Нормализация модели данных

Основным критерием качества разработанной модели данных является ее соответствие так называемым нормальным формам (НФ). Основная цель нормализации – устранение избыточности данных. Коддом были определены три нормальные формы, которые включают одна другую. Другими словами, если модель данных соответствует 2НФ, то она одновременно соответствует и 1НФ. Соответствие 3НФ подразумевает соответствие 1НФ и 2НФ.

Первая нормальная форма гласит: информация в каждом поле таблицы является неделимой и не может быть разбита на подгруппы. Пример информации, не соответствующей 1НФ:

…

Иванов, 15 отдел, начальник

…

Правильно:

Фамилия	Должность	№ отдела
Иванов	Начальник

Вторая нормальная форма гласит: таблица соответствует 1НФ и в таблице нет неключевых атрибутов, зависящих от части сложного (состоящего из нескольких столбцов) первичного ключа. Пример информации, не соответствующей 2НФ:

№ отдела	Должность	Отдел	Количество сотрудников
	Начальник	Производственный отдел
	Инженер	Производственный отдел
	Начальник	Отдел продаж
	Менеджер	Отдел продаж

Предположим, что данная модель описывает структуру отделов по должностям. Первичный ключ (выделен серым цветом) является сложным и состоит из двух столбцов (номер отдела и наименование должности). В данном случае наименование отдела логически зависит только от номера отдела и не зависит от должности (одна и та же должность может существовать в разных отделах). Чтобы привести модель ко 2-й НФ, необходимо разбить эту таблицу на две логически взаимосвязанные:

	Отделы
	№ отдела	Наименование
		Производственный отдел
		Отдел продаж
Структура
№ отдела	Должность	Количество сотрудников
	Начальник
	Инженер
	Начальник
	Менеджер

Кстати, это пример случая, когда вторичный ключ (“№ отдела”) одновременно является частью первичного (“№ отдела”, “Должность”).

Следствие: если в таблице первичный ключ состоит из одного столбца, то эта таблица автоматически соответствует 2НФ (при условии соответствия и 1НФ).

Третья нормальная форма гласит: таблица соответствует первым двум НФ и все неключевые атрибуты зависят только от первичного ключа и не зависят друг от друга. Пример несоответствия 3НФ:

Сотрудники
Табельный №	Фамилия	Оклад	Наименование отдела	№ отдела
	Иванов		Производственный отдел
	Петров		Производственный отдел
	Иванов		Отдел продаж

Очевидно, что неключевые атрибуты “Наименование отдела” и “№ отдела” логически взаимосвязаны друг с другом, в то время как комбинация фамилия-отдел-оклад имеет смысл только в сочетании с табельным номером сотрудника (предположим, что в организации работают два Иванова-однофамильца в разных отделах). Решение может быть следующим:

Сотрудники
Табельный №	Фамилия	Оклад	№ отдела
	Иванов
	Петров
	Иванов

Отделы
№ отдела	Наименование
	Производственный отдел
	Отдел продаж