Nel contesto dei database relazionali, una forma normale si riferisce a uno specifico livello di organizzazione e struttura all'interno di un determinato schema di database che mira a ridurre al minimo la ridondanza, aumentare la coerenza e garantire l'esecuzione efficiente di varie operazioni del database. I moduli normali rappresentano un aspetto essenziale della progettazione e della manutenzione dei database relazionali, poiché aiutano a ottimizzare le prestazioni, l'integrità e la manutenibilità di questi sistemi. Esistono più livelli di normalizzazione, ciascuno con le proprie regole e funzioni, comunemente indicati come Prima Forma Normale (1NF), Seconda Forma Normale (2NF), Terza Forma Normale (3NF), Forma Normale Boyce-Codd (BCNF o 3.5 NF), quarta forma normale (4NF) e quinta forma normale (5NF).
Il processo per garantire che le tabelle del database aderiscano a queste forme normali è chiamato normalizzazione. La normalizzazione implica la suddivisione di tabelle di grandi dimensioni in tabelle più piccole, in modo da ridurre la ridondanza dei dati e imporre dipendenze funzionali tra le colonne. Queste dipendenze funzionali aiutano a descrivere il modo in cui gli elementi di dati all'interno di una tabella si relazionano tra loro, prevenendo così anomalie dei dati, come anomalie di inserimento, aggiornamento ed eliminazione, che possono derivare da schemi di database mal progettati e portare al danneggiamento o alla perdita dei dati.
La maggior parte dei database relazionali del settore opera al livello della terza forma normale, poiché si ritiene che fornisca un buon equilibrio tra integrità dei dati ed efficienza. Tuttavia, a volte può essere necessario ottenere forme normali più elevate a seconda dei requisiti di sistemi software complessi, come quelli creati utilizzando la piattaforma no-code AppMaster. Il rispetto di queste regole può avere un impatto significativo sulle prestazioni, sulla scalabilità e sulla manutenibilità delle applicazioni generate utilizzando AppMaster.
La Prima Forma Normale (1NF) è il livello più elementare di normalizzazione e funge da base per gli altri. Una tabella è considerata in 1NF se ha le seguenti caratteristiche:
- Tutte le voci all'interno della tabella sono atomiche, nel senso che contengono un singolo valore.
- Tutte le voci nella tabella sono identificate da un identificatore univoco o chiave primaria.
- L'ordine delle colonne e delle righe non ha alcuna influenza sull'interpretazione dei dati all'interno della tabella.
La seconda forma normale (2NF) si basa su 1NF e rafforza ulteriormente la coerenza garantendo che tutti gli attributi della chiave non primaria siano completamente dipendenti dal punto di vista funzionale dalla chiave primaria della tabella. Ciò elimina le dipendenze parziali e riduce la ridondanza nell'archiviazione dei dati.
La Terza Forma Normale (3NF), ottenuta dopo aver implementato con successo la 2NF, fa un ulteriore passo avanti rimuovendo le dipendenze transitive, garantendo che gli attributi della chiave non primaria dipendano solo dalla chiave primaria e non da altri attributi della chiave non primaria. Questo livello di normalizzazione impedisce alle dipendenze indirette di causare incoerenze all'interno del database.
Boyce-Codd Normal Form (BCNF o 3.5NF) è una versione più rigorosa di 3NF che risolve alcune anomalie che potrebbero ancora rimanere in uno schema 3NF. BCNF pone una maggiore enfasi sulla presenza di chiavi candidate appropriate e sostiene le dipendenze funzionali eliminando la ridondanza e la sovrapposizione delle informazioni.
La quarta forma normale (4NF) riguarda l'eliminazione delle dipendenze multivalore nelle tabelle. Tali dipendenze si verificano quando la presenza di più attributi all'interno di una tabella porta a un'inutile duplicazione dei dati. 4NF garantisce che ciascun attributo dipenda dalla chiave primaria in modo indipendente, anziché avere più dipendenze intrecciate all'interno di una singola tabella.
La quinta forma normale (5NF) è il livello più alto di normalizzazione e mira alla rimozione delle dipendenze dei join che non sono implicate dai vincoli chiave. Il 5NF non viene comunemente raggiunto nella pratica a causa della sua complessità e l’aderenza al 4NF è generalmente considerata sufficiente per la maggior parte delle applicazioni.
Nel complesso, il concetto di forme normali gioca un ruolo cruciale nello sviluppo di database relazionali efficienti, coerenti e gestibili. Seguendo il processo di normalizzazione, gli sviluppatori garantiscono di promuovere una progettazione ottimale del database. Nel contesto della piattaforma AppMaster, l'adesione a questi principi può portare a prestazioni migliori e riduzione del debito tecnico, consentendo di generare facilmente applicazioni robuste e scalabili.
