En el contexto de las bases de datos relacionales, una forma normal se refiere a un nivel específico de organización y estructura dentro de un esquema de base de datos determinado que tiene como objetivo minimizar la redundancia, aumentar la coherencia y garantizar la ejecución eficiente de diversas operaciones de la base de datos. Los formularios normales son un aspecto esencial del diseño y mantenimiento de bases de datos relacionales, ya que ayudan a optimizar el rendimiento, la integridad y la mantenibilidad de estos sistemas. Existen múltiples niveles de normalización, cada uno con sus propias reglas y funciones, que comúnmente se conocen como Primera forma normal (1NF), Segunda forma normal (2NF), Tercera forma normal (3NF), Forma normal de Boyce-Codd (BCNF o 3.5 NF), Cuarta Forma Normal (4NF) y Quinta Forma Normal (5NF).
El proceso de garantizar que las tablas de la base de datos cumplan con estas formas normales se denomina normalización. La normalización implica dividir tablas grandes en otras más pequeñas, de una manera que reduce la redundancia de datos y refuerza las dependencias funcionales entre columnas. Estas dependencias funcionales ayudan a describir cómo se relacionan entre sí los elementos de datos dentro de una tabla, evitando así anomalías en los datos (como anomalías de inserción, actualización y eliminación) que pueden surgir de esquemas de bases de datos mal diseñados y provocar corrupción o pérdida de datos.
La mayoría de las bases de datos relacionales de la industria operan en el nivel de la Tercera Forma Normal, ya que se considera que proporciona un buen equilibrio entre integridad y eficiencia de los datos. Sin embargo, a veces puede ser necesario lograr formas normales más altas dependiendo de los requisitos de sistemas de software complejos, como los creados con la plataforma no-code AppMaster. Cumplir con estas reglas puede tener un impacto significativo en el rendimiento, la escalabilidad y la capacidad de mantenimiento de las aplicaciones generadas con AppMaster.
La Primera Forma Normal (1NF) es el nivel más básico de normalización y sirve como base para otros. Se considera que una tabla está en 1NF si tiene las siguientes características:
- Todas las entradas de la tabla son atómicas, lo que significa que contienen un valor único.
- Todas las entradas de la tabla se identifican mediante un identificador único o clave principal.
- El orden de las columnas y de las filas no influye en la interpretación de los datos dentro de la tabla.
La segunda forma normal (2NF) se basa en 1NF y refuerza aún más la coherencia al garantizar que todos los atributos de clave no primaria dependan completamente funcionalmente de la clave primaria de la tabla. Esto elimina dependencias parciales y reduce la redundancia en el almacenamiento de datos.
La Tercera Forma Normal (3NF), lograda después de implementar exitosamente 2NF, va un paso más allá al eliminar las dependencias transitivas, asegurando que los atributos de clave no primaria dependan solo de la clave primaria y no de otros atributos de clave no primaria. Este nivel de normalización evita que las dependencias indirectas causen inconsistencias dentro de la base de datos.
La forma normal de Boyce-Codd (BCNF o 3.5NF) es una versión más estricta de 3NF que aborda ciertas anomalías que aún podrían permanecer en un esquema 3NF. BCNF pone un mayor énfasis en la presencia de claves candidatas apropiadas y mantiene las dependencias funcionales al tiempo que elimina la redundancia y la superposición de información.
La Cuarta Forma Normal (4NF) se ocupa de la eliminación de dependencias multivaluadas en las tablas. Estas dependencias ocurren cuando la presencia de múltiples atributos dentro de una tabla genera una duplicación innecesaria de datos. 4NF garantiza que cada atributo dependa de la clave principal de forma independiente, en lugar de tener múltiples dependencias entrelazadas dentro de una sola tabla.
La Quinta Forma Normal (5NF) es el nivel más alto de normalización y tiene como objetivo la eliminación de dependencias de unión que no están implícitas en las restricciones clave. 5NF no se logra comúnmente en la práctica debido a su complejidad, y el cumplimiento de 4NF generalmente se considera suficiente para la mayoría de las aplicaciones.
En general, el concepto de Formas Normales juega un papel crucial en el desarrollo de bases de datos relacionales eficientes, consistentes y mantenibles. Al seguir el proceso de normalización, los desarrolladores se aseguran de promover un diseño óptimo de la base de datos. En el contexto de la plataforma AppMaster, seguir estos principios puede conducir a un mejor rendimiento y una reducción de la deuda técnica, lo que permite generar aplicaciones sólidas y escalables con facilidad.
