Normalización de Base d Normalización dee Datos, es el pr proceso oceso de or organizar ganizar los da datos tos en una b base ase de datos que incluye incluye la creación de tablas tablas y el establecimiento establecim iento de relaciones entre ellas. Este proceso es utilizado para ayudar a eliminar los datos redundantes. Cinco formas de normalización (FN: Forma normal) 1FN: Eliminar grupos repetitivos 2FN: Eliminar datos redundan redundantes tes 3FN: Eliminar columnas no depende de clave 4FN: Aislar Relaciones Múltiples Independien Independientes tes 5FN: Aislar relaciones semánticamen semánticamente te relacionadas múltiples
Primera Forma Normal (1FN) La primera forma normal significa que los datos están en un formato de entidad, lo que significa que se han cumplido las siguientes condiciones:
Eliminar grupos repetidos en tablas individuales Crear una tabla independiente para cada conjunto de datos relacionados Identificar cada conjunto de relacionados con la clave principal
No utilice varios varios campo camposs en una sola ta tabla bla para almac almacenar enar datos similares Ejemplo de Normalización
En el ejemplo tenemos una tabla No Normalizada que contiene Estudiantes, Tutor, Habitación y las Clases 1,2 y 3. Vamos a implementar la primera forma normal, luego la segunda y la tercera. Al aplicarle la primera forma normal eliminamos los grupos repetidos quedándonos con una sola columna de clases y repitiendo los datos del estudiante tutor y habitación y ahora no tenemos grupos repetidos porque aplicamos la primera forma normal (1FN).
Segunda Forma Normal (2FN) La segunda forma normal asegura que cada atributo describe la entidad Crear tablas separadas para el conjunto de valores y los registros múltiples, estas tablas se deben relacionar con una clave externa. Los registros no deben depender de otra cosa que la clave principal de la tabla, incluida la clave compuesta si es necesario
Al pasar a la segunda forma normal vamos a eliminar los datos redundantes, y para lograrlo vamos a crear dos tablas. Una tabla se llamara Estudiantes donde eliminaremos los datos redundantes quedándonos con los datos únicos (Estudiante, Tutor y Habitación) y en una segunda tabla que llamaremos Registro para el numero de estudiante y las clases que llevara en el ejemplo el estudiante 1606 y 2602 llevara cada uno tres clases. El contenido de la (1FN) Primera Forma Normal que estaba en una tabla ha sido divido en dos tablas para eliminar eliminar los datos red redundantes undantes e introducirlo a la (2FN) Segun Segunda da Forma Nor Normal. mal.
Tercera forma normal (3FN) La tercera forma normal comprueba las dependencias transitivas, eliminando campos que no dependen de la clave principal.
Los valores que no dependen de la clave principal no pertenecen a la tabla Los campos que no pertenecen a la clave principal colóquelos en una tabla aparte y relacionen ambas tablas por medio de una clave externa.
Para pasar a la tercera forma normal tenemos que eliminar los campos de No Dependen de la Clave y para lograrlo dividimos la tabla estudiante en dos tablas y creamos la tabla Facultad donde trasladaremos la columna habitación que No Depende de la Clave que es la columna estudiante, el nombre del tutor sera el enlace con al tabla estudiante aunque también podría ser la columna estudiante.
Otras formas de normaliza normalización ción La cuarta forma normal también se llama la forma normal de Boyce Codd (BCNF) y la quinta forma normal existe, pero rara vez se consideran en el diseño práctico. El no tener en cuenta estas dos reglas de normalización adicionales puede resultar en un diseño de base de datos menos perfecto pero no debería afectar a la funcionalidad
La normalización de base de datos es un punto muy importante que deberíamos de tomar muy en serio para establecer cimientos sólidos sobre los cuales podemos construir aplicaciones robustas que en el futuro no presenten problemas de base de datos difíciles de solucionar.
El siguiente ejemplo pertenece a un pequeño texto que preparé para el curso de Base de Datos I. Espero que sea revisado, comentado, corregido o aumentado. También necesito sugerencias para preparar otros ejemplos que sean más o menos fáciles de elaborar y enseñar. (Luis Paez -
[email protected] [email protected])) A través del siguiente ejercicio se intenta afirmar los conocimientos de normalización con un ejemplo simplificado de una base de datos para una pequeña biblioteca.
CodLibro
Titulo
Autor
Editorial
NombreLector FechaDev
1001
Variable compleja
Murray Spiegel
McGraw Hill
Pérez Gómez, Juan
15/04/2005
1004
Visual Basic 5
E. Petrousts Petroustsos os
Anaya
Ríos Terán, Ana
17/04/2005
1005
Estadística
Murray Spiegel
McGraw Hill
Roca, René
16/04/2005
1006
Oracle University
Nancy Greenberg y Priya Nathan
Oracle Corp.
