Todo lo que debes saber sobre la normalización en bases de datos

La normalización es una técnica de diseño para estructurar tablas de bases de datos relacionales. Las tablas pueden normalizarse en mayor o menor grado. Las formas normales más comunes, de menos normalizadas a más normalizadas, son las siguientes:

Sexta forma normal (6NF)

La normalización de base de datos es una técnica para diseñar tablas de bases de datos relacionales para minimizar la duplicación de información y, al hacerlo, proteger la base de datos contra ciertos tipos de problemas lógicos o estructurales.

Grados más altos de normalización típicamente involucran más tablas y crean la necesidad de un mayor número de uniones, lo que puede reducir el rendimiento. Por lo tanto, las tablas más altamente normalizadas suelen utilizarse en aplicaciones de bases de datos que involucran muchas transacciones aisladas (por ejemplo, un sistema de cajero automático), mientras que las tablas menos normalizadas tienden a utilizarse en aplicaciones de bases de datos que no necesitan mapear relaciones complejas entre entidades de datos y atributos de datos (por ejemplo, una aplicación de informes o una aplicación de búsqueda de texto completo).

Problemas abordados por la normalización

Una anomalía de actualización. El empleado 519 tiene direcciones diferentes en diferentes registros.

Una anomalía de inserción. Hasta que al nuevo miembro de la facultad se le asigne enseñar al menos un curso, no se pueden registrar sus detalles.

Una anomalía de eliminación. Toda la información sobre el Dr. Giddens se pierde cuando deja temporalmente de ser asignado a cualquier curso. Una tabla que no está suficientemente normalizada puede sufrir inconsistencias lógicas de varios tipos y anomalías que involucran operaciones de datos. En una tabla así:

La misma información puede expresarse en múltiples registros; por lo tanto, las actualizaciones en la tabla pueden resultar en inconsistencias lógicas. Por ejemplo, cada registro en una tabla de "Habilidades de empleados" podría contener un ID de empleado, Dirección de empleado y Habilidad; por lo tanto, un cambio de dirección para un empleado en particular potencialmente necesitará aplicarse a múltiples registros (uno para cada una de sus habilidades). Si la actualización no se realiza con éxito, es decir, si la dirección del empleado se actualiza en algunos registros pero no en otros, entonces la tabla queda en un estado inconsistente. Específicamente, la tabla proporciona respuestas conflictivas a la pregunta de cuál es la dirección de este empleado en particular. Este fenómeno se conoce como una anomalía de actualización.

Hay circunstancias en las que ciertos hechos no se pueden registrar en absoluto. Por ejemplo, cada registro en una tabla de "Facultad y sus cursos" podría contener un ID de Facultad, Nombre de Facultad, Fecha de Contratación de Facultad y Código de Curso; por lo tanto, podemos registrar los detalles de cualquier miembro de la facultad que enseñe al menos un curso, pero no podemos registrar los detalles de un miembro de la facultad recién contratado que aún no haya sido asignado para enseñar ningún curso. Este fenómeno se conoce como una anomalía de inserción.

Hay circunstancias en las que la eliminación de datos que representan ciertos hechos requiere la eliminación de datos que representan hechos completamente diferentes. La tabla "Facultad y sus cursos" descrita en el ejemplo anterior sufre de este tipo de anomalía, ya que si un miembro de la facultad deja de ser asignado temporalmente a cualquier curso, debemos eliminar el último de los registros en los que aparece ese miembro de la facultad. Este fenómeno se conoce como una anomalía de eliminación.

Idealmente, una tabla de base de datos relacional debe diseñarse de tal manera que excluya la posibilidad de anomalías de actualización, inserción y eliminación. Las formas normales de la teoría de bases de datos relacionales proporcionan pautas para decidir si un diseño particular será vulnerable a tales anomalías. Es posible corregir un diseño no normalizado para que se adhiera a las demandas de las formas normales: esto se llama normalización.

La normalización generalmente implica descomponer una tabla no normalizada en dos o más tablas que, si se combinan (unen), transmitirían exactamente la misma información que la tabla original.

Primera Forma Normal (1NF)

La primera forma normal (1NF) establece las reglas básicas para una base de datos organizada:

Eliminar columnas duplicadas de la misma tabla.

Crear tablas separadas para cada grupo de datos relacionados e identificar cada fila con una columna única o un conjunto de columnas (la clave primaria).

Segunda Forma Normal (2NF)

La segunda forma normal (2NF) aborda aún más el concepto de eliminar datos duplicados:

Cumplir con todos los requisitos de la primera forma normal.

Eliminar subconjuntos de datos que se aplican a múltiples filas de una tabla y colocarlos en tablas separadas.

