Normalización de bases de datos
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La normalización de bases de datos es esencial para estructurar eficientemente la información. Este proceso, ideado por Edgar Codd, busca reducir redundancias y asegurar la integridad de los datos a través de formas normales y la comprensión de dependencias funcionales. Alcanzar la tercera forma normal es común, pero existen niveles más avanzados para casos complejos.
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Conceptos Fundamentales de Normalización en Bases de Datos
La normalización es un proceso crítico en el diseño de bases de datos relacionales, concebido por el matemático y científico de la computación Edgar Frank Codd. Este proceso busca organizar las tablas de una base de datos para minimizar la redundancia y maximizar la integridad de los datos. Los objetivos de la normalización abarcan la eliminación de datos duplicados, la resolución de problemas derivados de la interrelación de los atributos, la prevención de inconsistencias de datos, el aseguramiento de la integridad referencial y la optimización de las operaciones de inserción, actualización y eliminación de registros. La normalización también simplifica la incorporación de nuevos tipos de datos, mejorando la escalabilidad y flexibilidad del sistema.Dependencias Funcionales y Tipos de Dependencia
La comprensión de las dependencias funcionales es fundamental para la normalización. Una dependencia funcional entre dos conjuntos de atributos, X e Y, se establece cuando a cada valor de X le corresponde un único valor de Y, lo que se denota como X -> Y. Las dependencias se clasifican en varios tipos: la dependencia funcional, donde un atributo depende únicamente de la clave primaria; la dependencia funcional completa, que se da cuando un atributo depende de todos los elementos de una clave compuesta; la dependencia funcional transitiva, en la que un atributo depende de otro que, a su vez, depende de la clave primaria; y la dependencia parcial, donde un atributo depende solo de una fracción de una clave compuesta.Las Formas Normales en la Normalización
Las formas normales son niveles progresivos en el proceso de normalización, cada uno con requisitos específicos que deben cumplirse antes de avanzar al siguiente. Para que una tabla alcance la segunda forma normal (2FN), debe satisfacer primero los criterios de la primera forma normal (1FN). Normalizar una base de datos hasta la tercera forma normal (3FN) suele ser adecuado para la mayoría de las aplicaciones. Sin embargo, existen formas normales superiores como la Forma Normal de Boyce-Codd (FNBC), la cuarta forma normal (4FN) y la quinta forma normal (5FN), que resuelven problemas más complejos relacionados con las dependencias entre atributos.Primera Forma Normal (1FN)
La primera forma normal (1FN) es el nivel inicial de normalización. Establece que cada celda de la tabla debe contener un solo valor, y no conjuntos de valores. Además, todas las entradas en una columna deben ser de un mismo tipo de datos, y cada fila debe ser única, evitando así duplicados. Para cumplir con la 1FN, puede ser necesario descomponer campos multivaluados en tablas separadas, asegurando la atomicidad de los datos.Segunda y Tercera Forma Normal (2FN y 3FN)
La segunda forma normal (2FN) requiere que una tabla esté en 1FN y que todos los atributos no clave dependan completamente de la clave primaria, eliminando las dependencias parciales. La tercera forma normal (3FN) se alcanza cuando una tabla en 2FN no tiene dependencias funcionales transitivas en sus atributos no clave. Esto se logra segregando los atributos con dependencias transitivas en tablas distintas, garantizando que cada tabla contenga datos que dependan exclusivamente de su clave primaria.Formas Normales Avanzadas y Desnormalización
La Forma Normal de Boyce-Codd (FNBC) es una versión refinada de la 3FN que exige que todos los atributos no clave sean también claves candidatas, eliminando así cualquier anomalía restante. Las formas normales avanzadas, como la 4FN y la 5FN, tratan las dependencias entre atributos multivaluados y las dependencias de unión, respectivamente. En contraste, la desnormalización es un proceso que puede mejorar el rendimiento de las consultas en ciertos casos, reintroduciendo redundancia de manera controlada para optimizar la eficiencia de la base de datos en situaciones específicas.
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Concepto de normalización
Proceso crítico en el diseño de bases de datos relacionales
La normalización es un proceso esencial en el diseño de bases de datos relacionales
Objetivos de la normalización
Eliminación de datos duplicados
La normalización busca eliminar datos duplicados en una base de datos
Resolución de problemas derivados de la interrelación de los atributos
La normalización tiene como objetivo resolver problemas causados por la interrelación de los atributos en una base de datos
Prevención de inconsistencias de datos
La normalización busca prevenir inconsistencias en los datos de una base de datos
Dependencias funcionales
La comprensión de las dependencias funcionales es fundamental en el proceso de normalización de bases de datos
Formas normales
Primera forma normal (1FN)
La primera forma normal establece que cada celda de una tabla debe contener un solo valor y que todas las entradas en una columna deben ser del mismo tipo de datos
Segunda forma normal (2FN)
La segunda forma normal requiere que todos los atributos no clave dependan completamente de la clave primaria
Tercera forma normal (3FN)
La tercera forma normal se alcanza cuando una tabla no tiene dependencias funcionales transitivas en sus atributos no clave
Forma Normal de Boyce-Codd (FNBC)
La Forma Normal de Boyce-Codd exige que todos los atributos no clave sean también claves candidatas
Desnormalización
Proceso de reintroducir redundancia de manera controlada
La desnormalización es un proceso que puede mejorar el rendimiento de las consultas en ciertos casos al reintroducir redundancia de manera controlada
Normalización de bases de datos
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00
La ______ tiene como metas reducir la ______ de datos y garantizar la ______ de los mismos en las bases de datos relacionales.
normalización
redundancia
integridad
01
Dependencia funcional (DF)
Relación entre atributos donde un valor de X determina un único valor de Y.
02
Dependencia funcional completa
Situación donde un atributo depende de todos los elementos de una clave compuesta.
