La primera forma normal (1NF) es un concepto fundamental en el campo de los sistemas de gestión de bases de datos relacionales (RDBMS) y la normalización de bases de datos, que es un proceso de organización de tablas, columnas y relaciones de datos para reducir la redundancia y mejorar la integridad general de los datos. Es el primer nivel de normalización en la jerarquía de normalización y sirve como base para crear bases de datos eficientes y bien estructuradas.
1NF dicta que cada tabla de una base de datos debe cumplir requisitos específicos para lograr este nivel de normalización. Los objetivos principales de 1NF son eliminar grupos repetidos (disposiciones de datos dentro de una tabla donde algunos valores se repiten dentro de la misma fila o columna), imponer valores atómicos (las unidades de datos más pequeñas posibles en una tabla) y garantizar que cada columna contiene un valor único del dominio del atributo. Estos principios ayudan a eliminar datos redundantes y promover la ejecución eficiente de consultas, lo cual es particularmente importante en aplicaciones de alto rendimiento a gran escala como las generadas por la plataforma AppMaster.
Hay cuatro requisitos principales para que una mesa cumpla con 1NF:
- Cada tabla debe tener una clave principal única que pueda identificar cada fila de la tabla. Este identificador único (también conocido como PK) puede ser un atributo único o una combinación de atributos que juntos garantizan la unicidad para cada fila. La clave principal no debe contener ningún valor nulo, ya que comprometería la integridad de la base de datos.
- Todas las columnas de la tabla solo deben contener valores atómicos, que son indivisibles y no pueden descomponerse más. En otras palabras, una sola columna no debe almacenar múltiples valores o estructuras de datos complejas, como matrices o listas. Este requisito evita la redundancia de datos y garantiza que cada pieza de información se almacene de la manera más eficiente y adecuada.
- Todas las columnas deben almacenar valores del mismo dominio, lo que significa que cada columna debe imponer una restricción de tipo de datos y solo aceptar valores de ese tipo. Por ejemplo, una columna que almacena fechas no debe permitir la entrada de texto o valores numéricos. Esto ayuda a mantener la coherencia de los datos y evitar su corrupción debido a errores de entrada del usuario o errores del sistema.
- Cada columna debe tener un nombre exclusivo, sin duplicaciones. La denominación única de las columnas ayuda en la gestión de datos y ayuda a garantizar que cada columna de la tabla se pueda identificar y hacer referencia con precisión en consultas, uniones y otras operaciones de bases de datos.
Al cumplir con estos requisitos, 1NF puede establecer una base sólida para el diseño de bases de datos, mejorando el rendimiento de las consultas y reduciendo posibles inconsistencias de datos. Sin embargo, 1NF por sí solo no es suficiente para lograr un esquema de base de datos óptimo, ya que no aborda problemas relacionados con dependencias funcionales y dependencias transitivas que aún pueden resultar en anomalías y redundancias de datos. Para abordar estos problemas restantes, se han desarrollado niveles de normalización adicionales, como la Segunda Forma Normal (2NF) y la Tercera Forma Normal (3NF), lo que proporciona un mayor refinamiento de la estructura y la integridad de la base de datos.
Para ilustrar la aplicación de 1NF, consideremos un ejemplo de una base de datos de comercio electrónico que incluye una tabla denominada "Pedidos". En su estado inicial, la tabla 'Pedidos' puede contener las siguientes columnas: ID de pedido, ID de cliente, Fecha de pedido, ID de producto, Nombre de producto, Cantidad y Precio. Esta tabla podría violar los requisitos de 1NF, ya que las columnas ProductID y ProductName no son atómicas; almacenan múltiples valores dentro de la misma fila para cada pedido que contiene múltiples productos.
Para lograr el cumplimiento de 1NF, la tabla 'Pedidos' podría dividirse en dos tablas separadas: 'Pedidos' y 'Detalles de pedidos'. La tabla 'Pedidos' ahora contendrá las siguientes columnas: ID de pedido, ID de cliente y Fecha de pedido. La nueva tabla 'OrderDetails' tendría las columnas: OrderDetailID, OrderID, ProductID, ProductName, Cantidad y Precio. Al dividir la tabla original en dos tablas más pequeñas con valores atómicos, esta nueva estructura cumple con los requisitos de 1NF y promueve una mejor integridad y rendimiento de los datos.
En conclusión, la Primera Forma Normal (1NF) representa un paso crucial en el proceso de creación de una base de datos relacional eficiente y bien estructurada. Al establecer requisitos específicos para el diseño de tablas, 1NF ayuda a minimizar las redundancias, inconsistencias y anomalías de los datos, mejorando así el rendimiento general y la capacidad de mantenimiento del sistema de base de datos. Esto es particularmente importante para aplicaciones modernas de alto rendimiento, como las generadas por la plataforma AppMaster, en las que la integridad de los datos y la capacidad de respuesta son factores esenciales que contribuyen al éxito del software y la satisfacción del usuario final.
