Tekst źródłowy strony Postać normalna (bazy danych)

'''Postać normalna''' – postać [[Relacja (matematyka)|relacji]] w [[Baza danych|bazie danych]], w której nie występuje [[redundancja]] (nadmiarowość), czyli powtarzanie się tych samych [[informacja|informacji]]. Doprowadzenie relacji do postaci normalnej nazywa się normalizacją (lub dekompozycją) bazy danych.

== Rozróżniane postacie normalne ==
=== Pierwsza postać normalna (1NF) ===
Relacja jest w pierwszej postaci normalnej, jeśli:
* opisuje jeden [[Obiekt (programowanie obiektowe)|obiekt]],
* wartości [[Atrybut (programowanie)|atrybutów]] są elementarne (atomowe, niepodzielne) – każda kolumna jest wartością [[Skalar (matematyka)|skalarną]] (atomową), a nie [[Macierz|macierzą]] lub [[Lista|listą]] czy też czymkolwiek, co posiada własną strukturę{{odn|Ullman|Wisdom|2011|s=112}},
* nie zawiera kolekcji (powtarzających się grup informacji)
* kolejność [[Rekord (informatyka)|wierszy]] może być dowolna (znaczenie danych nie zależy od kolejności wierszy).

==== Tabela przed normalizacją ====
{| class="wikitable"
!Płeć
!Imię
|-
|Męska
|Jan, Piotr, Zenon
|-
|Żeńska
|Anna, Maria, Zofia
|}

==== Pierwsza postać normalna ====
{| class="wikitable"
!Płeć
!Imię
|-
|Męska
|Jan
|-
|Męska
|Piotr
|-
|Męska
|Zenon
|-
|Żeńska
|Anna
|-
|Żeńska
|Maria
|-
|Żeńska
|Zofia
|}
Właściwości, które muszą zaistnieć w 1 formie:

# Jest zdefiniowany [[Klucz główny|klucz relacji]].
# Wszystkie atrybuty niekluczowe są w zależności funkcyjnej od klucza.

=== Druga postać normalna (2NF) ===
Relacja jest w drugiej postaci normalnej wtedy i tylko wtedy, gdy jest w I postaci normalnej i żadna kolumna niekluczowa nie jest częściowo funkcyjnie zależna od jakiegokolwiek [[Klucz potencjalny|klucza potencjalnego]].

'''Przykład tabeli „Pracownicy” przed normalizacją'''
{| class="wikitable"
!Imię
!Nazwisko
!Płeć
!Stanowisko
!Stawka za godzinę
|-
|Antoni
|Anonim
|Męska
|Stolarz
|10 zł
|-
|Natalia
|Niewiadoma
|Żeńska
|Sekretarka
|20 zł
|-
|Alina
|Enigma
|Żeńska
|Sekretarka
|20 zł
|}
Klucz potencjalny składa się tu z dwóch pól: "Imię" oraz "Nazwisko".  Przy założeniu, że każde imię ma przypisaną jedną płeć, czyli, że płeć zależy tylko od jednego z atrybutów klucza potencjalnego, tabela nie spełnia warunków na drugą postać normalną. 

'''Przykład tabeli „Pracownicy” po normalizacji do 2NF'''
{| class="wikitable"
!Imię
!Nazwisko
!Stanowisko
!Stawka za godzinę
|-
|Antoni
|Anonim
|Stolarz
|10 zł
|-
|Natalia
|Niewiadoma
|Sekretarka
|20 zł
|-
|Alina
|Enigma
|Sekretarka
|20 zł
|}
Każdy atrybut niekluczowy zależy od całego klucza potencjalnego.
==== Nowa tabela „Płeć imienia” po normalizacji ====
{| class="wikitable"
!Imię
!Płeć
|-
|Antoni
|Męska
|-
|Natalia
|Żeńska
|-
|Alina
|Żeńska
|}

=== Trzecia postać normalna (3NF) ===
Relacja jest w trzeciej postaci normalnej wtedy i tylko wtedy, gdy jest w II postaci normalnej i żaden atrybut niekluczowy nie jest zależny funkcyjnie od innych atrybutów niekluczowych{{odn|Ullman|Wisdom|2011|s=112}}.

==== Przykład tabeli „Pracownicy” przed normalizacją ====
{| class="wikitable"
!Imię
!Nazwisko
!Stanowisko
!Stawka za godzinę
|-
|Antoni
|Anonim
|Stolarz
|10 zł
|-
|Natalia
|Niewiadoma
|Sekretarka
|20 zł
|-
|Alina
|Enigma
|Sekretarka
|20 zł
|}
Klucz potencjalny składa się tu z dwóch pól: "Imię" oraz "Nazwisko". Oba atrybuty niekluczowe: "Stanowisko" oraz "Stawka za godzinę" są zależne od całego klucza potencjalnego- tzn. dany pracownik ma przyporządkowane jedno stanowisko i jedną stawkę godzinową.

Jeśli założymy, że każde stanowisko jest tak samo płatne, to  wartości w kolumnie „Stawka za godzinę” są zależne jedynie od pola „Stanowisko”, a tylko pośrednio od klucza potencjalnego. Prowadzi to do powtarzania się wartości „20 zł”, co powoduje redundancję (nadmiarowość danych). Może to też prowadzić do anomalii i niespójności danych, gdy np. pani Alinie zmienimy stawkę na 25 zł, a zapomnimy zmienić stawki drugiej sekretarce, pani Natalii.

Sprowadzenie do III postaci normalnej będzie polegać na przeniesieniu stawek do osobnej tabeli, a w tabeli pracowników pozostawienie jedynie nazwy stanowiska.

==== Tabela „Pracownicy” po normalizacji ====
{| class="wikitable"
!Imię
!Nazwisko
!Stanowisko
|-
|Antoni
|Anonim
|Stolarz
|-
|Natalia
|Niewiadoma
|Sekretarka
|-
|Alina
|Enigma
|Sekretarka
|}

==== Tabela „Stawki godzinowe” po normalizacji ====
{| class="wikitable"
!Stanowisko
!Stawka
|-
|Stolarz
|10 zł
|-
|Sekretarka
|20 zł
|}

=== Postać normalna Boyce’a-Codda (BCNF lub 3.5NF) ===
W tej postaci zależności funkcyjne muszą mieć następującą postać: jeżeli X → A i atrybut A nie jest zawarty w X, to X jest kluczem lub zawiera klucz.

=== Czwarta postać normalna (4NF) ===
Relacja jest w czwartej postaci normalnej, jeżeli zbiór atrybutów X określa
wartościowo Y, to zachodzi jeden z następujących warunków (trywialne zależności wielowartościowe)
* Y jest puste lub zawiera się w X,
* [[suma zbiorów]] X i Y jest pełnym zbiorem atrybutów,
* X zawiera klucz.
Ponadto 4NF zachodzi wówczas gdy:
* spełnione są warunki BCNF
* istnieją nietrywialne zależności gdzie Y wynika z X, X i Y są [[Rozdzielność|rozdzielne]] oraz X jest kluczem.

Czwarta i piąta postać normalna są w zasadzie używane wyłącznie przy okazji rozważań teoretycznych.

== Przypisy ==
{{Przypisy}}

== Bibliografia ==
* {{Cytuj książkę |tytuł = Podstawowy kurs systemów baz danych |imię = Jeffrey D. |nazwisko = Ullman |imię2 = Jennifer |nazwisko2 = Wisdom |rok = 2011 |wydawca = Helion |isbn = 8324632247 |język = pl |odn = tak}}

[[Kategoria:Bazy danych]]