Какво е нормализация в база данни?

Нормализирането на база данни е процес на организиране на данните в релационна база данни с цел намаляване на излишъка (дублиране на данни) и подобряване на цялостността на данните. Това се постига чрез разделяне на големи таблици на по-малки с определяне на връзки между тях.

Основната цел на нормализирането:

Намаляване на излишъка на данни: Избягване на повторение на една и съща информация на различни места.
Подобряване на цялостността на данните: Осигуряване на точност и последователност на данните.
Осигуряване на гъвкавост: Улесняване на промени и разширения на структурата на базата данни.

Нормализирането се дефинира чрез набор от правила, наречени нормални форми. Най-разпространените са първите три нормални форми:

Първа нормална форма (1NF):
- Всеки стълб в таблицата трябва да съдържа атомарни (неделими) стойности.
- Няма повтарящи се групи от колони.
- Всяка ред трябва да бъде уникална (чрез първичен ключ).
Втора нормална форма (2NF):
- Таблицата е в 1NF.
- Всички неключови атрибути (колони, които не са част от първичния ключ) напълно зависят от цялата първична ключова стойност (ако е съставен). Липсват частични зависимости.
Трета нормална форма (3NF):
- Таблицата е в 2NF.
- Няма транзитивни зависимости. Неключовите атрибути не зависят от други неключови атрибути.

Съществуват и по-високи нормални форми (BCNF, 4NF, 5NF, 6NF), но 3NF обикновено се счита за достатъчна за повечето практически цели.

Пример (опростен):

Първоначална не нормализирана таблица (заявка на клиент):

ID на заявката	Име на клиента	Адрес на клиента	Продукти	Количество	Цена за единица
101	Иван	София	Лаптоп	1	50000
101	Иван	София	Мишка	2	1000
102	Мария	Пловдив	Клавиатура	1	3000

След нормализиране (например, до 3NF):

Таблица Заявки:

ID на заявката	ID на клиента	Дата на заявката
101	1	2023-10-26
102	2	2023-10-26

Таблица Клиенти:

ID на клиента	Име на клиента	Адрес на клиента
1	Иван	София
2	Мария	Пловдив

Таблица Детайли на заявката:

ID на детайла	ID на заявката	ID на продукта	Количество	Цена за единица
1	101	10	1	50000
2	101	20	2	1000
3	102	30	1	3000

Таблица Продукти:

ID на продукта	Име на продукта
10	Лаптоп
20	Мишка
30	Клавиатура

Денормализацията е обратният процес на нормализиране, който понякога се използва за подобряване на производителността при четене на данни чрез увеличаване на излишъка.