García Roque, Luis
20/04/2005
1007
Clipper 5.01
Ramalho
McGraw Hill
Pérez Gómez, Juan
18/04/2005
Esta tabla no cumple el requisito de la Primera Forma Normal (1NF) de sólo tener campos atómicos, pues el nombre del lector es un campo que puede (y conviene) descomponerse en apellido paterno, apellido materno y nombres. Tal como se muestra en la siguiente tabla. 1NF CodLibro
Titulo
Autor
Editorial Paterno Materno Nombres FechaDev
1001
Variable compleja
Murray Spiegel
1004
Visual Basic 5
E. Anaya Petroustsos
1005
Estadística
Murray Spiegel
1006
Oracle Nancy University Greenberg
Oracle Corp.
García
1006
Oracle Priya University Nathan
Oracle Corp.
1007
Clipper 5.01
McGraw Hill
Ramalho
McGraw Hill
McGraw Hill
Pérez
Gómez
Juan
15/04/2005
Ríos
Terán
Ana
17/04/2005
René
16/04/2005
Roque
Luis
20/04/2005
García
Roque
Luis
20/04/2005
Pérez
Gómez
Juan
18/04/2005
Roca
Como se puede ver, hay cierta redundancia característica de 1NF. La Segunda Forma Normal (2NF) pide que no existan dependencias parciales o dicho de otra manera, todos los atributos no clave deben depender por completo de la clave primaria. Actualmente en nuestra tabla tenemos varias dependencias parciales si consideramos como atributo clave el código del libro. Por ejemplo, el título es completamente identificado por el código del libro, pero el nombre del lector en realidad no tiene dependencia de este código, por tanto estos datos deben ser trasladados a otra tabla.
2NF CodLibro
Titulo
Autor
Editorial
1001
Variable compleja
Murray Spiegel
McGraw Hill
1004
Visual Basic 5
E. Petroustsos
Anaya
1005
Estadística
Murray Spiegel
McGraw Hill
1006
Oracle Universit University y
Nancy Greenberg
Oracle Corp.
1006
Oracle Universit University y Priya Nathan
Oracle Corp.
1007
Clipper 5.01
McGraw Hill
Ramalho
La nueva tabla sólo contendrá datos del lector.
CodLector Paterno Materno Nombres
501
Pérez
Gómez
Juan
502
Ríos
Terán
Ana
503
Roca
René
CodLector Paterno Materno Nombres
504
García
Roque
Luis
Hemos creado una tabla para contener los datos del lector y también tuvimos que crear la columna CodLector para identificar unívocamente a cada uno. Sin embargo, esta nueva disposición de la base de datos necesita que exista otra tabla para mantener la información de qué libros están prestados a qué lectores. Esta tabla se muestra a continuación:
CodLibro CodLector FechaDev
1001
501 15/04/2005
1004
502 17/04/2005
1005
503 16/04/2005
1006
504 20/04/2005
1007
501 18/04/2005
Para la Tercera Forma Normal (3NF) la relación debe estar en 2NF y además los atributos no clave deben ser mutuamente independientes y dependientes por completo de la clave primaria. También recordemos que dijimos que esto significa que las columnas en la tabla deben contener solamente información sobre la entidad definida por la clave primaria y, por tanto, las columnas en la tabla deben contener datos acerca de una sola cosa. En nuestro ejemplo en 2NF, la primera tabla conserva información acerca del libro, los autores y editoriales, por lo que debemos crear nuevas tablas para satisfacer los requisitos de 3NF. 3NF
CodLibro
Titulo
Variable 1001 compleja 1004 Visual Basic 5 1005 Estadística Oracle 1006 University 1007 Clipper 5.01
CodAutor
Autor
Murray 801 Spiegel E. 802 Petroustsos Nancy 803 Greenberg 804 Priya Nathan 806 Ramalho
CodEditorial Editorial
McGraw 901 Hill 902 Anaya Oracle 903 Corp. Aunque hemos creado nuevas tablas para que cada una tenga sólo información acerca de una entidad, también hemos perdido la información acerca de qué autor ha escrito qué libro y las editoriales correspondientes, por lo que debemos crear otras tablas que relacionen cada libro con sus autores y editoriales.
CodLibro codAutor
1001
801
1004
802
1005
801
1006
803
1006
804
1007
806
CodLibro codEditorial
1001
901
1004
902
1005
901
1006
903
1007
901
Y el resto de las tablas no necesitan modificación.
CodLector Paterno Materno Nombres
501 Pérez
Gómez
Juan
502 Ríos
Terán
Ana
503 Roca 504 García
René Roque
Luis
CodLibro CodLector FechaDev
1001
501 15/04/2005
1004
502 17/04/2005
1005
503 16/04/2005
1006
504 20/04/2005
1007
501 18/04/2005
