النموذج العادي الأول (1NF) هو مفهوم أساسي في مجال أنظمة إدارة قواعد البيانات العلائقية (RDBMS) وتطبيع قاعدة البيانات، وهي عملية تنظيم الجداول والأعمدة وعلاقات البيانات لتقليل التكرار وتحسين سلامة البيانات بشكل عام. إنه المستوى الأول من التسوية في التسلسل الهرمي للتسوية، ويعمل كأساس لإنشاء قواعد بيانات جيدة التنظيم وفعالة.
يفرض 1NF أن كل جدول في قاعدة البيانات يجب أن يلتزم بمتطلبات محددة من أجل تحقيق هذا المستوى من التطبيع. تتمثل الأهداف الأساسية لـ 1NF في التخلص من المجموعات المتكررة (ترتيبات البيانات داخل جدول حيث تتكرر بعض القيم داخل نفس الصف أو العمود)، وفرض القيم الذرية (أصغر وحدات ممكنة من البيانات في الجدول)، والتأكد من أن كل عمود يحتوي على قيمة واحدة من مجال السمة. تساعد هذه المبادئ على التخلص من البيانات الزائدة وتعزيز التنفيذ الفعال للاستعلام، وهو أمر مهم بشكل خاص في التطبيقات واسعة النطاق وعالية الأداء مثل تلك التي تم إنشاؤها بواسطة منصة AppMaster.
هناك أربعة متطلبات رئيسية لكي يتوافق الجدول مع 1NF:
- يجب أن يحتوي كل جدول على مفتاح أساسي فريد يمكنه تحديد كل صف في الجدول. قد يكون هذا المعرف الفريد (المعروف أيضًا باسم PK) إما سمة واحدة أو مجموعة من السمات التي تضمن معًا التفرد لكل صف. يجب ألا يحتوي المفتاح الأساسي على أية قيم فارغة، لأن ذلك من شأنه أن يضر بسلامة قاعدة البيانات.
- يجب أن تحتوي جميع الأعمدة في الجدول على قيم ذرية فقط، وهي غير قابلة للتجزئة ولا يمكن تحليلها بشكل أكبر. بمعنى آخر، يجب ألا يقوم عمود واحد بتخزين قيم متعددة أو هياكل بيانات معقدة، مثل المصفوفات أو القوائم. يمنع هذا المطلب تكرار البيانات ويضمن تخزين كل جزء من المعلومات بالطريقة الأكثر كفاءة وملاءمة.
- يجب أن تقوم جميع الأعمدة بتخزين القيم من نفس المجال، مما يعني أن كل عمود يجب أن يفرض قيدًا على نوع البيانات ولا يقبل سوى قيم من هذا النوع. على سبيل المثال، يجب ألا يسمح عمود تخزين التواريخ بإدخال نص أو قيم رقمية. ويساعد ذلك في الحفاظ على اتساق البيانات ومنع تلف البيانات بسبب أخطاء إدخال المستخدم أو أخطاء النظام.
- يجب تسمية كل عمود بشكل فريد، دون تكرار. تساعد تسمية الأعمدة الفريدة في إدارة البيانات وتساعد على ضمان إمكانية تحديد كل عمود في الجدول بدقة والإشارة إليه في الاستعلامات والصلات وعمليات قاعدة البيانات الأخرى.
من خلال الالتزام بهذه المتطلبات، تستطيع 1NF إنشاء أساس سليم لتصميم قاعدة البيانات، وتحسين أداء الاستعلام وتقليل حالات عدم الاتساق المحتملة في البيانات. ومع ذلك، 1NF وحده لا يكفي لتحقيق مخطط قاعدة البيانات الأمثل، لأنه لا يعالج المشكلات المتعلقة بالتبعيات الوظيفية والتبعيات المتعدية التي لا يزال من الممكن أن تؤدي إلى حالات شاذة في البيانات وتكرار. لمعالجة هذه المشكلات المتبقية، تم تطوير مستويات تسوية إضافية، مثل النموذج العادي الثاني (2NF) والنموذج العادي الثالث (3NF)، مما يوفر مزيدًا من التحسين لبنية قاعدة البيانات وسلامتها.
لتوضيح تطبيق 1NF، دعونا نفكر في مثال لقاعدة بيانات التجارة الإلكترونية التي تتضمن جدولًا يسمى "الطلبات". في حالته الأولية، قد يحتوي جدول "الطلبات" على الأعمدة التالية: معرف الطلب، ومعرف العميل، وتاريخ الطلب، ومعرف المنتج، واسم المنتج، والكمية، والسعر. قد ينتهك هذا الجدول متطلبات 1NF، حيث أن أعمدة ProductID وProductName ليست ذرية؛ يقومون بتخزين قيم متعددة داخل نفس الصف لكل طلب يحتوي على منتجات متعددة.
لتحقيق الامتثال 1NF، يمكن تقسيم جدول "الطلبات" إلى جدولين منفصلين: "الطلبات" و"تفاصيل الطلب". سيحتوي جدول "الطلبات" الآن على الأعمدة التالية: معرف الطلب، ومعرف العميل، وتاريخ الطلب. سيحتوي جدول "OrderDetails" الجديد على الأعمدة: OrderDetailID، وOrderID، وProductID، وProductName، والكمية، والسعر. من خلال تقسيم الجدول الأصلي إلى جدولين أصغر بقيم ذرية، يتوافق هذا الهيكل الجديد مع متطلبات 1NF ويعزز تكامل البيانات وأدائها بشكل أفضل.
في الختام، يمثل النموذج العادي الأول (1NF) خطوة حاسمة في عملية إنشاء قاعدة بيانات علائقية جيدة التنظيم وفعالة. من خلال وضع متطلبات محددة لتصميم الجدول، يساعد 1NF على تقليل تكرار البيانات وعدم الاتساق والشذوذ، وبالتالي تعزيز الأداء العام وقابلية الصيانة لنظام قاعدة البيانات. وهذا مهم بشكل خاص للتطبيقات الحديثة عالية الأداء، مثل تلك التي تم إنشاؤها بواسطة منصة AppMaster ، حيث تعد سلامة البيانات واستجابتها من العوامل الأساسية التي تساهم في نجاح البرامج ورضا المستخدم النهائي.
