4.2 Normalización de Tablas Relacionales

 Normalización

El proceso de normalización es un proceso de descomposición de los esquemas de relación hasta que
todas las relaciones alcancen la forma normal deseada. En general, interesa:
1. Determinar las llaves candidato (minimales) de cada relación.
2. Determinar la forma normal de la relación.
3. ¿Está en FNBC? Si no, normalizar.
4. ¿La normalización no asegura la preservación de información y dependencias? Conformarse
     con 3FN.

Reglas de normalización

El punto de partida del proceso de normalización es un conjunto de tablas con sus atributos, el denominado esquema relacional. Se pretende mejorar dicho esquema de datos. Se dice que una tabla están en una determinada forma normal si satisface un cierto número de restricciones impuestas por la correspondiente regla de normalización. La aplicación de una de estas reglas a un esquema relacional produce un nuevo esquema relacional en el que no se ha introducido ningún nuevo atributo.

Un esquema relacional se compone de una serie de ternas T(A,D) donde T es el nombre de una tabla, A el conjunto de los atributos de esa tabla y D el conjunto de dependencias funcionales que existen entre esos atributos.

Si una tabla no satisface una determinada regla de normalización, se procede a descomponerla en otras dos nuevas que sí las satisfagan. Esto usualmente requiere decidir qué atributos de la tabla original van a residir en una u otra de las nuevas tablas. La descomposición tiene que conservar dos propiedades fundamentales:

  1.No pérdida de información.

Sea T(A,D) que se divide en T1(A1,D1) y T2(A2,D2). A partir de los atributos comunes en ambos esquemas es posible determinar los atributos de T1 no presentes en T2 (es decir, el conjunto A1 - A2) o bien los atributos de T2 no presentes en T1 (el conjunto diferencia A2 - A1). Desde cualquier esquema se consigue recuperar los datos del otro mediante un mecanismo de clave ajena que permite reconstituir el esquema original de partida. Expresado mediante dependencias funcionales, la intersección de los conjuntos de atributos A1 y A2 debe determinar funcionalmente la diferencia de los conjuntos de atributos A1 - A2 o bien A2 - A1.

  2.No pérdida de dependencias funcionales.

 

La normalización consiste pues en descomponer los esquemas relacionales (tablas) en otros equivalentes (puede obtenerse el original a partir de los otros) de manera que se verifiquen unas determinadas reglas de normalización. Evidentemente las reglas de normalización imponen una serie de restricciones en lo relativo a la existencia de determinados esquemas relacionales. Según se avance en el cumplimiento de reglas y restricciones se alcanzará una mayor forma normal. Existen 
cinco formas normales hacia las cuales puede conducir el proceso de normalización de forma incremental más una forma normal independiente de las otras.

Un esquema relacional que satisface todas las restricciones impuestas por la tercera forma normal se considera de buena calidad aunque es mejor que satisfaga una interesante propiedad. La verificación de una forma normal implica el cumplimiento de todas las formas normales anteriores. La primera forma normal es de cumplimiento obligatorio para que exista siquiera un esquema relacional propiamente formado.

El proceso de normalización  consiste en aplicar una serie de reglas a las relaciones obtenidas tras el paso del modelo entidad-relación al modelo relacional.

Las bases de datos relacionales se normalizan para:

  • Evitar la redundancia de los datos.
  • Disminuir problemas de actualización de los datos en las tablas.
  • Proteger la integridad de los datos.

En el modelo relacional es frecuente llamar tabla a una relación, aunque para que una tabla sea considerada como una relación tiene que cumplir con algunas restricciones:

  • Cada tabla debe tener su nombre único.
  • No puede haber dos filas iguales. No se permiten los duplicados.
  • Todos los datos en una columna deben ser del mismo tipo.