Совсем недавно я рассказывала про нормализацию, а сегодня хочу с примерами поговорить о первой (1НФ) и второй (2НФ) нормальных формах. Это базовые правила организации данных в таблицах, которые помогают избежать путаницы и дублирования информации.
Начнем с 1НФ.
Отношение находится в 1НФ, если все его атрибуты являются простыми, все используемые домены должны содержать только скалярные значения. Не должно быть повторений строк в таблице.
Представьте, что у вас есть таблица с данными о студентах и их курсах. И в одной ячейке вы храните несколько курсов через запятую. Это нарушает 1НФ.
Пример таблицы, нарушающей 1НФ (таблицы могут некорректно отображаться на небольших телефонах 🥲 смотрите в горизонтальной ориентации):
| student_id | student_name | courses |
|------------|--------------|---------------------|
| 1 | Иван | Математика, Физика |
| 2 | Марья | Химия, Биология |
Чтобы привести таблицу к 1НФ, нужно:
— Убрать повторяющиеся группы значений из отдельных ячеек
— Создать отдельную запись для каждого значения в исходной или новой связанной таблице
— Определить уникальный первичный ключ для каждой таблицы
Пример таблиц, приведенных к 1НФ:
| student_id | student_name |
|------------|--------------|
| 1 | Иван |
| 2 | Марья |
| student_id | course |
|------------|--------------|
| 1 | Математика |
| 1 | Физика |
| 2 | Химия |
| 2 | Биология |
Теперь таблицы приведены к 1НФ, и данные структурированы таким образом, чтобы избежать дублей и обеспечить целостность данных.
2НФ строится на основе 1НФ.
Отношение находится во 2НФ, если оно находится в 1НФ и каждый не ключевой атрибут неприводимо зависит от Первичного Ключа.
Здесь главное избавиться от частичных зависимостей. Например, если у вас есть таблица "student_courses" с составным ключом из student_id и course_id, а поле "student_name" зависит только от student_id — это нарушение 2НФ.
Пример таблицы, нарушающей 2НФ:
| student_id | course_id | student_name | grade |
|------------|-----------|--------------|-------|
| 1 | 101 | Иван | 5 |
| 1 | 102 | Иван | 4 |
| 2 | 101 | Мария | 3 |
Чтобы привести к 2НФ:
— Выделите зависимые атрибуты в отдельную таблицу
— Свяжите новую таблицу с исходной через первичный ключ
Пример таблиц, приведенных к 2НФ:
| student_id | student_name |
|------------|--------------|
| 1 | Иван |
| 2 | Мария |
| student_id | course_id | grade |
|------------|-----------|-------|
| 1 | 101 | 5 |
| 1 | 102 | 4 |
| 2 | 101 | 3 |
Теперь данные о студентах будут в отдельной таблице. Это уменьшит избыточность и упростит анализ информации.
Применение 1НФ и 2НФ помогает:
+ Улучшить целостность данных
+ Уменьшить избыточность
+ Упростить обновление информации
Помните, нормализация — это непрерывный процесс.
Также стоит отметить, что современные системы управления базами данных (СУБД) часто автоматизируют процесс нормализации. Например, PostgreSQL с версии 10 предлагает функции для автоматической нормализации таблиц. Но не все и не всегда ими пользуются, и не везде это работает корректно 😁 так что понимать основы нужно обязательно.
В следующий раз уделим немного внимания 3НФ.
А вы применяете нормализацию в своих проектах? Какие сложности встречали?
#dwh