Normalización de Bases de Datos

Normalización de Bases de Datos

La normalización es un proceso de diseño de bases de datos cuyo objetivo es reducir la redundancia de los datos y mejorar su integridad mediante la organización en tablas relacionadas.

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Jose Francisco Rodriguez OrtizLunes 21 de octubre de 2024

Asegurar la integridad de los datos.

Eliminar redundancias de datos.

Evitar anomalías de inserción

Facilitar el mantenimiento

"Concepto de Normalización, Es el proceso de descomponer tablas grandes y complejas en tablas más pequeñas y simples para garantizar que los datos estén estructurados lógicamente."

Normalización

Anomalías resueltas

Inserción

Actualización

Eliminación

Al borrar datos importantes debido a dependencias innecesarias en la estructura.

Cuando al actualizar datos en varias ubicaciones genera inconsistencias.

Cuando no podemos añadir datos debido a la ausencia de otros datos.

Primera Forma Normal (1FN)

Segunda Forma Normal (2FN)

Tercera Forma Normal (3FN)

Forma Normal Boyce-Codd (BCNF)

Garantiza que todos los atributos no clave dependan completamente de la clave primaria, eliminando las dependencias parciales.

Elimina las dependencias transitivas, es decir, cuando un atributo no clave depende de otro atributo no clave.

Enfocado en asegurar los datos en cada columna que sean atómicos, es decir, que no haya múltiples valores en una sola columna.

Es una versión más estricta de la 3FN. Asegura que cada dependencia funcional esté basada en una clave candidata.

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Cuarta Forma Normal (4FN)

Quinta Forma Normal (5FN)

Garantiza que la descomposición de tablas no introduzca redundancias adicionales. Se aplica en situaciones donde existen dependencias de unión complejas.

Se enfoca en evitar dependencias multivaluadas, donde un atributo puede depender de más de una clave primaria.

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Conclusiones

• La normalización es crucial para garantizar que los datos estén bien estructurados, eliminando redundancias y anomalías.
• Cada forma normal contribuye a una mayor eficiencia en el diseño de la base de datos, facilitando su actualización y mantenimiento.
• Implementar hasta 3FN o BCNF suele ser suficiente para la mayoría de las aplicaciones, mientras que 4FN y 5FN se aplican en sistemas más complejos.

Bibliografias

Descripción de la normalización de la base de datos - Microsoft 365 Apps.

https://learn.microsoft.com/es-es/office/troubleshoot/access/database-normalization-description

Torrejón, H. C. - Openwebinars

https://openwebinars.net/blog/como-realizar-la-normalizacion-de-bases-de-datos-y-por-que/

Latam, A. - Estructura. Alura.

https://www.aluracursos.com/blog/normalizacion-en-base-de-datos

La redundancia ocurre cuando se repiten datos innecesariamente en varias tablas o columnas, lo que puede generar inconsistencias. Al eliminar la redundancia, la normalización asegura que cada dato se almacene solo una vez, reduciendo el espacio de almacenamiento y los problemas de datos duplicados.

La integridad de los datos significa que los datos almacenados en la base de datos son correctos y coherentes. La normalización ayuda a garantizar que los datos siempre estén relacionados adecuadamente, evitando entradas inválidas o conflictos entre datos, y asegurando que las relaciones entre tablas sean correctas.

Al organizar los datos de manera lógica y eficiente, la normalización facilita el mantenimiento y la actualización de la base de datos. Las modificaciones se realizan en un solo lugar (en lugar de en múltiples tablas), lo que reduce el esfuerzo y minimiza el riesgo de errores o inconsistencias durante las actualizaciones.

Las anomalías ocurren cuando se introducen problemas al insertar, actualizar o eliminar datos.

• Inserción: No poder agregar un nuevo dato porque falta información relacionada.
• Actualización: Tener que modificar datos en múltiples lugares, lo que puede generar inconsistencias.
• Eliminación: Perder información importante al eliminar un dato relacionado.

