В контексте реляционных баз данных Третья нормальная форма (3NF) является важнейшим принципом проектирования и стандартом моделирования данных, который обеспечивает эффективную организацию и нормализацию данных в базе данных. Нормализация — это процесс структурирования базы данных путем устранения избыточности данных и улучшения целостности данных. Существует несколько нормальных форм (NF), которые определяют разные уровни нормализации, причем 3NF является одной из наиболее широко используемых и важных форм, обеспечивающей хороший баланс между минимизацией избыточности и сохранением простоты использования реляционных баз данных.
Третья нормальная форма, или 3НФ, была впервые введена Эдгаром Ф. Коддом, пионером реляционной модели, в 1971 году. Эта нормальная форма основана на двух основополагающих принципах: устранении транзитивных зависимостей и обеспечении полного соответствия каждого непервичного ключевого атрибута. функционально зависит от первичного ключа для каждого отношения. Говорят, что таблица базы данных находится в 3NF, если она соответствует следующим трем критериям:
- Таблица соответствует первой нормальной форме (1NF).
- Таблица соответствует второй нормальной форме (2NF).
- Между неключевыми атрибутами нет транзитивных зависимостей.
Более подробно, Первая нормальная форма (1NF) требует, чтобы таблица содержала атомарные значения, при этом каждый атрибут содержит одно значение, а не набор или список, тем самым запрещая многозначные атрибуты. Также требуется, чтобы каждое значение атрибута было уникальным в пределах одной строки данных. Это обеспечивает согласованность данных и упрощает выполнение запросов, уменьшая сложность работы с данными в нескольких строках.
Вторая нормальная форма (2НФ) основывается на 1НФ путем добавления ограничения, согласно которому каждый неключевой атрибут должен полностью зависеть от всего первичного ключа в таблице. Это напрямую решает проблемы избыточности и частичных зависимостей, сводя к минимуму риск возникновения аномалий в базе данных. Чтобы таблица находилась во 2НФ, она должна отвечать двум требованиям: она уже находится в 1НФ и между ее атрибутами не существует частичных зависимостей.
Наконец, Третья нормальная форма (3NF) продвигает процесс нормализации на один шаг вперед, устраняя транзитивные зависимости между неключевыми атрибутами. Это означает, что в таблице, придерживающейся 3NF, не должно быть ни одного неключевого атрибута, зависящего от другого неключевого атрибута, который, в свою очередь, зависит от первичного ключа. Проще говоря, все атрибуты непервичного ключа должны напрямую зависеть от первичного ключа, а не косвенно через другие атрибуты непервичного ключа. Таким образом, 3NF гарантирует минимизацию избыточности, сохраняя при этом простоту выполнения запросов и эффективное управление базой данных.
AppMaster, платформа no-code для создания серверных, веб- и мобильных приложений, в значительной степени полагается на реляционные базы данных для хранения данных и управления ими. Соблюдение 3NF в процессе моделирования данных чрезвычайно важно для обеспечения эффективности, целостности и масштабируемости приложений, разрабатываемых с помощью AppMaster. Следуя принципам 3NF, AppMaster может предоставить высокопроизводительную и надежную платформу, которая позволяет пользователям разрабатывать свои приложения в соответствии со своими конкретными потребностями.
Пример:
Рассмотрим таблицу базы данных, содержащую информацию о сотрудниках, их отделах и местонахождении отделов:
| ID сотрудника | Имя Сотрудника | ID отдела | Название отдела | ОтделРасположение |
В этой таблице первичный ключ состоит из атрибутов «EmployeeID» и «DepartmentID». Таблица имеет несколько зависимостей, включая частичную зависимость (EmployeeName зависит от идентификатора сотрудника) и транзитивные зависимости (имя_департамента и расположение_отдела зависит от_идентификатора_отдела, который является частью первичного ключа). Этой таблицы нет в 3NF.
Чтобы преобразовать эту таблицу в 3NF, мы должны устранить как частичные, так и транзитивные зависимости. Этого можно добиться, разбив данные на отдельные таблицы:
| ID сотрудника | Имя Сотрудника | ID отдела |
и
| ID отдела | Название отдела | ОтделРасположение |
Благодаря соблюдению 3NF новые таблицы не содержат избыточных данных и минимизируют риск аномалий, улучшая общую целостность данных и эффективность реляционной базы данных.
В заключение, Третья нормальная форма (3NF) — это важный принцип проектирования и стандарт моделирования данных для реляционных баз данных, обеспечивающий эффективную организацию данных, минимальную избыточность и улучшенную целостность данных. Придерживаясь 3NF при проектировании таблиц базы данных, такие платформы, как AppMaster, могут обеспечить надежную и эффективную основу для разработки и развертывания различных веб-, мобильных и серверных приложений, что приводит к повышению производительности и снижению затрат для клиентов любого размера в различных отраслях.
