Normalización de Base de Datos

 Normalización de Base de Datos

Concepto

La normalización de una base de datos es un proceso que consiste en designar y aplicar una serie de reglas a las relaciones obtenidas tras el paso del modelo entidad - relación al modelo relacional.

¿Por qué se normalizan las bases de datos?

Las bases de datos relacionales se normalizan para:

• Evitar la redundancia de los datos.
• Disminuir problemas de actualización de datos.
• Proteger la integridad de los datos.
• Facilitar el acceso e interpretación de los datos.
• Reducir el tiempo y complejidad de revisión de las bases de datos.
• Optimizar el espacio de almacenamiento.
• Prevenir borrados indeseados de datos. 

Requisitos de la Normalización de las bases de datos

Para que las tablas de las bases de datos estén normalizadas deben cumplir las siguientes reglas

• Cada tabla debe tener su nombre único.
• No puede haber dos filas iguales.
• No se permiten los duplicados.
• Todos los datos en una columna deben ser del mismo tipo.

Niveles de Normalización 

1. Primera Forma Normal (1FN)

Es la forma normal propia al esquema relacional, de uso obligatorio.

• Todos los atributos llave están definidos.
• No hay grupos repetidos en la tabla. Cada fila/columna contiene un solo valor, no un conjunto de ellos.
• Todos los atributos son dependientes de la llave primaria.
• Todos los atributos son atómicos. Un atributo es atómico si los elementos del dominio son simples e indivisibles.
• No debe existir variación en el número de columnas.
• Los campos no clave deben identificarse por la clave (dependencia funcional).
• Debe existir una independencia del orden tanto de las filas como de las columnas; es decir, si los datos cambian de orden no deben cambiar sus significados.

Ejemplo:

2. Segunda Forma Normal (2FN)

La segunda forma normal añade la necesidad de que no existan dependencias funcionales parciales. Esto significa que todos los valores de las columnas de una fila deben depender de la clave primaria de dicha fila, entendiendo por clave primaria los valores de todas las columnas que la formen, en caso de ser más de una.

Las tablas que están ajustadas a la primera forma normal, y además disponen de una clave primaria formada por una única columna con un valor indivisible, cumplen ya con la segunda forma normal. Ésta afecta exclusivamente a las tablas en las que la clave primaria está formada por los valores de dos o más columnas, debiendo asegurarse, en este caso, que todas las demás columnas son accesibles a través de la clave completa y nunca mediante una parte de esa clave.

3. Tercera Forma Normal (3FN)

En cuanto a la tercera forma normal, ésta indica que no deben existir dependencias transitivas entre las columnas de una tabla, lo cual significa que las columnas que no forman parte de la clave primaria deben depender sólo de la clave, nunca de otra columna no clave.

Ejemplo:

Problemas de Redundancia

1. Primera Forma Normal (1FN)

Separamos las tablas estableciendo la relación entre ella por matricula, que referencia al alumno (clave primaria). Por tanto la nueva tabla tiene como clave primaria “código” y posee un campo matricula que actúa como clave foránea a matricula en alumno.

La relación alumno.matricula <- curso.matricula establece la vinculación entre los registros de cada tabla.

 Aún existe redundancia de datos en tabla de cursos. Por ende debe dividirse en una tabla alterna.

2. Segunda Forma Normal (2FN)

Cuando se estable una relación muchos a muchos (N:M) se genera una relación como tabla adicional. En este caso alumno_curso.

3. Tercera Forma Normal (3FN)

Eliminar aquellos campos que no dependan de la clave. Carrera no depende directamente de la clave primaria en alumnos, por tanto debe sacarse de la tabla alumnos.

Referencias:

• https://ed.team/blog/normalizacion-de-bases-de-datos
• https://bookdown.org/paranedagarcia/database/normalizacion.html
• https://repositorio-uapa.cuaieed.unam.mx/repositorio/moodle/pluginfile.php/2760/mod_resource/content/1/UAPA-Normalizacion-Base-Datos/index.html