La normalización elimina estas anomalías al organizar los datos de manera que dependan correctamente unos de otros.

Forma Normal de Boyce-Codd (BCNF)

Regla: Debe cumplir 3FN y toda dependencia funcional debe ser de una clave candidata (un atributo no clave no puede determinar una clave).

Requisitos:

1. Cumplir con 3FN.
2. Las dependencias funcionales deben estar basadas en claves candidatas.
3. No debe haber dependencias funcionales en atributos no clave.

Anomalías resueltas:

• Inserción y actualización: Elimina problemas derivados de relaciones complejas con claves compuestas.
• Eliminación: Evita la pérdida de datos debido a dependencias erróneas entre atributos clave y no clave.

Segunda Forma Normal (2FN)

Regla: Debe cumplir con 1FN y todos los atributos no clave deben depender totalmente de la clave primaria, no solo de una parte de ella (para claves compuestas).

Requisitos:

1. Debe cumplir 1FN.
2. Los atributos no clave deben depender completamente de la clave primaria.
3. No debe haber dependencias parciales en tablas con claves compuestas.

Anomalías resueltas:

• Actualización: Elimina las inconsistencias que se generan al tener datos que dependen solo de parte de la clave.
• Inserción: Facilita la inserción de nuevos datos sin depender de valores incompletos.
• Eliminación: Protege contra la pérdida de datos importantes al eliminar dependencias parciales.

Tercera Forma Normal (3FN)

Regla: Debe cumplir 2FN y no debe haber dependencias transitivas. Los atributos no clave deben depender únicamente de la clave primaria.

Requisitos:

1. Cumplir con 2FN.
2. No debe haber dependencias transitivas entre atributos no clave.
3. Todos los atributos deben depender directamente de la clave primaria.

Anomalías resueltas:

• Actualización: Elimina las inconsistencias debidas a dependencias entre atributos no clave.
• Inserción: Facilita la inserción de datos al evitar dependencias innecesarias.
• Eliminación: Mejora la seguridad de los datos al eliminar dependencias no clave innecesarias.

Primera Forma Normal (1FN)

Regla: Todos los atributos deben ser indivisibles o atómicos, lo que significa que no se permiten grupos repetidos ni valores múltiples en una sola columna.

Requisitos:

1. Cada columna debe contener un solo valor.
2. Todos los valores en una columna deben ser del mismo tipo.
3. Cada registro (fila) debe ser único.

Anomalías resueltas:

• Inserción: Evita la necesidad de insertar datos duplicados o incompletos.
• Actualización: Reduce el riesgo de inconsistencias al asegurar que los valores son únicos.
• Eliminación: Protege contra la pérdida de datos importantes al eliminar registros no relacionados.

Cuarta Forma Normal (4FN)

Regla: No debe haber dependencias multivaluadas. Si un atributo depende de más de una clave primaria, la tabla debe dividirse.

Requisitos:

1. Cumplir con BCNF.
2. No debe haber dependencias multivaluadas.
3. Cada relación entre claves debe estar claramente definida.

Anomalías resueltas:

• Inserción y actualización: Evita duplicidad y redundancia en relaciones multivaluadas.
• Eliminación: Protege los datos al evitar relaciones mal definidas entre claves primarias.

Quinta Forma Normal (5FN)

Regla: Una tabla debe estar en 5FN si no se puede descomponer en tablas más pequeñas sin perder información.

Requisitos:

1. Cumplir con 4FN.
2. Asegurarse de que la descomposición no introduzca redundancias.
3. Todas las relaciones deben ser necesarias y no redundantes.

Anomalías resueltas:

• Inserción y actualización: Elimina redundancias que podrían surgir de descomposiciones incorrectas.
• Eliminación: Asegura que no se pierda información al eliminar datos que dependen de relaciones complejas.