Нормальные формы баз данных: Объясняем на пальцах

• Обсуждение процесса нормализации баз данных.  

• Зачем проводить нормализацию и что такое нормальная форма базы данных.  

• Рекомендация канала "Диджитал Медиа" для полезных материалов.  

• Реляционные базы данных упорядочивают информацию в виде таблиц.  

• Нормализация удаляет избыточные данные для повышения производительности и удобства управления.  

• Избыточность данных приводит к аномалиям и снижению производительности.  

• Пример с таблицей мебели и необходимость устранения избыточности.  

• Пример с таблицей мебели и материалами.  

• Нормализация устраняет аномалии, создавая отдельные таблицы для сущностей.  

• Процесс нормализации включает соблюдение правил и требований.  

• Нормальная форма базы данных - это набор правил для устранения аномалий.  

• Пять основных нормальных форм: первая, вторая, третья, четвертая и пятая.  

• Дополнительные нормальные формы: ненормализованная форма, нормальная форма Бойса-Кодда, доменно-ключевая нормальная форма и шестая нормальная форма.  

• Нормализация требует соблюдения предыдущих нормальных форм.  

• Пример с таблицей Excel и необходимость удаления пронумерованных столбцов.  

• Первая нормальная форма требует отсутствия дублирующих строк и томарных значений.  

• Столбцы должны содержать данные одного типа без массивов и списков.  

• Таблица сотрудников содержит дублирующие строки и списки значений.  

• Для приведения к первой нормальной форме нужно удалить дубликаты и хранить атомарные значения.  

• Назначение строк - хранить данные, столбцов - структурную информацию, ячеек - атомарные значения.  

• Таблица должна быть в первой нормальной форме и иметь ключ.  

• Все не ключевые столбцы должны зависеть от полного ключа.  

• Если ключ составной, все столбцы должны зависеть от всех его частей.  

• Таблица сотрудников должна иметь уникальный табельный номер как первичный ключ.  

• Если табельный номер не уникален, можно использовать искусственный ключ.  

• Таблица с первичным ключом автоматически переходит во вторую нормальную форму.  

• Таблица проектов должна иметь составной первичный ключ.  

• Проверка зависимости не ключевых столбцов от полного ключа.  

• Декомпозиция таблицы для приведения к второй нормальной форме.  

• Таблица не должна иметь транзитивную зависимость.  

• Не ключевые столбцы должны зависеть только от первичного ключа.  

• Пример с таблицей сотрудников: описание подразделения зависит от подразделения через сотрудника.  

• Таблица должна быть в третьей нормальной форме и иметь составной ключ.  

• Ключевые атрибуты составного ключа не должны зависеть от не ключевых столбцов.  

• Пример с кураторами проектов: куратор может курировать только свое направление.  

• Первичный ключ таблицы состоит из проекта и направления.  

• Таблица находится в третьей нормальной форме, но не в форме Бойса-Кодда.  

• Для приведения к форме Бойса-Кодда нужно разбить таблицу на несколько таблиц.  

• Разбить таблицу на таблицы кураторов и связи кураторов и проектов.  

• В таблице кураторов хранится список кураторов и их специализация.  

• В таблице связи кураторов и проектов отображается связь кураторов и проектов.  

• Таблица должна быть без нетривиальных многозначных зависимостей.  

• Пример с курсами, преподавателями и аудиториями показывает многозначные зависимости.  

• Многозначные зависимости приводят к аномалиям при редактировании данных.  

• Многозначные зависимости нельзя редактировать независимо друг от друга.  

• Решение: декомпозиция таблицы на несколько таблиц для независимых атрибутов.  

• Пример с таблицей студентов, курсов и хобби показывает необходимость декомпозиции.  

• Пятая нормальная форма требует, чтобы каждая нетривиальная зависимость соединения определялась потенциальным ключом.  

• Введение понятия зависимости соединения.  

• Декомпозиция таблицы на три таблицы позволяет избежать потери данных и достичь пятой нормальной формы.  

• Декомпозиция без потерь разбивает таблицу на несколько, чтобы при соединении получалась исходная информация.  

• Пример: таблица с информацией о сотрудниках и их проектах.  

• Определение пятой нормальной формы зависит от требований предметной области.  

• Иванов может работать только в направлении "разработка", Сергеев - в любом направлении, кроме "разработки".  

• Джон Смит может участвовать только в одном проекте.  

• Таблица в четвертой нормальной форме, но возможны аномалии при добавлении, изменении или удалении данных.  

• Разбиение таблицы на три проекции: сотрудник-проект, сотрудник-направление и проект-направление.  

• Проверка соединения таблиц: если данные совпадают, таблица в пятой нормальной форме.  

• Пятая нормальная форма гарантирует отсутствие аномалий при разбиении на проекции.  

• Доменно-ключевая нормальная форма DICNF фокусируется на ограничениях доменов и ключей.  

• Ограничение домена: использование значений из заданного домена.  

• Ограничение ключа: атрибут или комбинация атрибутов является потенциальным ключом.  

• Шестая нормальная форма введена для хронологических баз данных.  

• Вертикальная декомпозиция таблиц для хронологических баз данных.  

• Таблица в шестой нормальной форме не может быть подвергнута дальнейшей декомпозиции без потерь.  

• Нормализация базы данных должна основываться на требованиях системы и предметной области.  

• Важно учитывать операции и действия над данными для предотвращения аномалий.  

• Руководствоваться здравым смыслом при нормализации.