正規化

9月 15, 2023

リレーショナルデータベースにおける正規化は、データベースのスキーマ構造を最適な方法で編成するために使用される体系的な手法です。データの冗長性、不整合性、反復性を最小限に抑えながら、データの整合性を確保し、参照整合性の制約を適用することを目的としています。適切に正規化すると、各データが正確に 1 か所に保存されるため、エラーや曖昧さが軽減されます。また、冗長データを削除し、関連するデータ要素を統合し、エンティティ間の明確な関係を提供することにより、データベースの効率性、保守性、柔軟性が向上します。

正規化は、リレーショナルモデル自体を発明したのと同じコンピューター科学者である EF Codd によって初めて導入されました。正規化の主な目的は、異常や依存関係の問題など、構造が不十分なデータベース設計によって発生する可能性のあるさまざまな問題を防ぐことです。異常とは、データの追加、変更、削除時に発生する可能性のある不整合のことですが、依存関係の問題によりデータベースの保守が困難になり、エラーが発生しやすくなります。

正規化は、第 1 正規形 (1NF) から第 5 正規形 (5NF) まで、「正規形」(NF) と呼ばれるさまざまな段階で実行されます。各正規形は特定のレベルの正規化を表し、後続の各正規形は次のように追加レベルの最適化を提供します。

1. 第一正規形 (1NF): 1NF では、テーブルには主キーが必要で、各属性にはアトミック値のみが含まれている必要があります。つまり、値を繰り返したり、複数の部分に分割したりしてはなりません。複数値属性と複合属性は削除され、必要に応じてテーブルが複数のテーブルに分割されます。この段階では、テーブルの各行が単一のエンティティに関する単一の事実を表すことが保証されます。

2. 第 2 正規形 (2NF): 2NF を実現するには、テーブルが 1NF にあり、すべての非キー属性が主キーに完全に依存している必要があります。キー以外の属性が主キーの一部のみに依存している場合に発生する部分的な依存関係は、テーブルを適切なキーを持つ新しいテーブルに分割することによって削除されます。

3. 第 3 正規形 (3NF):テーブルが 3NF であるためには、テーブルは 2NF であり、推移的な依存関係がない必要があります。これは、非キー属性が他の非キー属性に依存してはいけないことを意味します。間接的に関連する属性に対して個別のテーブルを作成し、外部キーを介してそれらをリンクすることにより、推移的な依存関係が排除されます。

4. ボイス・コッド正規形 (BCNF): BCNF は 3NF のより厳密なバージョンで、すべての行列式 (別の属性を決定する属性のセット) が候補キーであることを保証することで、残りの冗長性をすべて排除します。 BCNF 要件を満たすテーブルは 3NF にもありますが、その逆は必ずしも当てはまりません。

5. 第 4 正規形 (4NF): 4NF のテーブルは BCNF 内に存在し、複数値の依存関係を持たない必要があります (複数の独立した属性セットが主キーに依存する場合)。このようなテーブルは、複数の値の依存関係を排除するために、より小さなテーブルに分割されます。

6. 第 5 正規形 (5NF): 5NF に到達するには、テーブルが 4NF にあり、結合依存関係がない必要があります (テーブルが他のテーブルを結合することによって再構築できる場合)。結合依存関係のあるテーブルは、情報を失うことなく小さなテーブルに分解されます。

これらは主な正規形ですが、データベースの特定の問題に対処する第 6 正規形 (6NF) やドメインキー正規形 (DKNF) などの高次正規形もあります。ただし、ほとんどの実際的なアプリケーションでは、最大 3NF または BCNF までの正規化のみが必要です。

AppMasterプラットフォームのコンテキストで正規化を適用することは、プラットフォーム内で使用されるリレーショナルデータベース管理システム (RDBMS) 用の標準化された効率的なサーバーバックエンドを生成するための基礎を提供するため、非常に重要です。 AppMaster Postgresql 互換データベースをプライマリデータストアとして利用するため、互換性、スケーラビリティ、および高パフォーマンスのために正規化されたスキーマを実装する必要があります。

たとえば、ユーザーが複数の関係を持つ複雑なデータモデルを持つアプリケーションを設計する場合、 AppMasterの正規化プロセスはモデルを最適化して冗長性や不整合を防ぎ、より保守しやすい構造を実現します。 AppMaster 、設計段階で正規化を採用することで、生成されたアプリケーションが堅牢でスケーラブルで保守が容易であることを保証し、データベース設計において業界で認められた慣行に準拠しています。

結論として、正規化はリレーショナルデータベーススキーマを設計し、スケーラビリティ、保守性、パフォーマンスを確保する上で重要なプロセスです。 AppMaster no-codeプラットフォームにより、中小企業から大企業まで、さまざまなユースケースに対応したアプリケーション開発が可能になるため、正規化は、構造的に健全で効率的なサーバーバックエンドの生成において重要な役割を果たし、作成されたアプリケーションがエンタープライズレベルの期待に確実に応えられるようにします。そして要件。