La forma normal de clave de dominio (DKNF) es un principio de diseño normalizado que se aplica durante el proceso de diseño del esquema de la base de datos, específicamente en el contexto de las bases de datos relacionales. DKNF fue introducido por primera vez por Ronald Fagin en 1981 para abordar posibles anomalías que surgen de otras formas de normalización, como la forma normal de Boyce-Codd (BCNF) y la tercera forma normal (3NF).
DKNF es un concepto de diseño sólido que tiene como objetivo eliminar redundancias y actualizar anomalías en el esquema de la base de datos manteniendo el cumplimiento de otras formas de normalización. En esencia, DKNF garantiza que cada restricción de dominio (el conjunto de todos los valores válidos para un atributo) se aplique mediante una clave o una combinación de claves. Para lograr DKNF, un esquema de base de datos debe satisfacer los siguientes criterios:
- Todas las restricciones impuestas a los datos en el dominio deben ser consecuencia de la clave, la clave completa y nada más que la clave (con respecto tanto a la tabla como al atributo que se está considerando).
- Cualquier atributo de la base de datos debe depender completamente de todas las claves que pueden determinarlo.
Lograr DKNF tiene una serie de beneficios en el diseño y la eficiencia de un esquema de base de datos. Estos beneficios incluyen:
- Eliminación de redundancias: DKNF garantiza que todos los atributos que no son clave dependan completamente de la clave principal, lo que reduce las posibilidades de redundancia de datos dentro del esquema de la base de datos.
- Integridad de datos mejorada: al hacer cumplir todas las restricciones del dominio a través de claves, DKNF mantiene la integridad de los datos al garantizar que solo se almacenen datos válidos en la base de datos.
- Anomalías de actualización reducidas: con un esquema DKNF, es menos probable que los cambios en los datos generen inconsistencias, ya que cada atributo que no es clave depende completamente de la clave principal. Esto mitiga el riesgo de anomalías en las actualizaciones, como anomalías de eliminación, inserción y modificación.
Para ilustrar el concepto de DKNF, consideremos un ejemplo. Supongamos que hay una base de datos para una aplicación de comercio electrónico que tiene entidades separadas para productos, pedidos y clientes. Un pedido puede tener varios productos y un cliente puede realizar varios pedidos. En este caso, la clave principal de la tabla Pedidos sería una combinación de OrderID y CustomerID, y la clave principal de la tabla Order Products sería una combinación de OrderID y ProductID.
Si el esquema de la base de datos no estuviera en DKNF, podría haber escenarios en los que los atributos dependan solo parcialmente de la clave compuesta. Por ejemplo, supongamos que el atributo Precio del producto está almacenado en la tabla Pedir productos. En este escenario, si se cambia el precio de un producto en un pedido, el precio del mismo producto se debe cambiar en todos los demás pedidos para mantener la coherencia. Este es un ejemplo de una anomalía de actualización resultante de un diseño de esquema que no es DKNF.
Para llevar el esquema a DKNF, el atributo Precio del producto podría moverse a la tabla Productos, haciéndolo totalmente dependiente de la clave primaria ProductID. Esto elimina el riesgo de una anomalía de actualización en el esquema y mantiene la integridad de los datos.
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