МДК.11.01 - 06 - Третья нормальная форма (3NF) базы данных
Сегодня мы с Вами подробно рассмотрим третью нормальную форму (3NF) базы данных, Вы узнаете, какие требования предъявляются к таблицам, чтобы база данных находилась в третьей нормальной форме, и для наглядности мы конечно рассмотрим пример.
Перед тем как переходить к процессу приведения таблиц базы данных до третьей нормальной формы, необходимо чтобы эти таблицы уже находились во второй нормальной форме, подробно процесс приведения таблиц базы данных до второй нормальной формы, а также все требования, предъявляемые ко второй нормальной форме, мы рассматривали в предыдущей статье — вторая нормальная форма (2NF).
После того как таблицы базы данных находятся во второй нормальной форме, мы можем начинать приводить базу данных к третьей нормальной форме и рассматривать соответствующие требования.
Требования третьей нормальной формы (3NF)
Требование третьей нормальной формы (3NF) заключается в том, чтобы в таблицах отсутствовала транзитивная зависимость.
Транзитивная зависимость — это когда неключевые столбцы зависят от значений других неключевых столбцов.
Если в первой нормальной форме наше внимание было нацелено на соблюдение реляционных принципов, во второй нормальной форме в центре нашего внимания был первичный ключ, то в третьей нормальной форме все наше внимание уделено столбцам, которые не являются первичным ключом, т.е. неключевым столбцам.
Чтобы нормализовать базу данных до третьей нормальной формы, необходимо сделать так, чтобы в таблицах отсутствовали неключевые столбцы, которые зависят от других неключевых столбцов.
Иными словами, неключевые столбцы не должны пытаться играть роль ключа в таблице, т.е. они действительно должны быть неключевыми столбцами, такие столбцы не дают возможности получить данные из других столбцов, они дают возможность посмотреть на информацию, которая в них содержится, так как в этом их назначение.
Главное правило третьей нормальной форме (3NF) звучит следующим образом:
Таблица должна содержать правильные неключевые столбцы
Пример приведения таблиц базы данных к третьей нормальной форме
Для рассмотрения примера давайте возьмем нашу таблицу с сотрудниками, которую в предыдущем материале мы привели ко второй нормальной форме путем добавления в нее дополнительного атрибута «Табельный номер», который в результате стал первичным ключом.
Таблица сотрудников во второй нормальной форме
| 🔑 Табельный номер | ФИО | Должность | Подразделение | Описание подразделения |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Иванов И.И. | Программист | Отдел разработки | Разработка и сопровождение приложений и сайтов |
| 2 | Сергеев С.С. | Бухгалтер | Бухгалтерия | Ведение бухгалтерского и налогового учета финансово-хозяйственной деятельности |
| 3 | John Smith | Продавец | Отдел реализации | Организация сбыта продукции |
Чтобы определить, находится ли эта таблица в третьей нормальной форме, мы должны проверить все неключевые столбцы, каждый из них должен зависеть только от первичного ключа, и никаким образом к другим неключевым столбцам он не должен относиться.
Однако, в результате проверки мы выясняем, что столбец «Описание подразделения» не зависит напрямую от первичного ключа. Мы это выяснили, когда задали себе один вопрос «Каким образом описание подразделения связано с сотрудником?». И наш ответ звучит следующим образом: «Атрибут описание подразделения содержит детальные сведения того подразделения, в котором работает сотрудник».
Отсюда следует, что столбец «Описание подразделения» не связан на прямую с сотрудником, он связан напрямую со столбцом «Подразделение», который напрямую связан с сотрудником, ведь сотрудник работает в каком-то конкретном подразделении. Это и есть транзитивная зависимость, когда один неключевой столбец связан с первичным ключом через другой неключевой столбец.
Чтобы привести эту таблицу к третьей нормальной форме, мы должны сделать что? Правильно, декомпозицию!
Мы должны эту таблицу разбить на две: в первой хранить сотрудников, а во второй подразделения. А для реализации связи в таблице сотрудников создать ссылку на таблицу подразделений, т.е. добавить внешний ключ.
Таблица сотрудников в третьей нормальной форме
| 🔑 Табельный номер | ФИО | Должность | 🔗 Подразделение |
|---|---|---|---|
| 1 | Иванов И.И. | Программист | 1 |
| 2 | Сергеев С.С. | Бухгалтер | 2 |
| 3 | John Smith | Продавец | 3 |
Таблица подразделений в третьей нормальной форме
| 🔑 Идентификатор подразделения | Подразделение | Описание подразделения |
|---|---|---|
| 1 | Отдел разработки | Разработка и сопровождение приложений и сайтов |
| 2 | Бухгалтерия | Ведение бухгалтерского и налогового учета финансово-хозяйственной деятельности |
| 3 | Отдел реализации | Организация сбыта продукции |
Таким образом, в наших таблицах отсутствует транзитивная зависимость, и они находятся в третьей нормальной форме.
После того как мы привели таблицы базы данных к третьей нормальной форме, мы можем переходить к приведению таблиц до следующей нормальной формы, в частности до нормальной формы Бойса-Кодда (BCNF). Описание, требования и пример приведения таблиц до нормальной формы Бойса-Кодда мы рассмотрим в следующем материале.