Что такое нормализация данных в реляционной базе данных?

Нормализация — это процесс структурирования реляционной базы данных для уменьшения избыточности данных и улучшения целостности данных.

Основные цели:

• Уменьшение избыточности: Избежать дублирования данных.
• Улучшение целостности: Обеспечить согласованность данных при вставке, удалении и обновлении.

Нормализация основана на концепции нормальных форм (НФ). Наиболее распространенные:

• 1НФ (Первая нормальная форма):
  • Атомарные значения в каждом столбце.
  • Каждый столбец содержит одно значение одного типа.
• 2НФ (Вторая нормальная форма):
  • Находится в 1НФ.
  • Каждый неключевой атрибут полностью зависит от всего первичного ключа. (Для таблиц с простым ключом 2НФ совпадает с 1НФ).
• 3НФ (Третья нормальная форма):
  • Находится в 2НФ.
  • Нет транзитивных зависимостей: неключевой атрибут не должен зависеть от другого неключевого атрибута.

Пример нормализации (переход из ненормализованной формы в 1НФ):

Ненормализованная таблица:

Таблица в 1НФ:

Более высокие нормальные формы (БКНФ, 4НФ, 5НФ) существуют и применяются для более специфических сценариев. Выбор уровня нормализации зависит от требований к производительности и сложности базы данных. Слишком высокий уровень нормализации может увеличить количество соединений (JOIN) и снизить производительность чтения.