¿Qué es normalización?
Normalización es un proceso que clasifica relaciones, objetos, formas de relación y demás elementos en grupos, en base a las características que cada uno posee. Si se identifican ciertas reglas, se aplica un categoría; si se definen otras reglas, se aplicará otra categoría.
Estamos interesados en particular en la clasificación de las relaciones BDR. La forma de efectuar esto es a través de los tipos de dependencias que podemos determinar dentro de la relación. Cuando las reglas de clasificación sean más y más restrictivas, diremos que la relación está en una forma normal más elevada. La relación que está en la forma normal más elevada posible es que mejor se adapta a nuestras necesidades debido a que optimiza las condiciones que son de importancia para nosotros:
• La cantidad de espacio requerido para almacenar los datos es la menor posible;
• La facilidad para actualizar la relación es la mayor posible;
• La explicación de la base de datos es la más sencilla posible.
El proceso de normalización de bases de datos consiste en aplicar una serie de reglas a las relaciones obtenidas tras el paso del modelo entidad-relación al modelo relacional.
Las bases de datos relacionales se normalizan para:
Evitar la redundancia de los datos.
Evitar problemas de actualización de los datos en las tablas.
Proteger la integridad de los datos.
En el modelo relacional es frecuente llamar tabla a una relación, aunque para que una tabla sea considerada como una relación tiene que cumplir con algunas restricciones:
Cada columna debe tener su nombre único.
No puede haber dos filas iguales. No se permiten los duplicados.
Todos los datos en una columna deben ser del mismo tipo.
Formas Normales
Las formas normales son aplicadas a las tablas de una base de datos. Decir que una base de datos está en la forma normal N es decir que todas sus tablas están en la forma normal N.
En general, las primeras tres formas normales son suficientes para cubrir las necesidades de la mayoría de las bases de datos. El creador de estas 3 primeras formas normales (o reglas) fue Edgar F. Codd.1
Primera Forma Normal (1FN)
Una tabla está en Primera Forma Normal sólo si
• Todos los atributos son atómicos. Un atributo es atómico si los elementos del dominio son indivisibles, mínimos.
• La tabla contiene una clave primaria.
• La tabla no contiene atributos nulos.
• Si no posee ciclos repetitivos.
Una columna no puede tener múltiples valores. Los datos son atómicos. (Si a cada valor de X le pertenece un valor de Y, entonces a cada valor de Y le pertenece un valor de X)
Esta forma normal elimina los valores repetidos dentro de una BD
Segunda Forma Normal (2FN)
Dependencia Funcional. Una relación está en 2FN si está en 1FN y si los atributos que no forman parte de ninguna clave dependen de forma completa de la clave principal. Es decir que no existen dependencias parciales.
En otras palabras podríamos decir que la segunda forma normal está basada en el concepto de dependencia completamente funcional. Una dependencia funcional es completamente funcional si al eliminar los atributos A de X significa que la dependencia no es mantenida, esto es que A Є X, (X – {A}) -x-> Y. Una dependencia funcional es una dependencia parcial si hay algunos atributos que pueden ser removidos de X y la dependencia todavía se mantiene, esto es A Є X, (X – {A}) -> Y .
Por ejemplo {SSN, PNUMBER} HOURS es completamente dependiente dado que ni SSN HOURS ni PNUMBER HOURS mantienen la dependencia. Sin embargo {SSN, PNUMBER} ENAME es parcialmente dependiente dado que SSN ENAME mantiene la dependencia.
Tercera Forma Normal (3FN)
La tabla se encuentra en 3FN si es 2FN y cada atributo que no forma parte de ninguna clave, depende directamente y no transitivamente, de la clave primaria.
Un ejemplo de este concepto sería que, una dependencia funcional X->Y en un esquema de relación R es una dependencia transitiva si hay un conjunto de atributos Z que no es un subconjunto de alguna clave de R, donde se mantiene X->Z y Z->Y.
Por ejemplo, la dependencia SSN->DMGRSSN es una dependencia transitiva en EMP_DEPT de la siguiente figura. Decimos +son mantenidas, y DNUMBER no es un subconjunto de la clave de EMP_DEPT. Intuitivamente, podemos ver que la dependencia de DMGRSSN sobre DNUMBER es indeseable en EMP_DEPT dado que DNUMBER no es una clave de EMP_DEPT.
Forma Normal de Boyce-Codd (FNBC)
La tabla se encuentra en BCNF si cada determinante, atributo que determina completamente a otro, es clave candidata.
Cuarta Forma Normal (4FN)
Una tabla se encuentra en 4FN si, y sólo si, para cada una de sus dependencias múltiples no funcionales X->->Y, siendo X una super-clave que, X es o una clave candidata o un conjunto de claves primarias.
Quinta Forma Normal (5FN)
Una tabla se encuentra en 5FN si:
• La tabla esta en 4FN
• No existen relaciones de dependencias no triviales que no siguen los criterios de las claves. Una tabla que se encuentra en la 4FN se dice que esta en la 5FN si, y sólo si, cada relación de dependencia se encuentra definida por las claves candidatas.
