Expliquez différentes formes normales (1NF, 2NF, 3NF, BCNF).
Mar 19, 2025 pm 01:15 PM
Expliquez différentes formes normales (1NF, 2NF, 3NF, BCNF).
La normalisation est une technique de conception de la base de données visant à réduire la redondance des données et à améliorer l'intégrité des données. Il existe plusieurs formes normales qui définissent différents niveaux de normalisation. Explorons-les en détail:
1. Première forme normale (1NF):
La première étape pour normaliser une base de données consiste à s'assurer qu'elle est en première forme normale. Un tableau est en 1NF s'il satisfait les conditions suivantes:
- Chaque colonne du tableau doit contenir des valeurs atomiques (indivisibles).
- Chaque colonne dans une ligne doit contenir le même type de valeurs.
- Chaque colonne doit avoir un nom unique.
- L'ordre dans lequel les données sont stockées n'ont pas d'importance.
2. Deuxième formulaire normal (2NF):
Une table est en 2NF si elle est en 1NF et toutes les colonnes non clés dépendent entièrement fonctionnellement de la clé principale du tableau. Cela signifie que si la clé principale du tableau est composée de plusieurs colonnes, aucune colonne non clé ne devrait dépendre que d'une partie de la clé mais de toute la clé.
3. Troisième forme normale (3NF):
Une table est en 3NF si elle est en 2NF et il n'y a pas de dépendances transitives. Cela signifie que si une colonne non clé dépend d'une autre colonne non clé, elle doit être déplacée vers une table séparée. En d'autres termes, chaque colonne non clé doit fournir un fait sur la clé, la clé entière et rien que la clé.
4. Formulaire normal de Boyce-Codd (BCNF):
BCNF est une version plus stricte de 3NF. Une table est en BCNF si elle est en 3NF et pour chacune de ses dépendances fonctionnelles non triviales x -> y, x est un super-clé - c'est-à-dire que x est soit une clé candidate, soit un sur-ensemble de celui-ci. BCNF est con?u pour éliminer la possibilité d'anomalies qui peuvent encore survenir dans des tables 3NF en raison de certains types de dépendances fonctionnelles.
Quelles sont les principales différences entre 1NF et 2NF?
Les principales différences entre 1NF et 2NF résident dans la nature des dépendances dans le tableau.
- 1NF se concentre sur la structure des données, garantissant que chaque cellule contient des valeurs atomiques et que l'ordre des données n'a pas d'importance. Il ne traite pas des relations entre les éléments de données.
- 2NF , en revanche, s'appuie sur 1NF en éliminant les dépendances partielles. Une dépendance partielle se produit lorsqu'une colonne non clé dépend de la partie unique de la clé primaire dans un tableau avec une clé primaire composite (multi-colonne). Dans 2NF, chaque colonne non clé doit être entièrement dépendante de la clé primaire entière.
Pour illustrer, considérez une table en 1NF avec une clé primaire composite. Si une colonne non clé ne dépend que d'une partie de la clé primaire, elle viole 2NF. Par exemple, si une commande de suivi de table a une clé primaire composite (OrderId, ProductId) et une colonne pour ProductPrice qui dépend uniquement de ProductId, en dépla?ant le produit de produit vers une table séparée (avec ProductId comme clé primaire) apporterait le tableau d'origine en 2NF.
Comment le 3NF aide-t-il à réduire la redondance des données?
La troisième forme normale (3NF) joue un r?le crucial dans la réduction de la redondance des données en éliminant les dépendances transitives. Une dépendance transitive se produit lorsqu'une colonne non clé dépend d'une autre colonne non clé, qui à son tour dépend de la clé primaire.
Par exemple, considérez un tableau en 2NF qui comprend des colonnes pour les employés (clé primaire), le départementid et le nom de département. Si le nom de département dépend du départementid, ce qui dépend à son tour de l'employéid, le nom de département a une dépendance transitive à l'égard des employés par le départementid. Cette configuration peut entra?ner une redondance des données car le même nom de département peut être répété plusieurs fois dans le tableau.
Pour y remédier, le 3NF nécessiterait le déménagement du nom de département à un tableau de département distinct (avec départementid comme clé principale), éliminant la dépendance transitive. Cette étape de normalisation garantit que le nom de département n'est stocké qu'une seule fois, réduisant la redondance et améliorant l'intégrité des données. Lorsqu'une mise à jour est nécessaire, elle ne doit être faite qu'en un seul endroit, minimisant le risque d'incohérences.
Pouvez-vous fournir un exemple du moment où le BCNF est préféré sur 3NF?
La forme normale de Boyce-Codd (BCNF) est préférée à la troisième forme normale (3NF) lorsqu'il y a des dépendances fonctionnelles où le déterminant (c?té gauche de la dépendance) n'est pas une super touche. Le BCNF fournit un critère plus strict pour éliminer les anomalies qui peuvent persister dans les tables 3NF.
Considérez un exemple impliquant un système d'enregistrement des cours universitaires:
Tableau: cours
- Colonnes: StudentID, CourseID, instructorid
-
Dépendances fonctionnelles:
- (StudentID, CourseID) -> Instructorid (clé primaire)
- Instructorid -> CourseID (un instructeur n'enseigne qu'un seul cours)
Dans ce scénario, le tableau est en 3NF car il n'y a pas de dépendances transitives. Cependant, cela viole le BCNF parce que Instructorid -> CourseID signifie qu'Instructorid, qui n'est pas un super-clé, détermine une autre colonne non clé, CourseID.
Pour satisfaire BCNF, nous aurions besoin de diviser la table en deux:
Tableau 1: cours
- Colonnes: StudentID, CourseID, instructorid
- Clé primaire: (StudentID, CourseID)
Tableau 2: Instructorcourse
- Colonnes: instructorid, coursid
- Clé primaire: instructorid
Ce faisant, nous nous assurons que chaque déterminant des dépendances fonctionnelles est un superkey, répondant ainsi aux critères de la BCNF. Cette séparation élimine les anomalies potentielles telles que l'insertion, la suppression et la mise à jour des anomalies qui pourraient se produire si le tableau restait en 3NF.
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