Достижение первой нормальной формы: методы и примеры структурирования отношений

В мире проектирования баз данных нормализация является важнейшей концепцией, обеспечивающей целостность данных и уменьшающей избыточность. Первая нормальная форма (1NF) — это начальный шаг на пути к созданию хорошо структурированной базы данных. В этой статье мы рассмотрим различные методы на примерах кода, позволяющие привести отношения в первую нормальную форму.

Методы достижения первой нормальной формы:

  1. Разделение многозначных атрибутов на отдельные таблицы.
    Один из способов придерживаться первой нормальной формы — идентифицировать атрибуты с несколькими значениями и создавать для них отдельные таблицы. Давайте рассмотрим гипотетический сценарий отношения «Книги», в котором атрибут «Жанры» может иметь несколько значений:

    Таблица «Книги»: BookID Название Жанры
    1 Книга А Художественная литература, Фантастика
    2 Книга B Фэнтези, Романтика

    Выделив атрибут «Жанры» в отдельную таблицу, мы можем удалить многозначный атрибут:

    Таблица «Книги»: BookID Название
    1 Книга A
    2 Книга Б
    Таблица жанров: BookID Жанр
    1 Художественная литература
    1 Научная фантастика
    2 Фэнтези
    2 Романтика
  2. Создание составного ключа.
    В случаях, когда отношение имеет несколько атрибутов, которые при объединении образуют уникальный идентификатор для каждого кортежа, создание составного ключа может помочь достичь первой нормальной формы. Давайте рассмотрим отношение «Студенты» с несколькими атрибутами, образующими составной ключ:

    Таблица студентов: StudentID CourseID Имя студента Имя курса
    1 101 Джон Доу Математика
    1 102 Джон Доу Наука
    2 101 Джейн Смит Математика
    2 103 Джейн Смит Английский

    Создавая составной ключ с использованием «StudentID» и «CourseID», мы можем устранить избыточность:

    Таблица студентов: StudentID StudentName
    1 Джон Доу
    2 Джейн Смит
    Таблица курсов: CourseID CourseName
    101 Математика
    102 Наука
    103 Английский
  3. Использование соединительных таблиц.
    В ситуациях, когда между двумя объектами существует связь «многие ко многим», мы можем ввести соединительную таблицу для достижения первой нормальной формы. Давайте рассмотрим связь «Студенты» и «Курсы»:

    Таблица «Студенты»: StudentID StudentName
    1 Джон Доу
    2 Джейн Смит
    Таблица курсов: CourseID CourseName
    101 Математика
    102 Наука
    Таблица зачисления (соединительная таблица): StudentID CourseID
    1 101
    1 102
    2 101
    2 103

Достижение первой нормальной формы необходимо для хорошо структурированных и эффективных баз данных. Используя такие методы, как разделение многозначных атрибутов, создание составных ключей и использование соединительных таблиц, мы можем гарантировать, что наши отношения соответствуют первой нормальной форме. Следуя этим методам, мы можем создавать базы данных, обеспечивающие целостность данных, минимизирующие избыточность и способствующие эффективному управлению данными.