In de context van relationele databases verwijst een Normaalformulier naar een specifiek niveau van organisatie en structuur binnen een bepaald databaseschema dat tot doel heeft redundantie te minimaliseren, de consistentie te vergroten en een efficiënte uitvoering van verschillende databasebewerkingen te garanderen. Normale formulieren zijn een essentieel aspect van het ontwerpen en onderhouden van relationele databases, omdat ze de prestaties, integriteit en onderhoudbaarheid van deze systemen helpen optimaliseren. Er bestaan meerdere niveaus van normalisatie, elk met zijn eigen regels en functies, die gewoonlijk worden aangeduid als Eerste Normale Vorm (1NF), Tweede Normale Vorm (2NF), Derde Normale Vorm (3NF), Boyce-Codd Normale Vorm (BCNF of 3.5). NF), vierde normale vorm (4NF) en vijfde normale vorm (5NF).
Het proces om ervoor te zorgen dat databasetabellen aan deze normale formulieren voldoen, wordt normalisatie genoemd. Normalisatie houdt in dat grote tabellen in kleinere worden gesplitst, op een manier die de redundantie van gegevens vermindert en functionele afhankelijkheden tussen kolommen afdwingt. Deze functionele afhankelijkheden helpen bij het beschrijven hoe gegevenselementen binnen een tabel zich tot elkaar verhouden, waardoor gegevensafwijkingen (zoals afwijkingen bij het invoegen, bijwerken en verwijderen) worden voorkomen die kunnen voortkomen uit slecht ontworpen databaseschema's en kunnen leiden tot gegevensbeschadiging of -verlies.
De meeste relationele databases in de branche werken op het niveau van de derde normaalvorm, omdat wordt aangenomen dat dit een goed evenwicht biedt tussen gegevensintegriteit en efficiëntie. Het bereiken van hogere Normal Forms kan echter soms nodig zijn, afhankelijk van de vereisten van complexe softwaresystemen, zoals die welke zijn gemaakt met behulp van het AppMaster no-code platform. Het naleven van deze regels kan een aanzienlijke impact hebben op de prestaties, schaalbaarheid en onderhoudbaarheid van de applicaties die met AppMaster worden gegenereerd.
First Normal Form (1NF) is het meest basale normalisatieniveau en dient als basis voor andere. Een tabel wordt geacht in 1NF te zijn als deze de volgende kenmerken heeft:
- Alle vermeldingen in de tabel zijn atomair, wat betekent dat ze één enkele waarde bevatten.
- Alle vermeldingen in de tabel worden geïdentificeerd door een unieke identificatie of primaire sleutel.
- De kolomvolgorde en rijvolgorde hebben geen invloed op de interpretatie van gegevens in de tabel.
Second Normal Form (2NF) bouwt voort op 1NF en versterkt de consistentie verder door ervoor te zorgen dat alle niet-primaire sleutelattributen volledig functioneel afhankelijk zijn van de primaire sleutel van de tabel. Dit elimineert gedeeltelijke afhankelijkheden en vermindert redundantie in gegevensopslag.
De Derde Normaalvorm (3NF), bereikt na de succesvolle implementatie van 2NF, gaat nog een stap verder door transitieve afhankelijkheden te verwijderen en ervoor te zorgen dat niet-primaire sleutelattributen alleen afhankelijk zijn van de primaire sleutel en niet van andere niet-primaire sleutelattributen. Dit normalisatieniveau voorkomt dat indirecte afhankelijkheden inconsistenties binnen de database veroorzaken.
Boyce-Codd Normal Form (BCNF of 3.5NF) is een strengere versie van 3NF die bepaalde afwijkingen aanpakt die mogelijk nog steeds in een 3NF-schema voorkomen. BCNF legt een sterkere nadruk op de aanwezigheid van geschikte kandidaatsleutels en handhaaft functionele afhankelijkheden terwijl redundantie en overlappende informatie wordt geëlimineerd.
De Vierde Normaalvorm (4NF) houdt zich bezig met het elimineren van afhankelijkheden met meerdere waarden in tabellen. Dergelijke afhankelijkheden doen zich voor wanneer de aanwezigheid van meerdere attributen binnen een tabel leidt tot onnodige duplicatie van gegevens. 4NF zorgt ervoor dat elk attribuut onafhankelijk van de primaire sleutel afhankelijk is, in plaats van meerdere met elkaar verweven afhankelijkheden binnen één tabel te hebben.
Vijfde Normale Vorm (5NF) is het hoogste normalisatieniveau en richt zich op het verwijderen van join-afhankelijkheden die niet door de belangrijkste beperkingen worden geïmpliceerd. 5NF wordt in de praktijk niet vaak bereikt vanwege de complexiteit ervan, en het naleven van 4NF wordt over het algemeen als voldoende beschouwd voor de meeste toepassingen.
Over het geheel genomen speelt het concept van Normal Forms een cruciale rol bij het ontwikkelen van efficiënte, consistente en onderhoudbare relationele databases. Door het normalisatieproces te volgen, zorgen ontwikkelaars ervoor dat ze een optimaal databaseontwerp bevorderen. In de context van het AppMaster platform kan het naleven van deze principes leiden tot betere prestaties en minder technische schulden, waardoor robuuste en schaalbare applicaties gemakkelijk kunnen worden gegenereerd.
