Tecnologías de la Información y la Comunicación
Artículo1 Artículo2 Uso de Acces Normalizacion,interrelaciones y algebra relacional
Guía de las cinco formas normales de las bases de datos relacionales
Las reglas de normalización están diseñadas para prevenir anomalías de actualización e inconsistencia de datos.
Primera forma normal
La primera forma normal trata con la forma del registro. Bajo la primera forma normal, todas las ocurrencias de tipo registro deben contener el mismo numero de campos. La primera forma normal excluye campos repetidos y grupos.
Segunda y tercera formal normal
La segunda y tercera forma normal trata con las relaciones entre campos clave y campos no clave. Bajo la segunda y tercera forma normal un campo no clave debe de proveer un hecho (valor) referente al campo clave. Además el registro debe satisfacer la primera forma normal.
Segunda forma normal
La segunda forma normal es violada cuando un campo que no es clave tiene un valor de un subconjunto del campo de la clave. Es solo relevante cuando el campo clave es compuesto por varios campos.
Cuando el diseño de datos es cambiado para reemplazar registros no normalizados por registros normalizados, a este procesos se le llama normalización.
El diseño normalizado refuerza la integridad de los datos minimizando la inconsistencia
y redundancia de datos.
Tercera forma normal
La tercera forma normal es violada cuando un campo no clave contiene un valor de otro campo no clave.
Dependencias funcionales
En la teoría de las bases de datos relacionales, la segunda y la tercera forma normal son definidas en términos de dependencias funcionales. Un campo Y es funcionalmente dependiente de un campo (o campos) X si es invalido tener dos registros con el mismo valor de X pero diferentes valores en Y. Cuando X es el campo clave, entonces todos los campos son por definición funcionalmente dependientes en X, siempre y cuando no existan dos registros que tengan el mismo valor en X.
Las dependencias funcionales solo existen cuando las cosas involucradas tienen identificadores únicos y singulares. Es importante puntualizar que las dependencias funcionales y las varias formas normales son realmente solo definidas por situaciones en donde existen identificadores únicos y singulares.
Cuarta y Quinta formas normales
La cuarta y quinta formas normales tratan con campos que pueden tener diferentes valores. Un campo que puede tener diferentes valores debe corresponder a una relación muchos a muchos o muchos a uno. En ese sentido la cuarta y la quinta forma normal son también llaves compuestas. Estas llaves normales intentan minimizar el numero de campos involucrados en la llave compuesta.
Cuarta forma normal
Bajo la cuarta forma normal, un registro no debe contener campos que acepten diferentes valores independientes en una entidad. Además el registro debe satisfacer la tercera forma normal.
El problema principal con violar la cuarta forma normal es que lleva hacia incertidumbres en las políticas de mantenimiento. Varias políticas son posibles para el mantenimiento de dos campos que aceptan diferentes valores independientes en un registro.
Otros problemas causados por violar la cuarta forma normal son similares a esos mencionados antes por violar la segunda y tercera forma normal. Estos toman diferentes variaciones dependiendo de las políticas de mantenimiento seleccionadas.
Si hay repeticiones, entonces la actualización debe hacerse en múltiples registros, y los registros pueden volverse inconsistentes.
Dependencias multivaluadas son definidas esencialmente como una relación que acepta la política de mantenimiento de el producto cruzado. La dependencia multivaluada y la cuarta forma normal también aplica a las relaciones que involucran a mas de dos campos.
Quinta forma normal
La quinta forma normal trata con casos donde la información puede ser reconstruida de piezas pequeñas de información que puede ser mantenida con menos redundancia. La segunda, tercera y cuarta formas normales también sirven a este propósito, pero la quinta forma normal generaliza los casos no cubiertos por las otras.
En otras palabras podemos decir que un registro si cumple con la quinta forma normal cuando la información que contiene no puede ser reconstruida de varios registros pequeños (de registros que cada uno tienen menos campos que el registro original). El caso donde todos los registros pequeños tienen la misma llave es excluido. Si un registro puede ser solo descompuesto en registros pequeños donde todos tienen la misma llave, entonces el registro es considerado dentro de la quinta forma normal sin descomposición. Un registro que cumple con la quinta forma normal cumple también con la cuarta, tercera, segunda y primera forma normal.
La quinta forma normal no difiere de la cuarta forma normal a menos de que exista una limitación simétrica.
Una ventaja de la quinta forma normal es que ciertas redundancias pueden ser eliminadas.
Debe de observarse que la normalización involucra mas registros, deben existir un total menor de ocurrencias. La ventaja es notoria cuando se almacenan un numero grandes de registros, mientras que las bases de datos normalizadas crecen en forma sumatoria, las bases de datos no normalizadas crecen en forma multiplicativa.
La cuarta y quinta formas normales tratan con combinaciones de cambios que contienen valores diferentes. Si un registro viola la cuarta forma normal, el proceso de normalización asociado lo descompone en dos registros, cada uno contiene menos campos que el registro original. Cualquiera de estas violaciones a la cuarta forma normal son descompuestos en dos registros y así sucesivamente hasta que todos los registros resultantes cumplan con la cuarta forma normal. En cada etapa el conjunto de registros después de la composición contiene exactamente la misma información que antes de la descomposición.
Redundancias inevitables
La normalización ciertamente no remueve todas las redundancias. Ciertas redundancias parecen ser inevitables, particularmente aquellas que contienen diferentes valores ya definidos son mas dependientes que independientes.
Redundancias entre registros
Las formas normales que acabamos de ver tratan solo con redundancias ocurridas dentro de un registro. La quinta forma normal es considerada la ultima forma normal con respecto a tales redundancias. La redundancia entre registros ha sido reconocida durante algún tiempo y recientemente ha sido direccionado en términos de la forma normal y la normalización.
Conclusión
Entonces los factores que afectan la normalización que deben ser evaluados son:
- Campos de un solo valor Vs. Campos de varios valores.
- Dependencia en el campo llave.
- Independencia Vs. Dependencia.
- La presencia de limitaciones mutuas.
- La presencia de representaciones no únicas o no singulares.
Conclusiones y Comentarios: Para que normalizar las bases de datos?
La normalización de las bases de datos nos ayuda a prever errores de actualización (eliminando redundancia de datos y así no tener que actualizar múltiples campos en cada actualización) y por consecuencia de esto nos permite evitar la inconsistencia de datos.
Al normalizar una base de datos, la primera impresión que nos da es que estamos creando mas tablas y por lo mismo engrandeciendo la base de datos, pero las mejoras se ven cuando el archivo comienza a crecer, las bases de datos normalizadas crecen serialmente (sumas) y las bases de datos no normalizadas crecen aritméticamente (series aritmética multiplicaciones).