Cosa sono la normalizzazione e la denormalizzazione nel contesto del lavoro con i database?

La normalizzazione è il processo di organizzazione dei dati in un database per ridurre la ridondanza e migliorare l'integrità dei dati. La denormalizzazione è il processo di aggiunta di dati ridondanti nel database per migliorare le prestazioni delle query.

Normalizzazione:

• Principi: Eliminazione di gruppi ripetitivi, dipendenze tra attributi non correlati.
• Forme di normalizzazione (principali):
  • 1NF (Prima forma normale): Valori atomici nelle colonne, assenza di gruppi ripetitivi.
  • 2NF (Seconda forma normale): In 1NF + assenza di dipendenze parziali.
  • 3NF (Terza forma normale): In 2NF + assenza di dipendenze transitive.
  • Forma normale di Boyce-Codd (BCNF): versione più rigorosa di 3NF.
• Vantaggi:
  • Riduzione della ridondanza dei dati (risparmio di spazio).
  • Miglioramento della coerenza dei dati.
  • Semplificazione della modifica dei dati (inserimenti, aggiornamenti, eliminazioni).
• Svantaggi:
  • Aumento del numero di tabelle.
  • Necessità di unire le tabelle per ottenere informazioni complete (JOIN), il che può ridurre le prestazioni delle query.

Denormalizzazione:

• Principi: Violazione consapevole delle regole di normalizzazione per accelerare la lettura dei dati.
• Tecniche tipiche:
  • Duplicazione dei dati (ad esempio, memorizzare il nome del prodotto nella tabella degli ordini).
  • Unione di tabelle.
  • Calcolo preventivo di valori aggregati.
• Vantaggi:
  • Aumenta le prestazioni delle query (specialmente SELECT).
  • Riduce il numero di JOIN.
  • Può essere utile per report e sistemi OLAP.
• Svantaggi:
  • Aumento della ridondanza dei dati (perdita di spazio).
  • Rischio di incoerenza dei dati.
  • Complicazione delle modifiche dei dati (necessità di aggiornare i dati in più punti).

La scelta tra normalizzazione e denormalizzazione dipende dalla specificità dell'applicazione, dalle priorità (integrità dei dati o prestazioni) e dalla natura delle query. Normalmente si applica la normalizzazione ai sistemi OLTP (transazioni online) e la denormalizzazione ai sistemi OLAP (elaborazione analitica) o in aree critiche di prestazioni OLTP.