Czym jest normalizacja w bazie danych?

Normalizacja bazy danych to proces organizacji danych w relacyjnej bazie danych w celu zmniejszenia nadmiarowości (duplikacji danych) i poprawy integralności danych. Osiąga się to poprzez dzielenie dużych tabel na mniejsze i definiowanie między nimi relacji.

Głównym celem normalizacji:

• Zmniejszenie nadmiarowości danych: Unikanie powtarzania tych samych informacji w różnych miejscach.
• Poprawa integralności danych: Zapewnienie dokładności i spójności danych.
• Zapewnienie elastyczności: Ułatwienie zmian i rozszerzeń struktury bazy danych.

Normalizacja jest definiowana przez zestaw reguł zwanych formami normalnymi. Najczęściej stosowane są pierwsze trzy formy normalne:

1. Pierwsza forma normalna (1NF):

   • Każda kolumna tabeli powinna zawierać wartości atomowe (niepodzielne).
   • Nie powinno być powtarzających się grup kolumn.
   • Każdy wiersz musi być unikalny (za pomocą klucza głównego).

2. Druga forma normalna (2NF):

   • Tabela jest w 1NF.
   • Wszystkie atrybuty niekluczowe zależą w pełni od klucza głównego (jeśli jest złożony). Nie ma zależności częściowych.

3. Trzecia forma normalna (3NF):

   • Tabela jest w 2NF.
   • Nie ma zależności przejściowych. Atrybuty niekluczowe nie zależą od innych atrybutów niekluczowych.

Istnieją wyższe formy normalne (BCNF, 4NF, 5NF, 6NF), ale zazwyczaj uważa się, że 3NF jest wystarczająca dla większości celów praktycznych.

Przykład (uproszczony):

Tabela nieznormalizowana zamówienia klienta:

ID Zamówienia	Imię Klienta	Adres Klienta	Produkty	Ilość	Cena za jednostkę
101	Ivan	Moskwa	Laptop	1	50000
101	Ivan	Moskwa	Mysz	2	1000
102	Maria	Sankt Petersburg	Klawiatura	1	3000

Po normalizacji (np. do 3NF):

Tabela Zamówień:

ID Zamówienia	ID Klienta	Data Zamówienia
101	1	2023-10-26
102	2	2023-10-26

Tabela Klientów:

ID Klienta	Imię Klienta	Adres Klienta
1	Ivan	Moskwa
2	Maria	Sankt Petersburg

Tabela Szczegółów Zamówienia:

ID Szczegółu Zamówienia	ID Zamówienia	ID Produktu	Ilość	Cena za jednostkę
1	101	10	1	50000
2	101	20	2	1000
3	102	30	1	3000

Tabela Produktów:

ID Produktu	Nazwa Produktu
10	Laptop
20	Mysz
30	Klawiatura

Denormalizacja to odwrotny proces normalizacji, czasami stosowany w celu optymalizacji wydajności odczytu danych kosztem zwiększenia nadmiarowości.