Normalización de Bases de Datos: Formas Normales y Conceptos Esenciales

Modelo Entidad-Relación (E-R) y Normalización

En este modelo se define con cuidado un diagrama E-R, identificando correctamente todas las entidades. Las tablas generadas a partir de un diagrama E-R bien diseñado, por lo general, no necesitan más normalización.

Formas Normales en Bases de Datos

Primera Forma Normal (1FN)

Una relación R se encuentra en 1FN si y solo si cada celda (intersección de renglón y columna) contiene valores atómicos. Abreviada como 1FN, se considera que una relación está en la primera forma normal cuando cumple lo siguiente:

• Las celdas de las tablas poseen valores simples y no se permiten grupos ni arreglos repetidos como valores; es decir, contienen un solo valor por cada celda.
• Todos los registros en cualquier columna (atributo) deben ser del mismo tipo de dato.
• Cada columna debe tener un nombre único. El orden de las columnas en la tabla no es importante.
• Dos filas o renglones de una misma tabla no deben ser idénticas, aunque el orden de las filas no es importante.

Por lo general, la mayoría de las relaciones cumplen con estas características, por lo que podemos decir que se encuentran en la primera forma normal.

Tercera Forma Normal (3FN)

Una relación R está en 3FN si y solo si ya está en 2FN y, además, todos sus atributos no primos dependen de forma no transitiva de la llave primaria. El objetivo de la 3FN es eliminar la dependencia transitiva que puede quedar en una relación en segunda forma normal.

En pocas palabras, una relación está en tercera forma normal si:

1. Está en segunda forma normal (2FN).
2. No existen dependencias transitivas entre los atributos.

Nos referimos a dependencias transitivas cuando existe más de una forma de llegar a referencias a un atributo de una relación a través de otros atributos no clave.

Conceptos Clave Relacionados

Forma Normal de Dominio-Clave (DKNF)

Existen otras clases de restricciones todavía más generales que nos llevan a esta forma normal, considerada la más estricta.

Recubrimiento Canónico

El recubrimiento canónico (Fc) de un conjunto de dependencias F es otro conjunto de dependencias tal que F implica lógicamente todas las dependencias de Fc, y Fc implica lógicamente todas las dependencias de F.

El recubrimiento canónico posee dos propiedades fundamentales:

• Ninguna dependencia funcional en Fc posee atributos redundantes.
• El lado izquierdo (antecedente) de cada dependencia funcional en Fc es único; es decir, no existen dos dependencias con los mismos atributos en el antecedente.

Superclave

Una superclave es un atributo o un conjunto de atributos que identifican de modo único las tuplas (filas) de una relación.

Modelos de Bases de Datos

Base de Datos Jerárquica

Es un tipo de sistema gestor de base de datos (SGBD) que almacena la información en una estructura jerárquica, enlazando los registros en forma de estructura de árbol, donde cada "hijo" tiene un solo "padre".

Base de Datos de Red

Este es un modelo ligeramente distinto del jerárquico. Su diferencia fundamental es la modificación del concepto de nodo: se permite que un mismo nodo tenga varios padres, una posibilidad no permitida en el modelo jerárquico.

Fue una gran mejora con respecto al modelo jerárquico, ya que ofrecía una solución eficiente al problema de redundancia de datos. Sin embargo, la dificultad que significa administrar la información en una base de datos de red ha provocado que sea un modelo utilizado mayormente por programadores más que por usuarios finales.