Co je to normalizace a denormalizace v kontextu práce s databázemi?

Normalizace je proces organizace dat v databázi s cílem snížit redundanci a zlepšit integritu dat. Denormalizace je proces přidávání redundantních dat do databáze za účelem zlepšení výkonu dotazů.

Normalizace:

• Principy: Odstranění opakujících se skupin, závislosti mezi nesouvisejícími atributy.
• Formy normalizace (hlavní):
  • 1NF (První normální forma): Atomické hodnoty ve sloupcích, absence opakujících se skupin.
  • 2NF (Druhá normální forma): V 1NF + absence částečných závislostí.
  • 3NF (Třetí normální forma): V 2NF + absence tranzitivních závislostí.
  • Boyce-Coddova normální forma (BCNF): Přísnější verze 3NF.
• Výhody:
  • Snížení redundance dat (úspora místa).
  • Zlepšení konzistence dat.
  • Zjednodušení modifikace dat (vkládání, aktualizace, mazání).
• Nevýhody:
  • Zvýšení počtu tabulek.
  • Nutnost spojování tabulek pro získání úplných informací (JOINy), což může snížit výkon dotazů.

Denormalizace:

• Principy: Úmyslné porušení pravidel normalizace za účelem urychlení čtení dat.
• Typické techniky:
  • Duplikace dat (například uložení názvu produktu v tabulce objednávek).
  • Spojení tabulek.
  • Předběžný výpočet agregovaných hodnot.
• Výhody:
  • Zvyšuje výkon dotazů (zejména SELECT).
  • Snižuje počet JOINů.
  • Může být užitečné pro reporty a OLAP systémy.
• Nevýhody:
  • Zvýšení redundance dat (ztráta místa).
  • Riziko nekonzistence dat.
  • Zkomplikování modifikace dat (nutnost aktualizovat data na více místech).

Volba mezi normalizací a denormalizací závisí na specifikách aplikace, prioritách (integrita dat nebo výkon) a povaze dotazů. Obvykle se normalizace používá u OLTP systémů (online transakce) a denormalizace u OLAP systémů (analytické zpracování) nebo v kritických oblastech výkonu OLTP.