Что такое нормализация?

Нормализация данных в контексте баз данных — это процесс организации данных для снижения избыточности и улучшения целостности данных. Достигается путем деления больших таблиц на более мелкие и связывания их отношений.

Основная цель:

• Устранение дублирования данных.
• Улучшение целостности данных (исключение аномалий вставки, обновления и удаления).
• Повышение эффективности хранения и запросов (в некоторых случаях).

Процесс нормализации основывается на принципах нормальных форм (НФ). Наиболее распространенные:

• Первая нормальная форма (1НФ): Атомарность данных в ячейках, отсутствие повторяющихся групп столбцов.
• Вторая нормальная форма (2НФ): Находится в 1НФ и каждый неключевой атрибут полностью функционально зависит от всего первичного ключа.
• Третья нормальная форма (3НФ): Находится во 2НФ и нет транзитивных функциональных зависимостей неключевых атрибутов от первичного ключа через другие неключевые атрибуты.

Пример:

Исходная таблица "Заказы_Товары":

ID Заказа	Дата Заказа	ID Товара	Название Товара	Цена Товара	Количество	Имя Клиента	Адрес Клиента
1	2023-10-27	101	Телефон	500	1	Иван Петров	Ул. Пушкина, 10
1	2023-10-27	102	Наушники	100	2	Иван Петров	Ул. Пушкина, 10
2	2023-10-27	101	Телефон	500	1	Мария Иванова	Ул. Лермонтова, 5

После нормализации (до 3НФ):

Таблица "Заказы":

ID Заказа	Дата Заказа	ID Клиента
1	2023-10-27	1
2	2023-10-27	2

Таблица "Позиции Заказа":

ID Позиции	ID Заказа	ID Товара	Количество
1	1	101	1
2	1	102	2
3	2	101	1

Таблица "Товары":

ID Товара	Название Товара	Цена Товара
101	Телефон	500
102	Наушники	100

Таблица "Клиенты":

ID Клиента	Имя Клиента	Адрес Клиента
1	Иван Петров	Ул. Пушкина, 10
2	Мария Иванова	Ул. Лермонтова, 5

Однако, чрезмерная нормализация может привести к увеличению количества соединений (JOIN) при выполнении запросов, что может снизить производительность. Поэтому при проектировании базы данных часто ищут баланс между степенью нормализации и производительностью. Денормализация — это процесс намеренного нарушения нормальных форм для улучшения производительности, обычно за счет добавления избыточности.