[ред. • ред. код]

Друга нормальна форма (2НФ, 2NF) вимагає, аби дані, що зберігаються в таблицях із композитним ключем не залежали лише від частини ключа:

· Схема бази даних повинна відповідати вимогам першої нормальної форми.

· Дані, що повторно з'являються в декількох рядках виносяться в окремі таблиці.

Третя нормальна форма[ред. • ред. код]

Третя нормальна форма (3НФ, 3NF) вимагає, аби дані в таблиці залежали винятково від основного ключа:

· Схема бази даних повинна відповідати всім вимогам другої нормальної форми.

· Будь-яке поле, що залежить від основного ключа та від будь-якого іншого поля, має виноситись в окрему таблицю.

Нормальна форма Бойса — Кодда[ред. • ред. код]

Відношення знаходиться в НФБК, тоді і лише тоді коли детермінант кожної функціональної залежності є потенційним ключем. Якщо це правило не виконується, тоді щоб привести вказане відношення до НФБК його слід розділити на два відношення шляхом двох операцій проекції на кожну функціональну залежність детермінант, якої не є потенційним ключем.

1. Проекція без атрибутів залежної частини такої функціональної залежності;

2. Проекція на всі атрибути цієї функціональної залежності.

Визначення НФБК не потребує жодних умов попередніх нормальних форм. Якщо проводити нормалізацію послідовно, то в переважній більшості випадків при досягненні 3НФ автоматично будуть задовольнятися вимоги НФБК. 3НФ не збігається з НФБК лише тоді, коли одночасно виконуються такі 3 умови:^{[Джерело?]}

1. Відношення має 2 або більше потенційних ключів.

2. Ці потенційні ключі складені (містять більш ніж один атрибут)

3. Ці потенційні ключі перекриваються, тобто мають щонайменше один спільний атрибут.

Четверта нормальна форма[ред. • ред. код]

Четверта нормальна форма (4НФ, 4NF) вимагає, аби в схемі баз даних не було нетривіальних багатозначних залежностей множин атрибутів від будь чого, окрім надмножини ключа-кандидата. Вважається, що таблиця знаходиться у 4НФ тоді, і тільки тоді, коли вона знаходиться в НФБК, та багатозначні залежності є функціональними залежностями. Четверта нормальна форма усуває небажані структури даних — багатозначні залежності.

П'ята нормальна форма[ред. • ред. код]

П'ята нормальна форма (5НФ, 5NF, PJ/NF) вимагає, аби не було не тривіальних залежностей об'єднання, котрі б не витікали із обмежень ключів. Вважається, що таблиця в п'ятій нормальній формі, тоді, і тільки тоді, коли вона знаходиться в 4НФ, та кожна залежність об'єднання зумовлена її ключами-кандидатами.

Нормальна форма домен/ключ[ред. • ред. код]

Ця нормальна форма вимагає, аби в схемі не було інших обмежень окрім ключів та доменів.

Шоста нормальна форма[ред. • ред. код]

Таблиця знаходиться у 6NF, якщо вона знаходиться у 5NF та задовольняє вимозі відсутності нетривіальних залежностей. Зазвичай 6NF ототожнюють з DKNF.