Нормализация. Нормальные формы. 1НФ, 2НФ, 3НФ, НФБК, 4НФ, 5НФ. Проектирование РБД с помощью нормальных форм.

Процесс нормализации основывается на концепции нормальных форм (НФ). Говорят, что переменная-отношение находится в определенной НФ, если она удовлетворяет заданному набору условий.

Первая НФ. Переменная-отношение находится в 1НФ тогда и только тогда, когда в любом допустимом значении этой переменной-отношения каждый ее кортеж содержит только одно значение для каждого из атрибутов.

Вторая НФ. Переменная-отношение находится в 1НФ тогда и только тогда, когда она находится в 1НФ и каждый неключевой атрибут неприводимо зависит от ее первичного ключа.

Третья НФ. Переменная-отношение находится в 1НФ тогда и только тогда, когда она находится в 1НФ и каждый неключевой атрибут нетранзитивно зависит от ее первичного ключа.

Четвертая НФ аблица находится в 4NF, если она находится в BCNF и не содержит нетривиальных многозначных зависимостей. Многозначная зависимость не является функциональной, она существует в том случае, когда из факта, что в таблице содержится некоторая строка X, следует, что в таблице обязательно существует некоторая определённая строка Y. То есть, таблица находится в 4NF, если все ее многозначные зависимости являются функциональными.

Пятая нормальная форма (5NF)

Пятая НФ. аблица находится в 5NF, если она находится в 4NF и любая многозначная зависимость соединения в ней является тривиальной. Пятая нормальная форма в большей степени является теоретическим исследованием и практически не применяется при реальном проектировании баз данных. Это связано со сложностью определения самого наличия зависимостей «проекции — соединения», поскольку утверждение о наличии такой зависимости должно быть сделано для всех возможных состояний БД.

Доменно-ключевая нормальная форма (DKNF)

Отношение в ДКНФ не имеет аномалий модификации. Другими словами, что бы ни менялось — ничего не потеряется, если соблюдены все ограничения относительно ключей и доменов. Формулировка слишком общая, но суть ее заключается в том, что если выполнять некоторые правила, то при любых действиях с таблицей ее целостность не пострадает и вся необходимая информация сохранится. Если рассматривать на примере, то правила действуют примерно так: нельзя просто удалить категорию из таблицы категорий, если с этой категорией связаны, например, продукты из таблицы продуктов. Прежде чем удалять категорию, необходимо выполнить предварительные действия в таблице продуктов (например, поле отвечающее за id категории этого товара нужно сделать NULL).