W kontekście relacyjnych baz danych forma normalna odnosi się do określonego poziomu organizacji i struktury w ramach danego schematu bazy danych, którego celem jest minimalizacja redundancji, zwiększenie spójności i zapewnienie wydajnego wykonywania różnych operacji na bazie danych. Formularze normalne są istotnym aspektem projektowania i utrzymywania relacyjnych baz danych, ponieważ pomagają optymalizować wydajność, integralność i łatwość konserwacji tych systemów. Istnieje wiele poziomów normalizacji, każdy z własnymi regułami i funkcjami, które są powszechnie określane jako pierwsza postać normalna (1NF), druga postać normalna (2NF), trzecia postać normalna (3NF), postać normalna Boyce'a-Codda (BCNF lub 3.5). NF), czwarta postać normalna (4NF) i piąta postać normalna (5NF).
Proces zapewniający zgodność tabel bazy danych z tymi postaciami normalnymi nazywany jest normalizacją. Normalizacja polega na podzieleniu dużych tabel na mniejsze w sposób ograniczający redundancję danych i wymuszający zależności funkcjonalne pomiędzy kolumnami. Te zależności funkcjonalne pomagają opisać wzajemne powiązania elementów danych w tabeli, zapobiegając w ten sposób anomaliom danych — takim jak anomalie wstawiania, aktualizacji i usuwania — które mogą wynikać ze źle zaprojektowanych schematów baz danych i prowadzić do uszkodzenia lub utraty danych.
Większość relacyjnych baz danych w branży działa na poziomie trzeciej formy normalnej, ponieważ uważa się, że zapewnia ona dobrą równowagę między integralnością danych a wydajnością. Jednak osiągnięcie wyższych Formularzy normalnych może czasami być konieczne, w zależności od wymagań złożonych systemów oprogramowania, takich jak te utworzone przy użyciu platformy no-code AppMaster. Przestrzeganie tych zasad może mieć znaczący wpływ na wydajność, skalowalność i łatwość konserwacji aplikacji generowanych przy użyciu AppMaster.
Pierwsza postać normalna (1NF) to najbardziej podstawowy poziom normalizacji i służy jako podstawa dla innych. Stół uważa się za należący do 1NF, jeśli ma następujące cechy:
- Wszystkie wpisy w tabeli są niepodzielne, co oznacza, że zawierają pojedynczą wartość.
- Wszystkie wpisy w tabeli identyfikowane są poprzez unikalny identyfikator lub klucz podstawowy.
- Kolejność kolumn i kolejność wierszy nie mają wpływu na interpretację danych w tabeli.
Druga postać normalna (2NF) opiera się na 1NF i dodatkowo wzmacnia spójność, zapewniając, że wszystkie atrybuty klucza innego niż podstawowy są w pełni funkcjonalnie zależne od klucza podstawowego tabeli. Eliminuje to częściowe zależności i zmniejsza redundancję przechowywania danych.
Trzecia postać normalna (3NF), osiągnięta po pomyślnym wdrożeniu 2NF, idzie o krok dalej, usuwając zależności przechodnie, zapewniając, że atrybuty klucza innego niż podstawowy zależą tylko od klucza podstawowego, a nie od innych atrybutów klucza innego niż podstawowy. Ten poziom normalizacji zapobiega powodowaniu przez zależności pośrednie niespójności w bazie danych.
Forma normalna Boyce'a-Codda (BCNF lub 3.5NF) to bardziej rygorystyczna wersja 3NF, która usuwa pewne anomalie, które mogą nadal pozostać w schemacie 3NF. BCNF kładzie większy nacisk na obecność odpowiednich kluczy kandydujących i podtrzymuje zależności funkcjonalne, eliminując jednocześnie redundancję i nakładające się informacje.
Czwarta postać normalna (4NF) zajmuje się eliminacją zależności wielowartościowych w tabelach. Zależności takie powstają, gdy obecność wielu atrybutów w tabeli prowadzi do niepotrzebnego powielania danych. 4NF zapewnia, że każdy atrybut zależy niezależnie od klucza podstawowego, zamiast mieć wiele powiązanych ze sobą zależności w ramach jednej tabeli.
Piąta postać normalna (5NF) to najwyższy poziom normalizacji i ma na celu usunięcie zależności łączenia, które nie wynikają z kluczowych ograniczeń. 5NF nie jest powszechnie osiągany w praktyce ze względu na jego złożoność, a przestrzeganie 4NF jest ogólnie uważane za wystarczające w większości zastosowań.
Ogólnie rzecz biorąc, koncepcja Formularzy Normalnych odgrywa kluczową rolę w tworzeniu wydajnych, spójnych i łatwych w utrzymaniu relacyjnych baz danych. Postępując zgodnie z procesem normalizacji, programiści zapewniają, że promują optymalny projekt bazy danych. W kontekście platformy AppMaster przestrzeganie tych zasad może prowadzić do poprawy wydajności i zmniejszenia długu technicznego, umożliwiając łatwe generowanie solidnych i skalowalnych aplikacji.
