Что такое нормализация базы данных? Какие нормальные формы вы знаете?

Нормализация базы данных

Зачем нужна:

• Устранение избыточности данных
• Предотвращение аномалий (insert, update, delete)
• Обеспечение целостности

Первая нормальная форма (1NF):

Требования:

• Атомарные значения (нет массивов/списков в ячейках)
• Уникальные строки
• Один тип данных в столбце

❌ НЕ 1NF:
| id | name  | phones              |
|----|-------|---------------------|
| 1  | Alice | 111-111, 222-222    |

✅ 1NF:
| id | name  | phone   |
|----|-------|---------|
| 1  | Alice | 111-111 |
| 1  | Alice | 222-222 |

Вторая нормальная форма (2NF):

Требования:

• 1NF +
• Все неключевые атрибуты зависят от всего первичного ключа

❌ НЕ 2NF (составной ключ order_id, product_id):
| order_id | product_id | product_name | quantity |
|----------|------------|--------------|----------|
| 1        | 100        | Apple        | 5        |

product_name зависит только от product_id!

✅ 2NF:
Orders: | order_id | product_id | quantity |
Products: | product_id | product_name |

Третья нормальная форма (3NF):

Требования:

• 2NF +
• Нет транзитивных зависимостей

❌ НЕ 3NF:
| employee_id | department_id | department_name |
|-------------|---------------|-----------------|

department_name зависит от department_id, а не от employee_id

✅ 3NF:
Employees: | employee_id | department_id |
Departments: | department_id | department_name |

Нормальная форма Бойса-Кодда (BCNF):

• Более строгая версия 3NF
• Каждая детерминанта — кандидат в ключи

Когда денормализовать:

• Производительность чтения важнее записи
• Отчёты и аналитика — много JOIN
• Кэширование — предвычисленные данные

-- Денормализация для производительности
CREATE TABLE orders_denormalized (
    order_id INT,
    customer_name VARCHAR(100),  -- Дублирование
    total_amount DECIMAL(10,2)   -- Предвычислено
);

Уровни нормализации: