Какво знаете за нормалните форми в базите данни?

Нормалните форми (НФ) са набор от правила и препоръки за проектиране на структурата на релационна база данни, насочени към минимизиране на излишъка от данни и предотвратяване на аномалии при вмъкване, актуализиране и изтриване.

Основни нормални форми:

Първа нормална форма (1НФ):
- Всеки атрибут (колона) трябва да съдържа атомарни (неделими) стойности.
- Липса на повтарящи се групи от атрибути.
- Всяка ред трябва да бъде уникална (наличие на първичен ключ).
Втора нормална форма (2НФ):
- В 1НФ.
- Всеки неключов атрибут трябва да зависи изцяло от цялата първична ключ (при съставен ключ).
Трета нормална форма (3НФ):
- В 2НФ.
- Липса на транзитивни зависимости на неключови атрибути от първичния ключ (неключов атрибут не трябва да зависи от друг неключов атрибут).
Форма на Бойс-Код (ФБК/BCNF):
- По-строга версия на 3НФ.
- Всяка не-тривиална зависимост $X \to Y$ трябва да има $X$ като суперключ.
Четвърта нормална форма (4НФ):
- В ФБК.
- Липса на мултистойностни зависимости.
Пета нормална форма (5НФ):
- В 4НФ.
- Липса на зависимости на съединение.

Цели на нормализацията:

Намаляване на излишъка от данни.
Предотвратяване на аномалии (вмъкване, актуализиране, изтриване).
Осигуряване на цялостност на данните.
Упростяване на структурата на базата данни.

Пример:

Таблица с излишък (не в 1НФ):

ЗаказID	Продукт	Цена
1	Лаптоп, Мишка	1000, 20
2	Клавиатура	50

Нормализирана таблица (в 1НФ и нагоре):

Таблица "Поръчки":

ЗаказID
1
2

Таблица "Поръчкови позиции":

ПозицияID	ЗаказID	Продукт	Цена
1	1	Лаптоп	1000
2	1	Мишка	20
3	2	Клавиатура	50

Нормализацията е важна стъпка в проектирането, но прекалената нормализация може да доведе до увеличаване на броя на съединенията при заявки, което може да повлияе негативно на производителността. Изборът на оптимално ниво на нормализация зависи от конкретните изисквания и компромиси. Понякога се използва денормализация за оптимизация на производителността в определени сценарии, съзнателно нарушавайки правилата на нормалните форми.