En las bases de datos relacionales, la normalización es una técnica sistemática que se utiliza para organizar la estructura del esquema de una base de datos de manera óptima. Su objetivo es minimizar la redundancia, la inconsistencia y la repetitividad de los datos, al mismo tiempo que garantiza la integridad de los datos y aplica restricciones de integridad referencial. La normalización adecuada garantiza que cada dato se almacene exactamente en un lugar, lo que reduce errores y ambigüedades. También hace que la base de datos sea más eficiente, mantenible y flexible al eliminar datos redundantes, consolidar elementos de datos relacionados y proporcionar relaciones claras entre entidades.
La normalización fue introducida por primera vez por EF Codd, el mismo informático que inventó el modelo relacional. El objetivo principal de la normalización es evitar diversos problemas que pueden surgir de un diseño de base de datos mal estructurado, como anomalías y problemas de dependencia. Las anomalías son inconsistencias que pueden ocurrir cuando se agregan, modifican o eliminan datos, mientras que los problemas de dependencia hacen que el mantenimiento de la base de datos sea más difícil y propenso a errores.
La normalización se realiza en varias etapas denominadas "formas normales" (NF), desde la Primera Forma Normal (1NF) hasta la Quinta Forma Normal (5NF). Cada forma normal representa un nivel específico de normalización y cada forma normal posterior proporciona un nivel adicional de optimización, de la siguiente manera:
1. Primera forma normal (1NF): en 1NF, una tabla debe tener una clave principal y cada atributo debe contener solo valores atómicos, lo que significa que los valores no deben repetirse ni dividirse en varias partes. Se eliminan los atributos compuestos y de valores múltiples y la tabla se divide en varias tablas si es necesario. Esta etapa garantiza que cada fila de la tabla represente un único hecho sobre una única entidad.
2. Segunda forma normal (2NF): para lograr 2NF, las tablas deben estar en 1NF y todos los atributos que no sean clave deben depender completamente de la clave principal. Las dependencias parciales, que ocurren cuando un atributo que no es clave depende solo de una parte de la clave principal, se eliminan dividiendo la tabla en nuevas tablas con las claves adecuadas.
3. Tercera forma normal (3NF): para que una tabla esté en 3NF, debe estar en 2NF y no tener dependencias transitivas, lo que significa que los atributos que no son clave no deben depender de otros atributos que no son clave. Las dependencias transitivas se eliminan creando tablas separadas para atributos indirectamente relacionados y vinculándolas mediante claves externas.
4. Forma normal de Boyce-Codd (BCNF): BCNF es una versión más estricta de 3NF que elimina toda la redundancia restante al garantizar que cada determinante (un conjunto de atributos que determina otro atributo) sea una clave candidata. Las tablas que cumplen con los requisitos de BCNF también están en 3NF, pero lo contrario no siempre es cierto.
5. Cuarta forma normal (4NF): una tabla en 4NF debe estar en BCNF y no tener dependencias de múltiples valores (cuando múltiples conjuntos independientes de atributos dependen de la clave principal). Estas tablas se dividen en tablas más pequeñas para eliminar dependencias de múltiples valores.
6. Quinta forma normal (5NF): para alcanzar 5NF, una tabla debe estar en 4NF y no tener dependencias de unión (cuando una tabla se puede reconstruir uniendo otras tablas). Las tablas que tienen dependencias de unión se descomponen en tablas más pequeñas sin pérdida de información.
Si bien estas son las formas normales principales, existen formas normales superiores, como la sexta forma normal (6NF) y la forma normal de clave de dominio (DKNF), que abordan problemas específicos en las bases de datos. Sin embargo, la mayoría de las aplicaciones prácticas sólo requieren normalización hasta 3NF o BCNF.
Aplicar la normalización en el contexto de la plataforma AppMaster es de gran importancia ya que proporciona una base para generar servidores backend estandarizados y eficientes para el sistema de gestión de bases de datos relacionales (RDBMS) utilizado dentro de la plataforma. AppMaster utiliza la base de datos compatible con Postgresql como su almacén de datos principal, lo que requiere implementar esquemas normalizados para compatibilidad, escalabilidad y alto rendimiento.
Por ejemplo, si un usuario diseña una aplicación que tiene un modelo de datos complejo con múltiples relaciones, el proceso de normalización de AppMaster optimizaría el modelo para evitar redundancias e inconsistencias, logrando una estructura más fácil de mantener. Al emplear la normalización durante la fase de diseño, AppMaster garantiza que las aplicaciones generadas sean robustas, escalables y fáciles de mantener, y cumplan con las prácticas aceptadas por la industria en el diseño de bases de datos.
En conclusión, la normalización es un proceso crucial en el diseño de esquemas de bases de datos relacionales, asegurando escalabilidad, mantenibilidad y rendimiento. Dado que la plataforma no-code AppMaster permite el desarrollo de aplicaciones para diversos casos de uso, desde pequeñas empresas hasta grandes empresas, la normalización desempeña un papel fundamental en la generación de servidores backend estructuralmente sólidos y eficientes, lo que garantiza que las aplicaciones producidas cumplan con las expectativas a nivel empresarial. y requisitos.
