การทำให้เป็นมาตรฐาน

ในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ การทำให้เป็นมาตรฐาน เป็นเทคนิคที่เป็นระบบที่ใช้ในการจัดระเบียบโครงสร้างสคีมาของฐานข้อมูลในลักษณะที่เหมาะสมที่สุด โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อลดความซ้ำซ้อนของข้อมูล ความไม่สอดคล้องกัน และการทำซ้ำ ขณะเดียวกันก็รับประกันความสมบูรณ์ของข้อมูลและบังคับใช้ข้อจำกัดด้านความสมบูรณ์ในการอ้างอิง การทำให้เป็นมาตรฐานที่เหมาะสมทำให้แน่ใจได้ว่าข้อมูลแต่ละชิ้นจะถูกจัดเก็บไว้ในที่เดียว ซึ่งช่วยลดข้อผิดพลาดและความคลุมเครือได้ นอกจากนี้ยังทำให้ฐานข้อมูลมีประสิทธิภาพ บำรุงรักษาได้ และยืดหยุ่นมากขึ้นโดยการกำจัดข้อมูลที่ซ้ำซ้อน การรวมองค์ประกอบข้อมูลที่เกี่ยวข้อง และมอบความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างเอนทิตี

การทำให้เป็นมาตรฐานได้รับการแนะนำครั้งแรกโดย EF Codd ซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์คนเดียวกับที่คิดค้นแบบจำลองเชิงสัมพันธ์ขึ้นมาเอง เป้าหมายหลักของการทำให้เป็นมาตรฐานคือการป้องกันปัญหาต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้นจากการออกแบบฐานข้อมูลที่มีโครงสร้างไม่ดี เช่น ความผิดปกติและปัญหาการพึ่งพา ความผิดปกติคือความไม่สอดคล้องกันที่อาจเกิดขึ้นเมื่อมีการเพิ่ม แก้ไข หรือลบข้อมูล ในขณะที่ปัญหาการขึ้นต่อกันทำให้การบำรุงรักษาฐานข้อมูลทำได้ยากขึ้นและมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาด

การทำให้เป็นมาตรฐานจะดำเนินการในขั้นตอนต่างๆ ที่เรียกว่า "รูปแบบปกติ" (NF) ตั้งแต่แบบฟอร์มปกติครั้งแรก (1NF) ไปจนถึงแบบฟอร์มปกติที่ห้า (5NF) รูปแบบปกติแต่ละรูปแบบแสดงถึงระดับเฉพาะของการทำให้เป็นมาตรฐาน และรูปแบบปกติที่ตามมาแต่ละรูปแบบจะให้ระดับการปรับให้เหมาะสมเพิ่มเติมดังต่อไปนี้:

1. แบบฟอร์มปกติครั้งแรก (1NF): ใน 1NF ตารางจะต้องมีคีย์หลักและแต่ละแอตทริบิวต์จะต้องมีค่าอะตอมมิกเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าค่าจะต้องไม่ซ้ำหรือแบ่งออกเป็นหลายส่วน คุณลักษณะที่มีหลายค่าและแอตทริบิวต์แบบผสมจะถูกลบออก และตารางจะถูกแบ่งออกเป็นหลายตารางหากจำเป็น ขั้นตอนนี้ช่วยให้แน่ใจว่าแต่ละแถวของตารางแสดงถึงข้อเท็จจริงเดียวเกี่ยวกับเอนทิตีเดียว

2. Second Normal Form (2NF): เพื่อให้บรรลุ 2NF ตารางจะต้องอยู่ใน 1NF และแอตทริบิวต์ที่ไม่ใช่คีย์ทั้งหมดจะต้องขึ้นอยู่กับคีย์หลักโดยสมบูรณ์ การขึ้นต่อกันบางส่วนซึ่งเกิดขึ้นเมื่อแอตทริบิวต์ที่ไม่ใช่คีย์ขึ้นอยู่กับเพียงส่วนหนึ่งของคีย์หลักเท่านั้น จะถูกลบออกโดยการแบ่งตารางออกเป็นตารางใหม่ด้วยคีย์ที่เหมาะสม

3. Third Normal Form (3NF): เพื่อให้ตารางอยู่ใน 3NF นั้นจะต้องอยู่ใน 2NF และไม่มีการขึ้นต่อกันแบบสกรรมกริยา ซึ่งหมายความว่าแอตทริบิวต์ที่ไม่ใช่คีย์จะต้องไม่ขึ้นอยู่กับคุณลักษณะที่ไม่ใช่คีย์อื่นๆ การพึ่งพาอาศัยกันแบบสกรรมกริยาจะถูกกำจัดโดยการสร้างตารางแยกต่างหากสำหรับคุณลักษณะที่เกี่ยวข้องทางอ้อม และเชื่อมโยงคุณลักษณะเหล่านั้นผ่านทางคีย์นอก

