¿Qué es la normalización? 1NF, 2NF, 3NF y BCNF con ejemplos

 

¿Qué es la normalización?

La normalización es una técnica de diseño de base de datos que organiza las tablas de una manera que reduce la redundancia y la dependencia de los datos.

Divide las tablas más grandes en tablas más pequeñas y las vincula usando relaciones.

En este tutorial, aprenderá-

El inventor del modelo relacional Edgar Codd propuso la teoría de la normalización con la introducción de la Primera Forma Normal, y continuó extendiendo la teoría con la Segunda y Tercera Forma Normal. Más tarde se unió a Raymond F. Boyce para desarrollar la teoría de la forma normal de Boyce-Codd.

La teoría de la normalización de datos en SQL aún se está desarrollando más. Por ejemplo, hay discusiones incluso en la Forma Normal. Sin embargo, en la mayoría de las aplicaciones prácticas, la normalización alcanza su mejor nivel en la Forma Normal . La evolución de las teorías de la normalización se ilustra a continuación-

Ejemplos de normalización de base de datos

Supongamos que una biblioteca de videos mantiene una base de datos de películas alquiladas. Sin ninguna normalización, toda la información se almacena en una tabla como se muestra a continuación.

tabla 1

 

Aquí verá la columna Películas alquiladas tiene múltiples valores .

Formularios normales de base de datos

Ahora pasemos a las 1ras formas normales

Reglas 1NF (First Normal Form)

  • Cada celda de tabla debe contener un solo valor.
  • Cada registro debe ser único.

La tabla anterior en 1NF-

1NF Ejemplo

Tabla 1: en formulario 1NF

 

Antes de proceder, comprendamos algunas cosas:

¿Qué es una CLAVE?

A KEY es un valor que se usa para identificar un registro en una tabla de manera única. Una LLAVE podría ser una sola columna o combinación de múltiples columnas

Nota: Las columnas en una tabla que NO se utilizan para identificar un registro de manera única se denominan columnas sin clave.

¿Qué es una clave principal?


Un primario es un valor de columna única utilizado para identificar un registro de base de datos de forma única.

Tiene los siguientes atributos

  • Una clave principal no puede ser NULL
  • Un valor de clave principal debe ser único
  • Los valores de clave primaria no se pueden cambiar
  • La clave primaria debe tener un valor cuando se inserta un nuevo registro.

¿Qué es la clave compuesta?

Una clave compuesta es una clave primaria compuesta de múltiples columnas utilizadas para identificar un registro de forma única

En nuestra base de datos, tenemos dos personas con el mismo nombre Robert Phil, pero viven en diferentes lugares.

Por lo tanto, requerimos tanto el Nombre completo como la Dirección para identificar un registro de manera única. Esa es una clave compuesta.

Pasemos a la segunda forma normal 2NF

Reglas 2NF (Segunda Forma Normal)

  • Regla 1- Estar en 1NF
  • Regla 2- Clave principal de una sola columna

Está claro que no podemos avanzar para hacer que nuestra base de datos simple esté en el 2 °formulario de normalización a menos que particionemos la tabla anterior.

tabla 1

Tabla 2

 

Hemos dividido nuestra tabla 1NF en dos tablas. Tabla 1 y Tabla2. La Tabla 1 contiene información del miembro. La Tabla 2 contiene información sobre películas alquiladas.

Hemos introducido una nueva columna llamada Membership_id, que es la clave principal para la tabla 1. Los registros se pueden identificar de forma única en la Tabla 1 con el ID de membresía.

Base de datos – Clave externa

En la Tabla 2, Membership_ID es la clave externa



Foreign Key hace referencia a la clave principal de otra Table! Te ayuda a conectar tus tablas

  • Una clave externa puede tener un nombre diferente de su clave principal
  • Asegura que las filas en una tabla tengan filas correspondientes en otra
  • A diferencia de la clave principal, no tienen que ser únicos. La mayoría de las veces no son
  • Las claves externas pueden ser nulas aunque las claves primarias no puedan

¿Por qué necesitas una clave externa?

Supongamos que un idiota inserta un registro en la Tabla B, como

Solo podrá insertar valores en su clave externa que existan en la clave única en la tabla principal. Esto ayuda en la integridad referencial.

El problema anterior puede superarse declarando la Id. De membresía de la Tabla 2 como clave externa de Id. De membresía de la Tabla 1

Ahora, si alguien intenta insertar un valor en el campo de Id. De membresía que no existe en la tabla principal, ¡se mostrará un error!

¿Qué son las dependencias funcionales transitorias?

Una dependencia funcional transitiva es cuando el cambio de una columna que no es clave puede hacer que cambie cualquier otra columna que no sea clave

Considere la tabla 1. Cambiar la columna que no es clave El nombre completo puede cambiar el saludo.

Pasemos a 3NF

Reglas 3NF (tercera forma normal)

  • Regla 1- Estar en 2NF
  • Regla 2- No tiene dependencias funcionales transitorias

Para mover nuestra tabla 2NF a 3NF, nuevamente debemos dividir nuestra tabla nuevamente.

Ejemplo 3NF

TABLA 1

Tabla 2

Tabla 3

 

Una vez más hemos dividido nuestras tablas y hemos creado una nueva tabla que almacena Salutaciones.

No hay dependencias funcionales transitorias, y por lo tanto nuestra tabla está en 3NF

En la Tabla 3, la ID de saludo es la clave principal, y en la Tabla 1 la ID de saludo es ajena a la clave primaria en la Tabla 3

Ahora nuestro pequeño ejemplo está en un nivel que no puede descomponerse más para alcanzar formas superiores de normalización. De hecho, ya está en formas de normalización más altas. Por lo general, se necesitan esfuerzos separados para pasar a los niveles siguientes de normalización de datos en bases de datos complejas. Sin embargo, vamos a discutir los siguientes niveles de normalización en breve en lo siguiente.

Forma normal de Boyce-Codd (BCNF)

Incluso cuando una base de datos está en 3 ª Forma Normal, todavía no habría dado lugar a anomalías si tiene más de un candidato clave.

A veces BCNF también se conoce como 3.5 Forma normal.

Reglas 4NF (Cuarta forma normal)

Si ninguna instancia de tabla de base de datos contiene dos o más datos independientes y multivalor que describan la entidad relevante, entonces está en la Forma Normal.

Reglas 5NF (Quinta Forma Normal)

Una tabla está en la Forma Normal solo si está en 4NF y no se puede descomponer en ninguna cantidad de tablas más pequeñas sin pérdida de datos.

6NF (Sexta Forma Normal) Propuesta

La Forma Normal no está estandarizada, sin embargo, los expertos en bases de datos la están discutiendo desde hace algún tiempo. Con suerte, tendremos una definición clara y estandarizada para la Forma Normal en el futuro cercano …

¡Eso es todo para la Normalización!

Resumen

  • El diseño de la base de datos es fundamental para la implementación exitosa de un sistema de gestión de bases de datos que cumpla con los requisitos de datos de un sistema empresarial.
  • La normalización ayuda a producir sistemas de bases de datos que son rentables y tienen mejores modelos de seguridad.
  • Las dependencias funcionales son un componente muy importante del proceso de normalización de datos
  • La mayoría de los sistemas de bases de datos son bases de datos normalizadas hasta las terceras formas normales.
  • Un primario identifica de forma única el registro en una tabla y no puede ser nulo
  • Una clave externa ayuda a conectar la tabla y hace referencia a una clave principal

 

 

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