Что вы знаете о нормальных формах в базах данных?
Ответ от нейросети
sobes.tech AI
Нормальные формы (НФ) – это набор правил и рекомендаций для проектирования структуры реляционной базы данных, направленных на минимизацию избыточности данных и предотвращение аномалий при вставке, обновлении и удалении.
Основные нормальные формы:
-
Первая нормальная форма (1НФ):
- Каждый атрибут (столбец) должен содержать атомарные (неделимые) значения.
- Отсутствие повторяющихся групп атрибутов.
- Каждая строка должна быть уникальной (наличие первичного ключа).
-
Вторая нормальная форма (2НФ):
- Находится в 1НФ.
- Каждый неключевой атрибут должен полностью функционально зависеть от всего первичного ключа (если первичный ключ составной).
-
Третья нормальная форма (3НФ):
- Находится в 2НФ.
- Отсутствие транзитивных зависимостей неключевых атрибутов от первичного ключа (неключевой атрибут не должен зависеть от другого неключевого атрибута).
-
Форма Бойса-Кодда (ФБК/BCNF):
- Более строгая версия 3НФ.
- Каждая нетривиальная зависимость $X \to Y$ должна иметь $X$ как суперключ.
-
Четвертая нормальная форма (4НФ):
- Находится в ФБК.
- Отсутствие многозначных зависимостей.
-
Пятая нормальная форма (5НФ):
- Находится в 4НФ.
- Отсутствие зависимостей соединения.
Цели нормализации:
- Уменьшение избыточности данных.
- Предотвращение аномалий (вставки, обновления, удаления).
- Обеспечение целостности данных.
- Упрощение структуры базы данных.
Пример:
Таблица с избыточностью (не в 1НФ):
| ЗаказID | Товар | Цена |
|---|---|---|
| 1 | Ноутбук, Мышь | 1000, 20 |
| 2 | Клавиатура | 50 |
Нормализованная таблица (в 1НФ и выше):
Таблица "Заказы":
| ЗаказID |
|---|
| 1 |
| 2 |
Таблица "Позиции заказа":
| ПозицияID | ЗаказID | Товар | Цена |
|---|---|---|---|
| 1 | 1 | Ноутбук | 1000 |
| 2 | 1 | Мышь | 20 |
| 3 | 2 | Клавиатура | 50 |
Нормализация – важный этап проектирования, но чрезмерная нормализация может привести к увеличению количества соединений при запросах, что может негативно сказаться на производительности. Выбор оптимального уровня нормализации зависит от конкретных требований и компромиссов. Денормализация иногда используется для оптимизации производительности в определенных сценариях, осознанно нарушая правила нормальных форм.