データ正規化とは？

私たちが生きている時代、データは新しい金である。企業が保有する本当の宝物は、今やデータなのです。企業や組織が保有するデータの量と、それをどのように展開できるかが、その成功の鍵を握っているのです。なぜなら、今日の意思決定、マーケティング、開発、成長、顧客管理、そして営業は、データに基づいて行われるからです。今日の企業にとって大きな課題は、この膨大なデータを扱うことであり、そのためにデータの正規化に触れる機会が多くなっています。しかし、データの正規化とは何でしょうか。なぜ必要なのでしょうか。そして、その利点は何でしょうか？この記事では、我々はこれらのすべての質問とそれ以上に答えるつもりです。

データの正規化とは何ですか？

データの正規化、またはデータベースの正規化は、データの冗長性を削減するために、データベースを整理し、構造化するプロセスである。簡単に言えば、データベースの正規化のプロセスは、すべてのフィールドとレコードが論理的に整理されていることを確認する方法であるため、冗長性を回避するだけでなく、任意のリレーショナルデータベースの使用をより効率的にする：あなたはすべてのデータの入力ミス、誤って削除を回避し、またデータの更新プロセスを容易にすることができます。データの正規化を理解することは非常に簡単ですが、そのプロセスは見かけよりも複雑です。データの正規化は、データベースが編成されるべき方法を指示する特定のルールに従っています。

データの正規化の利点

リレーショナル・データベースを 使用しているかどうか。 CRMプラットフォーム、データ分析、 アプリ開発 など、どのような用途であっても、データの正規化は必要です。データベースの正規化は、自分やチームに余分な作業をもたらすと思うかもしれませんが、その利点を知れば、考えが変わるはずです。では、データの正規化にはどのようなメリットがあるのでしょうか。

データベースのサイズを減少させる

あなたは、データベース内で繰り返されるデータを持っているとき、あなたはそのデータを格納するために多くのスペースを必要とするが、それは完全に無駄だ。データの正規化は、データベースの保存容量を減らすことにつながり、それはご存知のように、リソースとコストを節約することを意味します。

クエリーの簡素化

よく整理されたデータベースから情報を検索することは、手作業であれ、自動化されたデジタルツールであれ、乱雑な場所で同じことをするよりも常に簡単です。

メンテナンスの容易化

データベースの正規化は、問題を防ぎ、データベースの保守を容易にする。この場合も、リソースとコストの両方を無駄にすることを避けることができます。

パフォーマンスの向上

すでにご存知のように、データベースは、あらゆるアプリケーションやソフトウェア全般の機能を支えています。データベースの正規化は、データを取得するプロセスをスピードアップし、その結果、アプリケーションのパフォーマンスを向上させることができます。

誰がデータの正規化を必要としますか？

誰もが何らかの目的のためにデータとデータベースを扱うには、データの正規化を必要とします。冗長で組織化されていないデータベースを持つことに意味はありません。しかし、データの正規化が特に重要であるいくつかの領域があります。

• データ分析：複数のデータベースから有用な情報を抽出する必要がある場合、それらを正規化する必要があります。
• ソフトウェア開発：データの正規化は、あらゆるアプリケーションのパフォーマンスを最適化する際に、大きな違いをもたらします。開発者が開発プロセスにおいて、 SaaS アプリケーションからのデータを統合する必要がある場合、非常に重要になります。
• ビジネス: すべての企業は、データを収集し、そのデータを使用して意思決定を行い、ビジネスを成長させ、マーケティング戦略を立案するなどの必要があります。
• プロフェッショナル：独立した仕事をしている人は、顧客、情報、サービス/製品カタログなどを整理する必要があります。つまり、データベースとデータの正規化が必要なのです。

データ正規化の仕組み

ここまで、データの正規化について、理論的な概念としてお話ししてきました。しかし、その最も実用的な側面に踏み込んでみると、それは標準と特定のルールで構成されたプロセスであり、データベースを最適化し、上で説明したすべての利点を活用したいのであれば、知っておく必要があることがわかります。

データの正規化とは、基本的にはデータベースに挿入されるすべてのデータの標準を決定することです。例えば、顧客の電話番号や住所などのデータベースがあったとして、その標準は次のようになります。

• すべての名前はこの形式で書かれています。ダーズリー、ヴァーノン
• すべての電話番号はこの形式で書かれています。530-000-0000.
• 住所はすべてこの形式で書きます。4, Private Drive, San Francisco.

