Что такое нормализация базы данных и зачем она нужна

Нормализация — это процесс структурирования реляционной базы данных для минимизации избыточности данных и устранения потенциальных аномалий (ошибок при вставке, обновлении или удалении данных).

Основные цели нормализации:

• Устранение дублирования данных: Каждый факт хранится только в одном месте.
• Обеспечение целостности данных: Предотвращение противоречивых данных в базе.
• Упрощение структуры БД: Создание логически понятных и легко поддерживаемых таблиц.

Процесс нормализации описывается через нормальные формы (НФ). Наиболее часто используются первые три:

1. Первая нормальная форма (1НФ):

   • Все атрибуты (колонки) должны быть атомарными (неделимыми).
   • В таблице не должно быть повторяющихся групп столбцов.

2. Вторая нормальная форма (2НФ):

   • Таблица находится в 1НФ.
   • Все неключевые атрибуты полностью функционально зависимы от первичного ключа (актуально для составных ключей).

3. Третья нормальная форма (3НФ):

   • Таблица находится в 2НФ.
   • Отсутствуют транзитивные зависимости (когда неключевой атрибут зависит от другого неключевого атрибута).

Практический пример

До нормализации (нарушение 1НФ и 3НФ): Одна таблица Orders со всеми данными.

Проблемы: поле Products неатомарно, CustomerAddress зависит от CustomerName, а не от OrderID (транзитивная зависимость).

После нормализации (3НФ): Данные разделены на три логические таблицы.

Такая структура устраняет избыточность и аномалии, делая базу данных надежной и масштабируемой.