Normalización es un proceso que clasifica relaciones, objetos, formas de relación y demás elementos en grupos, en base a las características que cada uno posee. Si se identifican ciertas reglas, se aplica un categoría; si se definen otras reglas, se aplicará otra categoría.
Estamos interesados en particular en la clasificación de las relaciones BDR. La forma de efectuar esto es a través de los tipos de dependencias que podemos determinar dentro de la relación. Cuando las reglas de clasificación sean más y más restrictivas, diremos que la relación está en una forma normal más elevada. La relación que está en la forma normal más elevada posible es que mejor se adapta a nuestras necesidades debido a que optimiza las condiciones que son de importancia para nosotros:
• La cantidad de espacio requerido para almacenar los datos es la menor posible;
• La facilidad para actualizar la relación es la mayor posible;
• La explicación de la base de datos es la más sencilla posible.
El proceso de normalización de bases de datos consiste en aplicar una serie de reglas a las relaciones obtenidas tras el paso del modelo entidad-relación al modelo relacional.
Las bases de datos relacionales se normalizan para:
Evitar la redundancia de los datos.
Evitar problemas de actualización de los datos en las tablas.
Proteger la integridad de los datos.
En el modelo relacional es frecuente llamar tabla a una relación, aunque para que una tabla sea considerada como una relación tiene que cumplir con algunas restricciones:
Cada columna debe tener su nombre único.
No puede haber dos filas iguales. No se permiten los duplicados.
Todos los datos en una columna deben ser del mismo tipo.
Formas Normales
Las formas normales son aplicadas a las tablas de una base de datos. Decir que una base de datos está en la forma normal N es decir que todas sus tablas están en la forma normal N.
En general, las primeras tres formas normales son suficientes para cubrir las necesidades de la mayoría de las bases de datos. El creador de estas 3 primeras formas normales (o reglas) fue Edgar F. Codd.1
Primera Forma Normal (1FN)
Una tabla está en Primera Forma Normal sólo si
• Todos los atributos son atómicos. Un atributo es atómico si los elementos del dominio son indivisibles, mínimos.
• La tabla contiene una clave primaria.
• La tabla no contiene atributos nulos.
• Si no posee ciclos repetitivos.
Una columna no puede tener múltiples valores. Los datos son atómicos. (Si a cada valor de X le pertenece un valor de Y, entonces a cada valor de Y le pertenece un valor de X)
Esta forma normal elimina los valores repetidos dentro de una BD
Segunda Forma Normal (2FN)
Dependencia Funcional. Una relación está en 2FN si está en 1FN y si los atributos que no forman parte de ninguna clave dependen de forma completa de la clave principal. Es decir que no existen dependencias parciales.
En otras palabras podríamos decir que la segunda forma normal está basada en el concepto de dependencia completamente funcional. Una dependencia funcional es completamente funcional si al eliminar los atributos A de X significa que la dependencia no es mantenida, esto es que A Є X, (X – {A}) -x-> Y. Una dependencia funcional es una dependencia parcial si hay algunos atributos que pueden ser removidos de X y la dependencia todavía se mantiene, esto es A Є X, (X – {A}) -> Y .
Por ejemplo {SSN, PNUMBER} HOURS es completamente dependiente dado que ni SSN HOURS ni PNUMBER HOURS mantienen la dependencia. Sin embargo {SSN, PNUMBER} ENAME es parcialmente dependiente dado que SSN ENAME mantiene la dependencia.
Tercera Forma Normal (3FN)
La tabla se encuentra en 3FN si es 2FN y cada atributo que no forma parte de ninguna clave, depende directamente y no transitivamente, de la clave primaria.
Un ejemplo de este concepto sería que, una dependencia funcional X->Y en un esquema de relación R es una dependencia transitiva si hay un conjunto de atributos Z que no es un subconjunto de alguna clave de R, donde se mantiene X->Z y Z->Y.
Por ejemplo, la dependencia SSN->DMGRSSN es una dependencia transitiva en EMP_DEPT de la siguiente figura. Decimos +son mantenidas, y DNUMBER no es un subconjunto de la clave de EMP_DEPT. Intuitivamente, podemos ver que la dependencia de DMGRSSN sobre DNUMBER es indeseable en EMP_DEPT dado que DNUMBER no es una clave de EMP_DEPT.
Forma Normal de Boyce-Codd (FNBC)
La tabla se encuentra en BCNF si cada determinante, atributo que determina completamente a otro, es clave candidata.
Cuarta Forma Normal (4FN)
Una tabla se encuentra en 4FN si, y sólo si, para cada una de sus dependencias múltiples no funcionales X->->Y, siendo X una super-clave que, X es o una clave candidata o un conjunto de claves primarias.
Quinta Forma Normal (5FN)
Una tabla se encuentra en 5FN si:
• La tabla esta en 4FN
• No existen relaciones de dependencias no triviales que no siguen los criterios de las claves. Una tabla que se encuentra en la 4FN se dice que esta en la 5FN si, y sólo si, cada relación de dependencia se encuentra definida por las claves candidatas.
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