しかし、データベースを扱うすべての人が、どこにいても、どんな仕事をしていても、共有できる基準があります。正規形と呼ばれる階層にまとめられたルールがあります。言い換えれば、1つ目の正規形をすでに適用している場合にのみ、2つ目の正規形を適用することができるのです。

いくつかの正規形が標準化されていますが、最も一般的で、知っておくべきなのは最初の3つです - この記事で詳しく説明するのはそのためです。しかし、正規形以外にも、守らなければならない一般的なルールがあります。たとえば、データベース内のテーブルには主キーを含める必要があります。主キーの値は、各行を区別し、各レコードに一意のIDを関連付けます。したがって、第一正規形に入る前に、データベース（テーブル）に主キーフィールドがあることを確認します。

第一正規形 (1NF)

第一正規形は、データベースの各フィールドには1つの値のみを格納し、1つのデータベースには同じように情報を格納する2つのフィールドがあってはならないことを定めています。例でもっとわかりやすく説明しましょう。これは、コースとそれを教える教授に関する情報を格納するデータベースです。

教授ID教授名科目名P001グレゴール・ミッチェル

文学

クリエイティブ・ライティング

P002アンジェラ・マッコール物理学

このデータベースは2つの点で第一正規形に反しています。

• Mitchell教授は2つのコースを教えているので、1つのフィールドに2つの値があります。
• 類似の情報を格納する2つのフィールドがある。教授IDと教授名の両方が教授の身元に関する情報を提供します。

データベースを正規化するために、データベースを2つに分割する必要があります。

• 1つ目は、教授のアイデンティティに関連する情報を含み、教授IDと教授名の2つのフィールドを含むことになります。
• もう一つは、コースと、そのコースを教える教授に対応する教授IDの2つのフィールドを持つことになります。

ここで、2つのデータベースがあり、1つ目のデータベースは2つ目のデータベースと一対多の関係を持っています。2つのテーブルは外部キー、つまり教授IDフィールドを介して結合されています。

第二正規形(2NF)

第二正規形は冗長性を減らすことを目的とし、すべてのフィールドに主キーに関する情報を格納することを保証します。言い換えれば

• 各データベースは主キーをひとつだけ持たなければならない
• すべての非主要キーは主キーに完全に依存していなければならない。

この2つの原則により、各データベースは主キーに含まれる同じ引数に関する一貫した情報を保存することが保証されます。もう一度、例で理解を深めてみましょう。

次のような「教授誕生日・学科」データベースがあります。

教授名誕生日学科ハリー・グレイ7月1日文学部ビクトリア・ホワイト19年9月文学ポール・ソウル3月1日文学ジェームス・スミス6月5日科学

上記のデータベースは、各フィールドが単一の情報のみを含み、フィールドはすべて異なる情報を提供するため、第一正規形に従います。しかし、誕生日フィールドは完全に名前に依存しますが、所属する学科は誕生日に依存しないので、第二正規形には従いません。

このデータベースを正規化するためには、やはり2つに分割する必要があります。

• 教授の誕生日データベースは、2つのフィールドを含んでいます。教授名と誕生日の2つのフィールドを含む教授誕生日データベース
• 教授名と誕生日の2つのフィールドを含む教授学科データベース。教授名と学科

第三正規形(3NF)

データベースが第3正規形を満たすのは、他動的従属性がない場合である。推移的従属性とは何ですか？データベース上のカラムBがカラムAに依存しており、そのカラムが主キーに依存している場合、推移的依存関係があると言えます。第三正規形に従ってデータベースを正規化するには、主キーに直接依存しないB列を削除し、その情報を独自の主キーを持つ第二データベース上に格納する必要があります。

別の例を挙げましょう。このようなオーダーデータベースがあります。

オーダーID注文日顧客 ID****顧客の郵便番号D00101/3/2022C00197438D00206/15/2022C00208638

このデータベースは、主キーである注文IDを持っているので、第三正規形を尊重していません。注文日と顧客 ID は完全にそれに依存していますが、顧客の郵便番号は顧客 ID に依存しており、これは主キーではありません。このデータベースを第三正規形に従って正規化するには、各顧客 ID と顧客郵便番号とを関連付ける第二顧客郵便番号データベースを作成する必要があります。

SQLキーとは？

データの正規化は、もちろん、 SQL データベースを扱うときに非常に重要になります。SQL はリレーショナルデータベースシステムの標準言語であり、あらゆるコンピュ ータでリレーショナルデータベースへのデータの保存、操作、取得に使用されます。SQL キーとは、データベースやテーブルからデータを取得するために使用する属性 (単一または複数の属性を含む) のことです。また、異なるデータベース間の関係を作成するためにも使用されます。

SQLのキーには、最も重要な種類があります。

• スーパー キー：スーパーキーは、テーブル上の1つの行を一意に識別する、テーブル内の1つまたは複数のカラムの組み合わせです。
• 外部 キー：関連する2つのデータベースがある場合に重要である。第二正規形の例では、教授IDフィールドを「共有」する2つの正規化されたデータベースがありました。教授IDは外部キーであり、両データベースが関連していることを知らせる役割を果たす。
• 主キー：SQL キーの一種である。これまで述べてきたように、第一正規形では、テーブルごとに複数の主キーを持つことはできず、すべてのフィールドが直接かつ完全に主キーに依存しなければなりません。

まとめ

今回は、データの正規化の重要性について説明しました。これまで述べてきたように、ワークフローを遅くし、より複雑にするプロセスのように思えるかもしれませんが、追加作業をする価値があるほどのメリットがあります。

データの正規化は、データベースの管理が非常に複雑になることを示す一例でもあります。そのため、作業をできるだけ簡略化できるツールに頼ることが重要です。この点で、以下のツールをお勧めします。 no-codeこのツールは、 コードを書かずに アプリケーションを作成し、その データベースを 管理することができるものです（AppMaster）。データの正規化ルールを学ぶ必要はありますが、それを適用するのはずっと簡単です。