4. Boyce-Codd Normal Form (BCNF): BCNF เป็นเวอร์ชันที่เข้มงวดกว่าของ 3NF ซึ่งกำจัดความซ้ำซ้อนที่เหลือทั้งหมดโดยทำให้แน่ใจว่าดีเทอร์มิแนนต์ทุกตัว (ชุดของคุณลักษณะที่กำหนดคุณลักษณะอื่น) เป็นคีย์ตัวเลือก ตารางที่ตรงตามข้อกำหนด BCNF ก็อยู่ใน 3NF เช่นกัน แต่ในทางกลับกันก็ไม่ได้เป็นความจริงเสมอไป

5. แบบฟอร์มปกติที่สี่ (4NF): ตารางใน 4NF ต้องอยู่ใน BCNF และไม่มีการขึ้นต่อกันแบบหลายค่า (เมื่อชุดแอตทริบิวต์อิสระหลายชุดขึ้นอยู่กับคีย์หลัก) ตารางดังกล่าวจะแบ่งออกเป็นตารางเล็กๆ เพื่อขจัดการพึ่งพาหลายค่า

6. แบบฟอร์มปกติที่ห้า (5NF): หากต้องการเข้าถึง 5NF ตารางจะต้องอยู่ใน 4NF และไม่มีการพึ่งพาการรวม (เมื่อสามารถสร้างตารางใหม่ได้โดยการเข้าร่วมตารางอื่น) ตารางที่มีการขึ้นต่อกันจะถูกแยกย่อยเป็นตารางเล็กๆ โดยไม่สูญเสียข้อมูลใดๆ

แม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะเป็นรูปแบบปกติหลัก แต่ก็มีรูปแบบปกติที่สูงกว่า เช่น Sixth Normal Form (6NF) และ Domain-Key Normal Form (DKNF) ที่แก้ไขปัญหาเฉพาะในฐานข้อมูล อย่างไรก็ตาม การใช้งานจริงส่วนใหญ่ต้องการเพียงการทำให้เป็นมาตรฐานจนถึง 3NF หรือ BCNF เท่านั้น

การใช้การทำให้เป็นมาตรฐานในบริบทของแพลตฟอร์ม AppMaster มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างแบ็กเอนด์เซิร์ฟเวอร์ที่ได้มาตรฐานและมีประสิทธิภาพสำหรับ Relational Database Management System (RDBMS) ที่ใช้ภายในแพลตฟอร์ม AppMaster ใช้ฐานข้อมูลที่เข้ากันได้กับ PostgreSQL เป็นที่เก็บข้อมูลหลัก ทำให้จำเป็นต้องใช้สคีมามาตรฐานเพื่อความเข้ากันได้ ความสามารถในการปรับขนาด และประสิทธิภาพสูง

ตัวอย่างเช่น หากผู้ใช้ออกแบบแอปพลิเคชันที่มีโมเดลข้อมูลที่ซับซ้อนซึ่งมีหลายความสัมพันธ์ กระบวนการทำให้เป็นมาตรฐานของ AppMaster จะปรับโมเดลให้เหมาะสมเพื่อป้องกันความซ้ำซ้อนและความไม่สอดคล้องกัน เพื่อให้ได้โครงสร้างที่สามารถบำรุงรักษาได้มากขึ้น ด้วยการใช้การทำให้เป็นมาตรฐานในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ AppMaster จะรับรองว่าแอปพลิเคชันที่สร้างขึ้นนั้นแข็งแกร่ง ปรับขนาดได้ และบำรุงรักษาได้ง่าย โดยเป็นไปตามแนวทางปฏิบัติที่เป็นที่ยอมรับของอุตสาหกรรมในการออกแบบฐานข้อมูล

โดยสรุป การทำให้เป็นมาตรฐานเป็นกระบวนการสำคัญในการออกแบบสกีมาฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ เพื่อให้มั่นใจถึงความสามารถในการปรับขนาด การบำรุงรักษา และประสิทธิภาพ เนื่องจากแพลตฟอร์ม no-code AppMaster ช่วยให้สามารถพัฒนาแอปพลิเคชันสำหรับกรณีการใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่ธุรกิจขนาดเล็กไปจนถึงองค์กร การทำให้เป็นมาตรฐานจึงมีบทบาทสำคัญในการสร้างแบ็กเอนด์เซิร์ฟเวอร์ที่มีโครงสร้างดีและมีประสิทธิภาพ เพื่อให้มั่นใจว่าแอปพลิเคชันที่ผลิตขึ้นมาจะยืนหยัดตามความคาดหวังระดับองค์กร และข้อกำหนด