Normalisatie is een belangrijk concept in de context van relationele databases (RAG-databases). Het omvat een reeks regels en technieken die gebruikt worden om de structuur van een database te optimaliseren. Het doel van normalisatie is om redundantie te minimaliseren en de integriteit van de gegevens te waarborgen, wat leidt tot efficiënter beheer en sterker gedefinieerde relaties tussen gegevens.
Normalisatie wordt meestal uitgevoerd in meerdere vormen, bekend als normalisatievormen, die systematisch gegevensorganisatieschema’s verfijnen:
1. Eerste normaalvorm (1NF): De eerste stap in de normalisatie vereist dat alle waardes in een kolom atomair zijn, wat betekent dat elke kolom slechts één waarde per record bevat. Bijvoorbeeld, als een klantentabel een kolom ‘telefoonnummers’ heeft die meerdere telefoonnummers bevat gescheiden door komma’s, wordt deze structuur niet beschouwd als 1NF.
1. Tweede normaalvorm (2NF): Deze vorm bouwt voort op de 1NF en vereist dat alle niet-primaire attributen volledig afhankelijk zijn van de hele primaire sleutel, niet slechts een deel ervan. Bijvoorbeeld, een tabel waarin een kolom ‘adres’ afhankelijk is van alleen een deel van de primaire sleutel (zoals klant-ID) zou moeten worden opgesplitst zodat het adres volledig afhankelijk is van de gehele primaire sleutel.
1. Derde normaalvorm (3NF): Voor een gegevensstructuur om in 3NF te zijn, moet deze in 2NF zijn en verder ervoor zorgen dat alle attributen niet-transitief afhangen van de primaire sleutel. Dit betekent dat geen van de attributen in een tabel indirect afhankelijk mag zijn van de primaire sleutel. Een typische transgressie zou zijn dat als telefoonnummers opgenomen worden per klanten en vervolgens een e-mailadres afhankelijk is van de telefoonnummers in plaats van de primaire sleutel (bijv. klant-ID).
1. Boyce-Codd normaalvorm (BCNF): Dit is een strengere vorm van 3NF die vereist dat de enige determinanten in een tabel kandidaat-sleutels zijn.
Een bekend voorbeeld ter illustratie van het belang van normalisatie kan worden gezien in de opslag van een database van een universiteit. Stel, een tabel ‘StudentCourses’ slaat gegevens op voor zowel studenten als cursussen, inclusief cursusdetails. Door de verschillende normalisatieprocessen toe te passen, kan men deze tabel splitsen in een ‘Students’ tabel, een ‘Courses’ tabel en een ‘Enrollments’ tabel. Hierdoor wordt redundantie aanzienlijk verminderd en wordt de integriteit en het beheer van de gegevens verbeterd.
Normalisatie brengt ook bepaalde uitdagingen met zich mee, zoals verhoogde complexiteit van joins en de noodzaak van gedetailleerde analyses om schema’s correct te normaliseren. Toch zijn de voordelen van een goed genormaliseerde database duidelijk, waaronder verbeterde gegevensconsistentie en efficiëntere opslag.
Betrouwbare bronnen over dit onderwerp omvatten:
1. “Database System Concepts” van Abraham Silberschatz, Henry Korth en S. Sudarshan, dat uitgebreide uitleg en voorbeelden van normalisatieprocedures beschrijft.
2. De artikelen en cursussen van de Association for Computing Machinery (ACM) en de Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) die verschillende aspecten van relationele databasebeheer en optimalisatie behandelen.
Door deze principes toe te passen, kan men ervoor zorgen dat relationele databases robuust, schaalbaar en onderhoudvriendelijk blijven, wat essentieel is voor het beheren van grote hoeveelheden gegevens in verschillende toepassingen.
