Jaké jsou výhody normalizace databáze?

V době, kterou žijeme, jsou data novým zlatem. Skutečným pokladem, který společnosti nyní mají, jsou data. Množství dat, které společnost nebo organizace má, a způsob, jakým je může využít, je pro její úspěch rozhodující. Je to proto, že rozhodnutí, marketing, vývoj, růst, správa zákazníků a prodej jsou dnes řízeny daty. Velkou výzvou pro firmy je dnes práce s obrovským množstvím dat, takže se stále častěji potýkáme s normalizací dat. Co je ale normalizace dat? Proč to potřebujeme? A jaké jsou jeho výhody? Na všechny tyto a další otázky odpovíme v tomto článku.

Co je normalizace dat?

Normalizace dat nebo normalizace databáze je proces organizace a strukturování databáze za účelem snížení redundance dat. Jednoduše řečeno, proces normalizace databáze je způsob, jak zajistit, aby každé pole a záznam byly organizovány logicky způsobem, který nejen zamezí redundanci, ale také zefektivní použití jakékoli relační databáze: zamezí chybám při zadávání dat, náhodnému vymazání, a také usnadnit proces aktualizace dat. Normalizace dat je snadno pochopitelná, ale proces je složitější, než se zdá. Normalizace dat podléhá určitým pravidlům, která určují, jak má být databáze organizována.

Výhody normalizace dat

Ať už používáte relační databáze, CRM platformy, datovou analýzu nebo se nějak podílíte na vývoji aplikací, budete potřebovat normalizaci dat. Možná si myslíte, že normalizace databáze může být pro vás a váš tým práce navíc, ale jakmile se dozvíte o jejích výhodách, změníte názor. Jaké jsou tedy výhody normalizace dat?

Snížení velikosti databáze

Když máte data, která se ve vaší databázi opakují, potřebujete pro uložení těchto dat hodně místa, ale to je naprosté plýtvání. Normalizace dat má za následek menší úložný prostor databáze, což, jak víte, znamená úsporu zdrojů a peněz.

Zjednodušení dotazů

Vyhledávání informací v dobře uspořádané databázi je vždy snazší než v té nepřehledné, ať už to děláte ručně nebo pomocí automatizovaného digitálního nástroje.

Snadná údržba

Normalizace databáze předchází problémům a usnadňuje údržbu databáze. Opět se tak zabrání plýtvání zdroji a penězi.

Zlepšení výkonu

Jak již možná víte, databáze jsou jádrem fungování každé aplikace nebo softwaru obecně. Normalizace databáze urychluje proces načítání dat, což následně zlepšuje výkon vaší aplikace.

Kdo potřebuje normalizaci dat?

Normalizace dat je nezbytná pro každého, kdo se zabývá daty a databázemi za jakýmkoli účelem. Nemá smysl mít nadbytečnou, špatně organizovanou databázi. Existují však oblasti, kde je normalizace dat obzvláště důležitá:

• analýza dat: Pokud potřebujete extrahovat užitečné informace z více databází, musíte je normalizovat.
• vývoj softwaru: Při optimalizaci výkonu jakékoli aplikace je nanejvýš důležitá normalizace dat. Stává se extrémně důležitým, když vývojáři potřebují integrovat data z aplikace typu software jako služba do procesu vývoje.
• бизнес: Každá společnost potřebuje sbírat data a následně je používat pro rozhodování, rozvoj podnikání, marketingovou strategii atd.
• profesionálů: Každý, kdo má samostatnou práci, potřebuje organizovat své klienty, jejich informace, katalog služeb/produktů atd. Jinými slovy, potřebují databáze a normalizaci dat.

Jak funguje normalizace dat

Dosud jsme mluvili o normalizaci dat jako o teoretickém konceptu. Když jsme se však ponořili do jeho praktických aspektů, zjistili jsme, že jde o proces skládající se ze standardů a určitých pravidel, která musíte znát, pokud chcete optimalizovat své databáze a využívat všechny výhody, o kterých jsme mluvili výše.

Ve svém jádru je normalizace dat definováním standardů pro všechna data vkládaná do databází. Pokud například máme databázi zákazníků s jejich telefonními čísly a adresami, naše standardy mohou být:

• Všechna jména jsou psána v tomto tvaru: Dursley, Vernon.
• Všechna telefonní čísla jsou zapsána v tomto tvaru: 530-000-0000.
• Všechny adresy jsou zapsány v následujícím tvaru: 4, Private Drive, San Francisco.

AppMaster vám pomůže vytvořit jakoukoli webovou, mobilní nebo serverovou aplikaci 10x rychleji a 3x levněji

Některé standardy jsou však společné všem, kdo se zabývají databázemi, bez ohledu na to, kde se nacházejí nebo co dělají. Existují některá pravidla seskupená do úrovní nazývaných normální formy. Jsou organizovány tak, že každá normální forma navazuje na předchozí; jinými slovy, druhý normální formulář můžete použít pouze tehdy, pokud jste již použili první.

Několik normálních forem bylo standardizováno, ale nejběžnější a nejdůležitější jsou první tři – proto se na ně v tomto článku podíváme podrobněji. Kromě normálních forem však existují další obecná pravidla, která je třeba dodržovat. Například tabulky v databázi musí obsahovat primární klíč. Hodnoty primárního klíče rozlišují každý řádek a přidružují každý záznam k jedinečnému identifikátoru. Před přechodem na první normální formulář se proto ujistěte, že vaše databáze nebo tabulka obsahuje pole primárního klíče.