Crear relaciones entre estas nuevas tablas y

Revisa los siguientes enlaces:

Gracias

Seshu

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La normalización de bases de datos es una técnica para diseñar tablas de bases de datos relacionales con el fin de minimizar la duplicación de información y, al hacerlo, proteger la base de datos contra ciertos tipos de problemas lógicos o estructurales. Por ejemplo, cuando múltiples instancias de una misma información se encuentran en una tabla, existe la posibilidad de que estas instancias no se mantengan consistentes cuando los datos dentro de la tabla se actualizan, lo que lleva a una pérdida de integridad de datos. Una tabla que esté suficientemente normalizada es menos vulnerable a problemas de este tipo, ya que su estructura refleja las suposiciones básicas sobre cuándo múltiples instancias de la misma información deben ser representadas por una única instancia solamente.

Grados más altos de normalización típicamente involucran más tablas y crean la necesidad de un mayor número de uniones, lo que puede reducir el rendimiento. Por lo tanto, las tablas más normalizadas suelen ser utilizadas en aplicaciones de bases de datos que involucran muchas transacciones aisladas (por ejemplo, un sistema de cajero automático), mientras que las tablas menos normalizadas tienden a ser utilizadas en aplicaciones de bases de datos que no necesitan mapear relaciones complejas entre entidades de datos y atributos de datos (por ejemplo, una aplicación de informes o una aplicación de búsqueda de texto completo).

La teoría de bases de datos describe el grado de normalización de una tabla en términos de formas normales de sucesivos grados de rigurosidad. Una tabla en tercera forma normal (3NF), por ejemplo, está consecuentemente en segunda forma normal (2NF) también; pero no siempre es el caso contrario.

Aunque las formas normales a menudo se definen informalmente en términos de las características de las tablas, las definiciones rigurosas de las formas normales se relacionan con las características de los constructos matemáticos conocidos como relaciones. Siempre que la información se represente de forma relacional, es relevante considerar hasta qué punto la representación está normalizada.

Formas normales

Las formas normales (abrev. NF) de la teoría de bases de datos relacionales proporcionan criterios para determinar el grado de vulnerabilidad de una tabla a inconsistencias lógicas y anomalías. Cuanto mayor sea la forma normal aplicable a una tabla, menos vulnerable será a tales inconsistencias y anomalías. Cada tabla tiene una "forma normal más alta" (HNF): por definición, una tabla siempre cumple con los requisitos de su HNF y de todas las formas normales inferiores a su HNF; también por definición, una tabla no cumple con los requisitos de ninguna forma normal superior a su HNF.

Las formas normales son aplicables a tablas individuales; decir que una base de datos completa está en la forma normal n es decir que todas sus tablas están en la forma normal n.

Los recién llegados al diseño de bases de datos a veces suponen que la normalización procede de manera iterativa, es decir, un diseño de 1NF se normaliza primero a 2NF, luego a 3NF, y así sucesivamente. Esta no es una descripción precisa de cómo funciona la normalización típicamente. Es probable que una tabla diseñada de manera sensata esté en 3NF en el primer intento; además, si está en 3NF, es muy probable que tenga un HNF de 5NF. Alcanzar las formas normales "superiores" (por encima de 3NF) normalmente no requiere un esfuerzo adicional por parte del diseñador, porque las tablas en 3NF generalmente no necesitan modificaciones para cumplir con los requisitos de estas formas normales superiores.

Edgar F. Codd definió originalmente las primeras tres formas normales (1NF, 2NF y 3NF). Estas formas normales se han resumido como requiriendo que todos los atributos no clave sean dependientes de "la clave, toda la clave y nada más que la clave". Las cuarta y quinta formas normales (4NF y 5NF) tratan específicamente sobre la representación de relaciones de muchos a muchos y de uno a muchos entre atributos. La sexta forma normal (6NF) incorpora consideraciones relevantes para bases de datos temporales.

Primera forma normal

Artículo principal: Primera forma normal

Una tabla está en primera forma normal (1NF) si y solo si representa fielmente una relación. Dado que las tablas de bases de datos encarnan una forma similar a una relación, la característica definitoria de una en primera forma normal es que no permite nulos ni filas duplicadas. En pocas palabras, una tabla con una clave única y sin columnas nulas está en 1NF.

Existe una confusión respecto a la afirmación común de que una tabla en 1NF no puede tener grupos repetidos. Mientras que esa afirmación en sí misma es axiomática, los expertos discrepan sobre lo que califica como un "grupo repetido", por lo tanto, la definición precisa de 1NF es objeto de controversia. No obstante, esta incertidumbre teórica se aplica a las relaciones, no a las tablas. Las manifestaciones de tablas son intrínsecamente libres de grupos repetidos variables porque están estructuralmente limitadas al mismo número de columnas en todas las filas.

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