Trong bối cảnh cơ sở dữ liệu quan hệ, Biểu mẫu thông thường thứ ba (3NF) là một nguyên tắc thiết kế và tiêu chuẩn mô hình hóa dữ liệu quan trọng nhằm đảm bảo tổ chức và chuẩn hóa dữ liệu trong cơ sở dữ liệu một cách hiệu quả. Chuẩn hóa là quá trình cấu trúc cơ sở dữ liệu bằng cách loại bỏ sự dư thừa dữ liệu và cải thiện tính toàn vẹn dữ liệu. Có một số dạng thông thường (NF) xác định các mức độ chuẩn hóa khác nhau, trong đó 3NF là một trong những dạng cần thiết và được sử dụng rộng rãi nhất, mang lại sự cân bằng tốt giữa việc giảm thiểu sự dư thừa và duy trì tính dễ sử dụng cho cơ sở dữ liệu quan hệ.
Dạng chuẩn thứ ba, hay 3NF, lần đầu tiên được giới thiệu bởi Edgar F. Codd, người tiên phong của mô hình quan hệ, vào năm 1971. Dạng chuẩn này dựa trên hai nguyên tắc nền tảng: loại bỏ sự phụ thuộc bắc cầu và đảm bảo rằng mọi thuộc tính khóa không chính đều được cung cấp đầy đủ. phụ thuộc hàm vào khóa chính của mỗi quan hệ. Một bảng cơ sở dữ liệu được cho là ở mức 3NF nếu nó đáp ứng ba tiêu chí sau:
- Bảng tuân theo Mẫu chuẩn thứ nhất (1NF).
- Bảng tuân theo Dạng chuẩn thứ hai (2NF).
- Không có sự phụ thuộc bắc cầu giữa các thuộc tính không khóa.
Nói rõ hơn, Biểu mẫu thông thường thứ nhất (1NF) yêu cầu một bảng phải chứa các giá trị nguyên tử, trong đó mỗi thuộc tính giữ một giá trị duy nhất thay vì một tập hợp hoặc danh sách, do đó cấm các thuộc tính đa giá trị. Nó cũng yêu cầu mỗi giá trị thuộc tính phải là duy nhất trong một hàng dữ liệu. Điều này đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu và đơn giản hóa việc truy vấn, giảm độ phức tạp khi làm việc với dữ liệu trên nhiều hàng.
Biểu mẫu thông thường thứ hai (2NF) được xây dựng dựa trên 1NF bằng cách thêm ràng buộc rằng mọi thuộc tính không phải khóa phải phụ thuộc hoàn toàn vào toàn bộ khóa chính trong bảng. Điều này trực tiếp giải quyết các vấn đề về dư thừa và phụ thuộc một phần, giảm thiểu nguy cơ bất thường trong cơ sở dữ liệu. Để một bảng ở trạng thái 2NF, nó phải đáp ứng hai yêu cầu: nó đã ở trạng thái 1NF và không tồn tại sự phụ thuộc một phần nào giữa các thuộc tính của nó.
Cuối cùng, Dạng chuẩn thứ ba (3NF) đưa quá trình chuẩn hóa tiến thêm một bước bằng cách loại bỏ sự phụ thuộc bắc cầu giữa các thuộc tính không khóa. Điều này có nghĩa là trong một bảng tuân thủ 3NF, không được có bất kỳ thuộc tính không khóa nào phụ thuộc vào thuộc tính không khóa khác, do đó thuộc tính không khóa này lại phụ thuộc vào khóa chính. Nói một cách đơn giản, tất cả các thuộc tính khóa không chính phải phụ thuộc trực tiếp vào khóa chính thay vì gián tiếp thông qua các thuộc tính khóa không chính khác. Do đó, 3NF đảm bảo giảm thiểu sự dư thừa trong khi vẫn duy trì tính dễ truy vấn và hỗ trợ quản lý cơ sở dữ liệu hiệu quả.
AppMaster, một nền tảng no-code để xây dựng các ứng dụng phụ trợ, web và di động, phụ thuộc rất nhiều vào cơ sở dữ liệu quan hệ cho nhu cầu quản lý và lưu trữ dữ liệu. Việc tuân thủ 3NF trong quy trình lập mô hình dữ liệu là cực kỳ quan trọng để đảm bảo tính hiệu quả, tính toàn vẹn và khả năng mở rộng của các ứng dụng được phát triển thông qua AppMaster. Bằng cách tuân theo các nguyên tắc 3NF, AppMaster có thể cung cấp nền tảng hiệu suất cao và đáng tin cậy cho phép người dùng phát triển ứng dụng theo nhu cầu cụ thể của họ.
Ví dụ:
Hãy xem xét một bảng cơ sở dữ liệu chứa thông tin về nhân viên, các phòng ban của họ và vị trí các phòng ban:
| ID nhân viên | Tên nhân viên | SởID | Tên bộ phận | Bộ phậnĐịa điểm |
Trong bảng này, khóa chính bao gồm các thuộc tính ID nhân viên và ID phòng ban. Bảng có một số phần phụ thuộc, bao gồm phần phụ thuộc một phần (Tên nhân viên phụ thuộc vào ID nhân viên) và phần phụ thuộc bắc cầu (Tên bộ phận và Vị trí bộ phận phụ thuộc vào ID bộ phận, là một phần của khóa chính). Bảng này không có ở dạng 3NF.
Để chuyển đổi bảng này thành 3NF, chúng ta phải loại bỏ cả phụ thuộc một phần và phụ thuộc bắc cầu. Điều này có thể đạt được bằng cách chia dữ liệu thành các bảng riêng biệt:
| ID nhân viên | Tên nhân viên | SởID |
Và
| SởID | Tên bộ phận | Bộ phậnĐịa điểm |
Bằng cách tuân thủ 3NF, các bảng mới không chứa dữ liệu dư thừa và giảm thiểu nguy cơ bất thường, cải thiện tính toàn vẹn và hiệu quả của dữ liệu tổng thể của cơ sở dữ liệu quan hệ.
Tóm lại, Biểu mẫu thông thường thứ ba (3NF) là nguyên tắc thiết kế và tiêu chuẩn mô hình hóa dữ liệu thiết yếu cho cơ sở dữ liệu quan hệ, đảm bảo tổ chức dữ liệu hiệu quả, dư thừa tối thiểu và cải thiện tính toàn vẹn dữ liệu. Bằng cách tuân thủ 3NF khi thiết kế bảng cơ sở dữ liệu, các nền tảng như AppMaster có thể cung cấp nền tảng mạnh mẽ và hiệu quả để phát triển và triển khai các ứng dụng web, thiết bị di động và phụ trợ khác nhau, giúp tăng năng suất và giảm chi phí cho khách hàng thuộc mọi quy mô trong các ngành khác nhau.
