データベースの正規化の基本を説明します。

データベースの正規化の基本を説明します。

データベースの正規化は、データベースを設計して冗長性を減らし、データの整合性を向上させるために使用される手法です。正規化の主な目標は、データベース内のデータを個別のテーブルに整理して、データの重複を最小限に抑えることです。これにより、データの異常を防ぐことができます。正規化には、データベースを2つ以上のテーブルに分割し、テーブル間の関係を定義します。このプロセスは、通常のフォームと呼ばれる一連のルールに従い、それぞれが特定の種類のデータ冗長性と異常に取り組むように設計されています。

通常、正規化は、属性間の機能的依存関係を調べ、データを整理して部分的および推移的な依存関係を排除することから始まります。たとえば、すべてのデータを含む単一のテーブルから始めると、正規化には、このテーブルを複数の小さなテーブルに分割することが含まれます。それぞれが特定のエンティティまたは関係に焦点を当てています。このプロセスにより、各データが1つの場所と1つの場所のみに保存されることを保証し、データの一貫性を維持し、管理と更新を容易にします。

データベースを正規化することの利点は何ですか？

データベースを正規化するには、いくつかの重要な利点があります。

1. 冗長性の削減：依存関係に基づいてデータを個別のテーブルに整理することにより、正規化はデータの複製を最小限に抑えます。これにより、ストレージスペースを節約するだけでなく、データ管理も簡素化されます。
2. データの整合性の改善：データは1か所に保存されるため、データベースに入力される一貫性のないデータが大幅に削減される可能性があります。これにより、より信頼性の高いデータとデータエントリーエラーが少なくなります。
3. データの更新の簡素化：データが正規化された場合、情報の更新が簡単になり、エラーが発生しやすくなります。データベース全体で複数のレコードを検索して更新するのではなく、データを1つの場所で更新する必要があります。
4. 強化されたクエリパフォーマンス：正規化にはテーブルに参加する必要があるため、より複雑なクエリが含まれる場合がありますが、適切に設計された正規化されたデータベースは、より効率的なインデックス作成とクエリの最適化を可能にすることにより、実際にクエリパフォーマンスを改善できます。
5. スケーラビリティ：通常、正規化されたデータベースはよりスケーラブルです。データベースが成長するにつれて、構造は管理可能なままであり、既存の設計に大きな混乱を引き起こすことなく、新しいデータを追加できます。

正規化は、データの冗長性を減らすのにどのように役立ちますか？

正規化は、データを個別の論理的に接続されたテーブルに整理することにより、データの冗長性を削減するのに役立ちます。これがこれを達成する方法は次のとおりです。

1. 複製データの排除：大規模な単一のテーブルをより小さく焦点を絞ったテーブルに分解することにより、正規化により、各データが1回だけ保存されることが保証されます。たとえば、通常の非正規化データベースでは、すべての注文レコードで顧客情報が複製される場合があります。正規化は、この情報を外部キーによって注文テーブルにリンクした別の顧客テーブルに移動します。
2. 関係とキーの使用：正規化は、プライマリキーと外国のキーを使用してテーブル間の関係を確立します。これにより、データを複製せずにリンクすることができ、データの変更がデータベース全体に複数の更新を必要とせずに反映されるようにします。
3. 部分的および推移的な依存関係への対処：正規化は、部分的および推移的な依存関係を識別および削除します。たとえば、従業員ID、従業員名、部門、部門長の列を備えたテーブルでは、正規化は、部門長が従業員ではなく部門に依存し、このデータを別の部門テーブルに移動することを認識します。これにより、部門のヘッド情報が部門の各従業員について不必要に繰り返されないようにすることにより、冗長性が削減されます。

データベース設計におけるさまざまな通常のフォームとその目的について説明できますか？

通常、正規化はいくつかの段階で実行され、それぞれが特定の通常の形式に付着します。主な通常の形とその目的は次のとおりです。

1. 最初の通常のフォーム（1NF） ：繰り返しグループや配列が含まれていない場合、テーブルは1NFにあり、各列にはアトミック（不可分）値が含まれています。 1NFの目的は、テーブル内の各セルが単一の情報を保持するようにデータが編成されることを保証することです。このフォームは、繰り返しグループを排除し、データをより整理し、処理しやすくするのに役立ちます。
2. 2番目の通常のフォーム（2NF） ：テーブルは1NFで、すべての非キー属性がテーブルの主キーに完全に依存している場合、テーブルは2NFにあります。 2NFは、部分的な属性が複合キーの状況で主キーの一部のみに依存する場合に発生する部分的な依存関係を削除することを目的としています。これにより、データの冗長性を削減し、データの整合性を改善するのに役立ちます。
3. 3番目の通常のフォーム（3NF） ：テーブルが2NFにあり、推移的な依存関係がない場合は3NFにあります。非キー属性が別の非キー属性に依存する場合、推移的依存性が発生します。 3NFの目的は、非キー属性が他の非キー属性ではなく主要なキーに直接依存するようにすることにより、データの冗長性をさらに減らすことです。
4. Boyce-Codd Normal Form（BCNF） ：BCNFは3NFのより強力なバージョンであり、3NFが処理できない特定のタイプの異常に対処します。非自明な機能的依存関係x→yのすべてに対して、xがスーパーキーである場合、テーブルはBCNFにあります。 BCNFの目的は、特に3NFがすべての異常を完全に解決しない場合に、冗長性を排除し、データの整合性を確保するためのより厳格な基準を提供することです。
5. 4番目の通常のフォーム（4NF） ：3NFにあり、多値の依存関係がない場合、テーブルは4NFにあります。多値の依存関係は、単一の列が他の列とは無関係に別の列の複数の値を決定するときに発生します。 4NFは、同じ表に多値の依存関係が存在しないことを保証することにより、冗長性を減らすことを目指しています。
6. 5番目の通常のフォーム（5NF） ：テーブルは4NFにある場合は5NFにあり、情報を失うことなくさらに分解できない結合依存関係がありません。 5NFの目的は、参加依存関係の問題に対処し、テーブルに参加して冗長性なしにデータベースを再構築できるようにすることです。

これらの通常のフォームは、データの冗長性を徐々に減らし、データの整合性を向上させ、データベース設計をより効率的かつ維持しやすくします。

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