První normální forma (1NF)

První normální forma určuje, že každé pole ve vaší databázi by mělo ukládat pouze jednu hodnotu a žádná dvě pole ve stejné databázi by neměla ukládat informace stejným způsobem. Pojďme si to vysvětlit na příkladu. Jedná se o databázi, která uchovává informace o kurzech a profesorech, kteří je vyučují.

Tato databáze porušuje první normální formu dvěma způsoby:

• Jeden obor má dva významy, protože profesor Mitchell vyučuje dva kurzy;
• Existují dvě pole, která ukládají podobné informace: ID profesora a Jméno profesora poskytují informace o identitě profesora.

Abychom naši databázi normalizovali, musíme ji rozdělit na dvě části:

• První bude obsahovat informace související s identitou profesorů a bude zahrnovat dvě pole: ID profesora a Jméno profesora.
• Druhý bude obsahovat dvě pole: jedno pro kurzy a druhé pro ID profesora odpovídající profesorovi, který daný kurz vyučuje.

Máme tedy dvě databáze, kde první má vztah jedna k mnoha s druhou. Dvě tabulky jsou spojeny cizím klíčem, tedy polem ID profesora.

Druhá normální forma (2NF)

Druhá normální forma má za cíl snížit redundanci tím, že zajistí, aby každé pole ukládalo informace, které nám něco říkají o primárním klíči. Jinými slovy:

• Každá databáze by měla mít pouze jeden primární klíč
• Všechny neprimární klíče musí být zcela závislé na primárním klíči.

Tyto dva principy zajišťují, že každá databáze uchovává konzistentní informace o stejném argumentu, který je obsažen v primárním klíči. Opět si pomozme našemu pochopení příkladem.

Máme databázi profesorových narozenin a katedry, která vypadá takto:

Výše uvedená databáze má první normální formu, protože každé pole obsahuje pouze jednu informaci a všechna pole poskytují různé informace. Nesleduje však druhou normální formu, protože zatímco pole „Narozeniny“ je zcela závislé na jejich jménu, pole „Fakulta“, do které patří, je nezávislé na jejich narozeninách.

AppMaster vám pomůže vytvořit jakoukoli webovou, mobilní nebo serverovou aplikaci 10x rychleji a 3x levněji

Abychom tuto databázi normalizovali, musíme ji opět rozdělit na dvě části:

• Databáze „Narozeniny profesora“, která obsahuje dvě pole: jméno profesora a narozeniny
• Databáze „Profesorská katedra“, která zahrnuje dva obory: jméno profesora a katedru

Třetí normální forma (3NF)

Databáze je ve třetí normální formě, pokud neobsahuje žádné přechodové závislosti. Co je přechodová závislost? Přechodná závislost nastane, když sloupec B ve vaší databázi závisí na sloupci A, který závisí na primárním klíči. Chcete-li normalizovat databázi do třetí normální formy, musíte odstranit sloupec B, který není přímo závislý na primárním klíči, a uložit tyto informace do druhé databáze s vlastním primárním klíčem.

Uveďme další příklad. Máme databázi objednávek:

Tato databáze nemá třetí normální formu, protože máme primární klíč, ID objednávky. Datum objednávky a ID zákazníka jsou na něm zcela závislé, ale PSČ zákazníka závisí na ID zákazníka, které není primárním klíčem. Jak jsme řekli, k normalizaci této databáze do třetí normální formy musíme vytvořit druhou databázi PSČ zákazníka, která spojí každé ID zákazníka s jeho PSČ.

Co jsou klíče SQL?

Normalizace dat se samozřejmě stává velmi důležitou, když máme co do činění s databází SQL. SQL je standardní jazyk pro systémy relačních databází, který používá jakýkoli počítač k ukládání, manipulaci a získávání dat z relační databáze. Klíče SQL jsou atributy (může to být jeden nebo více atributů), které se používají k načítání dat z databáze nebo tabulky. Používají se také k vytváření vazeb mezi různými databázemi.

Existují nejdůležitější typy klíčů SQL:

• Superklíč: Superklíč je kombinace jednoho nebo více sloupců v tabulce, která jednoznačně identifikuje jeden řádek v tabulce.
• Externí klíč: Je důležité, když máte dvě související databáze. V příkladu, který jsme uvedli pro druhou normální formu, jsme měli dvě normalizované databáze, které „sdílely“ pole Profesor ID. ID profesora je cizí klíč, který databázím sděluje, že spolu souvisí.
• Primární klíč: Toto je typ klíče SQL. Jak jsme již řekli, podle první normální formy nemůže mít každá tabulka více než jeden primární klíč a všechna pole na něm musí přímo a zcela záviset.

Závěr

V tomto článku jsme diskutovali o důležitosti normalizace dat. Jak jsme zmínili, může se to zdát jako proces, který zpomaluje a komplikuje váš pracovní postup, ale výhody jsou takové, že za tu práci navíc stojí.

Normalizace dat je také příkladem toho, jak může být správa databází extrémně složitá. Z tohoto důvodu je důležité spolehnout se na nástroje, které dokážou práci maximálně usnadnit. V tomto ohledu se vyplatí doporučit bezkódový nástroj AppMaster s, který umožňuje vytvářet aplikace a spravovat jejich databáze bez psaní kódu. Možná se ještě budete muset naučit pravidla normalizace dat, ale jejich použití bude mnohem jednodušší!