Tercera forma normal
La tercera forma normal (3NF) es una forma normal usada en la normalización de bases de datos. La 3NF fue definida originalmente por E.F. Codd[1] en 1971. La definición de Codd indica que una tabla está en 3NF si y solo si las dos condiciones siguientes se cumplen:
- La tabla está en la segunda forma normal (2NF)
- Ningún atributo no-primario de la tabla es dependiente transitivamente de una clave primaria
Un atributo no-primario es un atributo que no pertenece a ninguna clave candidata. Una dependencia transitiva es una dependencia funcional X → Z en la cual Z no es inmediatamente dependiente de X, pero sí de un tercer conjunto de atributos Y, que a su vez depende de X. Es decir, X → Z por virtud de X → Y e Y → Z.
Una formulación alternativa de la definición de Codd, dada por Carlo Zaniolo[2] en 1982, es ésta: Una tabla está en 3NF si y solo si, para cada una de sus dependencias funcionales X → A, por lo menos una de las condiciones siguientes se mantiene:
- X contiene A, ó
- X es una superclave, ó
- A es un atributo primario (es decir, A está contenido dentro de una clave candidata)
La definición de Zaniolo tiene la ventaja de dar un claro sentido de la diferencia entre la 3NF y la más rigurosa forma normal de Boyce-Codd (BCNF). La BCNF simplemente elimina la tercera alternativa ("A es un atributo primario").
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"Nada excepto la clave" [editar]
Un memorable resumen de la definición de Codd de la 3NF, siendo paralelo al compromiso tradicional de dar evidencia verdadera en un tribunal de justicia, fue dado por Bill Kent: cada atributo no-clave "debe proporcionar un hecho sobre la clave, la clave entera, y nada más excepto la clave".[3] Una variación común complementa esta definición con el juramento: "con la ayuda de Codd".[4]
Requerir que los atributos no-clave sean dependientes en "la clave completa" asegura que una tabla esté en 2NF; un requerimiento posterior que los atributos no-clave sean dependientes de "nada excepto la clave" asegura que la tabla esté en 3NF.
Chris Date refiere al resumen de Kent como "una intuitiva atractiva caracterización" de la 3NF, y observa que con una ligera adaptación puede servir como definición ligeramente más fuerte de la forma normal de Boyce-Codd: "Cada atributo debe representar un hecho acerca de la clave, la clave entera, y nada excepto la clave".[5] La versión 3NF de la definición es más débil que la variación de BCNF de Date, pues el anterior se refiere solamente a asegurarse de que los atributos no-clave son dependientes en las claves. Los atributos primarios (que son claves o partes de claves) no deben ser funcionalmente dependientes en absoluto; cada uno de ellos representa un hecho sobre la clave en el sentido de proporcionar parte o toda la clave en sí misma. Debe ser observado que esta regla se aplica solamente a los atributos funcionalmente dependientes, Ya que aplicándola a todos los atributos prohibiría implícitamente claves de candidato compuestas, puesto que cada parte de cualquiera de tales claves violaría la cláusula de "clave completa"..
Ejemplo [editar]
Un ejemplo de una tabla 2NF que falla en satisfacer los requerimientos de la 3NF es:
| Torneo | Año | Ganador | Fecha de nacimiento del ganador |
|---|---|---|---|
| Indiana Invitational | 1998 | Al Fredrickson | 21 de julio de 1975 |
| Cleveland Open | 1999 | Bob Albertson | 28 de septiembre de 1968 |
| Des Moines Masters | 1999 | Al Fredrickson | 21 de julio de 1975 |
| Indiana Invitational | 1999 | Chip Masterson | 14 de marzo de 1977 |
La única clave candidata es {Torneo, Año}.
La violación de la 3NF ocurre porque el atributo no primario Fecha de nacimiento del ganador es dependiente transitivamente de {Torneo, Año} vía el atributo no primario Ganador. El hecho de que la Fecha de nacimiento del ganador es funcionalmente dependiente en el Ganador hace la tabla vulnerable a inconsistencias lógicas, pues no hay nada que impida a la misma persona ser mostrada con diferentes fechas de nacimiento en diversos registros.
Para expresar los mismos hechos sin violar la 3NF, es necesario dividir la tabla en dos:
| Torneo | Año | Ganador |
|---|---|---|
| Indiana Invitational | 1998 | Al Fredrickson |
| Cleveland Open | 1999 | Bob Albertson |
| Des Moines Masters | 1999 | Al Fredrickson |
| Indiana Invitational | 1999 | Chip Masterson |
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Fecha de nacimiento del jugador Ganador Fecha de nacimiento Chip Masterson 14 de marzo de 1977 Al Fredrickson 21 de julio de 1975 Bob Albertson 28 de septiembre de 1968
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Las anomalías de actualización no pueden ocurrir en estas tablas, las cuales están en 3NF.
Derivación de las condiciones de Zambruno [editar]
La definición de 3NF ofrecida por Carlo Zaniolo en 1982, y dada arriba, es probada así: Sea X → A un FD no trivial (es decir, uno donde X no contiene a A) y sea A un atributo no clave. También sea Y una clave de R. Entonces Y → X. Por lo tanto A no es dependiente transitivo de Y, si y solo si el X → Y, es decir, si y solo si X es una superclave.[6]
Normalización más allá de la 3NF [editar]
La mayoría de las tablas 3NF están libres anomalías de actualización, inserción, y borrado. Ciertos tipos de tablas 3NF, que en la práctica raramente se encuentran, son afectadas por tales anomalías; éstas son tablas que no satisfacen la forma normal de Boyce-Codd (BCNF) o, si satisfacen la BCNF, son insuficientes para satisfacer las formas normales más altas 4NF o 5NF.
Referencias [editar]
- ↑ Codd, E.F. "Further Normalization of the Data Base Relational Model." (Presented at Courant Computer Science Symposia Series 6, "Data Base Systems," New York City, May 24th-25th, 1971.) IBM Research Report RJ909 (August 31st, 1971). Republished in Randall J. Rustin (ed.), Data Base Systems: Courant Computer Science Symposia Series 6. Prentice-Hall, 1972.
- ↑ Zaniolo, Carlo. "A New Normal Form for the Design of Relational Database Schemata." ACM Transactions on Database Systems 7(3), September 1982.
- ↑ Kent, William. "A Simple Guide to Five Normal Forms in Relational Database Theory", Communications of the ACM 26 (2), Feb. 1983, pp. 120-125.
- ↑ The author of a 1989 book on database management credits one of his students with coming up with the "so help me Codd" addendum. Diehr, George. Database Management (Scott, Foresman, 1989), p. 331.
- ↑ Date, C.J. An Introduction to Database Systems (7th ed.) (Addison Wesley, 2000), p. 379.
- ↑ Zaniolo, p. 494.
Lectura adicional [editar]
- Date, C. J. (1999), An Introduction to Database Systems (8th ed.). Addison-Wesley Longman. ISBN 0-321-19784-4.
- Kent, W. (1983) A Simple Guide to Five Normal Forms in Relational Database Theory, Communications of the ACM, vol. 26, pp. 120-125
Véase también [editar]
Enlaces externos [editar]
- Litt's Tips: Normalization
- Rules Of Data Normalization
- Database Normalization Basics by Mike Chapple (About.com)
- An Introduction to Database Normalization by Mike Hillyer.
- Normalization by ITS, University of Texas.
- A tutorial on the first 3 normal forms by Fred Coulson
- Description of the database normalization basics by Microsoft
- Database Debunkings: Fabian Pascal, Chris Date, and Hugh Darwen
