Biểu mẫu thông thường đầu tiên (1NF) là một khái niệm cơ bản trong lĩnh vực hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMS) và chuẩn hóa cơ sở dữ liệu, là một quá trình tổ chức các bảng, cột và mối quan hệ dữ liệu để giảm sự dư thừa và cải thiện tính toàn vẹn dữ liệu tổng thể. Đây là cấp độ chuẩn hóa đầu tiên trong hệ thống phân cấp chuẩn hóa và đóng vai trò là nền tảng để tạo cơ sở dữ liệu có cấu trúc tốt và hiệu quả.
1NF quy định rằng mỗi bảng trong cơ sở dữ liệu phải tuân thủ các yêu cầu cụ thể để đạt được mức chuẩn hóa này. Mục tiêu chính của 1NF là loại bỏ các nhóm lặp lại (sắp xếp dữ liệu trong bảng trong đó một số giá trị được lặp lại trong cùng một hàng hoặc cột), thực thi các giá trị nguyên tử (đơn vị dữ liệu nhỏ nhất có thể có trong bảng) và đảm bảo rằng mỗi cột chứa một giá trị duy nhất từ miền của thuộc tính. Những nguyên tắc này giúp loại bỏ dữ liệu dư thừa và thúc đẩy thực hiện truy vấn hiệu quả, điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng quy mô lớn, hiệu suất cao như các ứng dụng được tạo bởi nền tảng AppMaster.
Có bốn yêu cầu chính để một bảng tuân thủ 1NF:
- Mỗi bảng phải có một khóa chính duy nhất có thể xác định từng hàng trong bảng. Mã định danh duy nhất này (còn được gọi là PK) có thể là một thuộc tính đơn lẻ hoặc là sự kết hợp của các thuộc tính cùng nhau đảm bảo tính duy nhất cho mỗi hàng. Khóa chính không được chứa bất kỳ giá trị null nào vì những giá trị này sẽ ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của cơ sở dữ liệu.
- Tất cả các cột trong bảng chỉ được chứa các giá trị nguyên tử, không thể phân chia được và không thể phân tách thêm. Nói cách khác, một cột không được lưu trữ nhiều giá trị hoặc cấu trúc dữ liệu phức tạp, chẳng hạn như mảng hoặc danh sách. Yêu cầu này ngăn chặn sự dư thừa dữ liệu và đảm bảo rằng mỗi phần thông tin được lưu trữ theo cách hiệu quả và phù hợp nhất.
- Tất cả các cột phải lưu trữ các giá trị từ cùng một miền, nghĩa là mỗi cột phải thực thi ràng buộc kiểu dữ liệu và chỉ chấp nhận các giá trị thuộc loại đó. Ví dụ: cột lưu trữ ngày tháng không được phép nhập giá trị văn bản hoặc số. Điều này giúp duy trì tính nhất quán của dữ liệu và ngăn ngừa hỏng dữ liệu do lỗi nhập của người dùng hoặc lỗi hệ thống.
- Mỗi cột phải được đặt tên duy nhất, không trùng lặp. Việc đặt tên cột duy nhất hỗ trợ quản lý dữ liệu và giúp đảm bảo rằng mỗi cột trong bảng có thể được xác định và tham chiếu chính xác trong các truy vấn, kết nối và các hoạt động cơ sở dữ liệu khác.
Bằng cách tuân thủ các yêu cầu này, 1NF có thể thiết lập nền tảng vững chắc cho thiết kế cơ sở dữ liệu, cải thiện hiệu suất truy vấn và giảm sự không nhất quán dữ liệu tiềm ẩn. Tuy nhiên, chỉ 1NF là không đủ để đạt được lược đồ cơ sở dữ liệu tối ưu vì nó không giải quyết được các vấn đề liên quan đến phụ thuộc chức năng và phụ thuộc bắc cầu vẫn có thể dẫn đến dị thường và dư thừa dữ liệu. Để giải quyết những vấn đề còn lại này, các mức chuẩn hóa bổ sung, chẳng hạn như Biểu mẫu chuẩn thứ hai (2NF) và Biểu mẫu chuẩn thứ ba (3NF), đã được phát triển, cung cấp sự sàng lọc sâu hơn về cấu trúc và tính toàn vẹn của cơ sở dữ liệu.
Để minh họa ứng dụng của 1NF, hãy xem xét một ví dụ về cơ sở dữ liệu thương mại điện tử bao gồm một bảng có tên 'Đơn hàng'. Ở trạng thái ban đầu, bảng 'Đơn hàng' có thể chứa các cột sau: OrderID, CustomerID, OrderDate, ProductID, ProductName, Số lượng và Giá. Bảng này có thể vi phạm các yêu cầu 1NF vì các cột ProductID và ProductName không phải là cột nguyên tử; chúng lưu trữ nhiều giá trị trong cùng một hàng cho mỗi đơn hàng chứa nhiều sản phẩm.
Để đạt được sự tuân thủ 1NF, bảng 'Đơn hàng' có thể được chia thành hai bảng riêng biệt: 'Đơn hàng' và 'Chi tiết đơn hàng'. Bảng 'Đơn hàng' bây giờ sẽ chứa các cột sau: OrderID, CustomerID và OrderDate. Bảng 'OrderDetails' mới sẽ có các cột: OrderDetailID, OrderID, ProductID, ProductName, Số lượng và Giá. Bằng cách chia bảng gốc thành hai bảng nhỏ hơn với các giá trị nguyên tử, cấu trúc mới này tuân thủ các yêu cầu của 1NF và thúc đẩy tính toàn vẹn và hiệu suất dữ liệu tốt hơn.
Tóm lại, Biểu mẫu thông thường đầu tiên (1NF) thể hiện một bước quan trọng trong quá trình tạo cơ sở dữ liệu quan hệ có cấu trúc tốt và hiệu quả. Bằng cách thiết lập các yêu cầu cụ thể cho thiết kế bảng, 1NF giúp giảm thiểu sự dư thừa dữ liệu, sự không nhất quán và bất thường, từ đó nâng cao hiệu suất tổng thể và khả năng bảo trì của hệ thống cơ sở dữ liệu. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các ứng dụng hiện đại, hiệu suất cao, chẳng hạn như các ứng dụng được tạo bởi nền tảng AppMaster, trong đó tính toàn vẹn và khả năng phản hồi của dữ liệu là những yếu tố thiết yếu góp phần mang lại thành công cho phần mềm và sự hài lòng của người dùng cuối.
