Normalización de Bases de Datos: Conceptos Esenciales y Formas Normales
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Conceptos Fundamentales de Normalización de Bases de Datos
Primera Forma Normal (1.ª FN)
Si los valores en la relación son atómicos (los valores de los atributos no pueden ser un conjunto de valores o un grupo repetitivo).
La 2.ª y 3.ª Forma Normal se aplican a las relaciones que están restringidas por dependencias funcionales.
Dependencias Funcionales
Un valor de la tupla en un atributo determina unívocamente el valor de la tupla en otro atributo.
Determinante
El determinante es el atributo de la izquierda de una dependencia funcional que determina el valor del atributo de la parte derecha.
Superclave
Una superclave es uno o más atributos que identifican a una entidad.
La 2.ª FN reduce la redundancia y la inconsistencia (el operador de descomposición es la proyección).
El primer paso en normalización es sacar proyecciones para eliminar dependencias funcionales no completas.
Formas Normales Principales
Segunda Forma Normal (2.ª FN)
Una relación está en 2.ª Forma Normal si el atributo no clave no es funcionalmente dependiente de una parte de la clave. También se puede decir que una relación está en 2.ª Forma Normal cuando todos los atributos no clave dependen por completo de la clave primaria.
Violación de la 2.ª FN
La 2.ª Forma Normal puede violarse solo cuando una clave es una clave compuesta.
Proceso de Descomposición para 2.ª FN
Para descomponer una relación que no está en 2.ª FN en dos relaciones que sí estén en 2.ª Forma Normal, siga estos pasos:
- Crear una relación usando los atributos de la dependencia funcional.
- Los atributos de la parte derecha de la DF se eliminan entonces de la relación original.
- Si más de una DF impide la relación en 2.ª FN, repita los pasos 1 y 2 para cada DF.
- Si el determinante aparece en más de una DF, tome todos los resultados de los atributos funcionalmente dependientes con ese determinante.
Tercera Forma Normal (3.ª FN)
Una relación está en 3.ª FN si para toda DF X→Y, X es una clave. Si una relación está en 3.ª FN, también lo está en 2.ª FN; lo inverso no es cierto.
Una relación está en 3.ª FN si los atributos no clave (si los hay) son mutuamente dependientes por completo de la clave primaria.
Problemas si no se cumple la 3.ª FN
Si una relación no está en 3.ª FN, se pueden presentar los siguientes problemas:
- La prima para cada tipo de oficio se repite en las filas de cada empleado que tiene el mismo tipo de oficio.
- Si una fila es borrada, se puede perder el dato de la prima para un tipo de oficio.
- Puede o no haber filas en las cuales guardar la prima del tipo de oficio.
Proceso de Descomposición para 3.ª FN
Para descomponer una relación que no está en 3.ª FN, se sigue el mismo proceso que para la 2.ª FN.
Si se verifica que cada determinante en cada relación es una clave de esa relación (el criterio de 3.ª FN), entonces todas las relaciones están en 1.ª, 2.ª y 3.ª FN.
Formas Normales Avanzadas
Forma Normal de Boyce-Codd (FNBC)
La Forma Normal de Boyce-Codd (FNBC) requiere que no existan dependencias funcionales no triviales de los atributos que no sean un conjunto de la clave candidata. Una tabla está en FNBC si está en 3.ª FN y los únicos determinantes son claves candidatas.
Cuarta Forma Normal (4.ª FN)
Una relación está en 4.ª FN solo si está en 3.ª FN y no tiene atributos multivaluados.
Quinta Forma Normal (5.ª FN)
La 5.ª FN elimina las anomalías que resultan de un tipo de restricción llamado dependencia de reunión. Son de interés teórico y de muy dudoso valor práctico.