Normalización de Bases de Datos

La normalización en bases de datos es un proceso crucial en el diseño de bases de datos relacionales. Su objetivo es organizar un conjunto de datos para evitar redundancias y duplicaciones, y para mejorar la integridad y eficiencia de la base de datos.

¿En qué consiste?

La normalización es el proceso mediante el cual una base de datos se descompone en varias tablas más pequeñas y manejables, las cuales se relacionan entre sí a través de claves primarias y foráneas. Este proceso se basa en una serie de reglas, denominadas formas normales, que ayudan a garantizar que los datos se almacenen de forma no redundante y coherente. Cada forma normal aborda un tipo específico de redundancia o inconsistencia, facilitando así un diseño más lógico y eficiente. En nuestro Curso Data Science y Análisis de datos puedes encontrar información relativa a bases de datos y su funcionamiento y en nuestro artículo sobre Los gestores de bases de datos más usados en la actualidad puedes consultar cuales son esos gestores más usados actualmente, como por ejemplo, MySQL.

Beneficios de la Normalización:

Entre los principales beneficios de la normalización en bases de datos podemos encontrar:

• Eliminación de redundancias: Minimiza la duplicación de datos, lo que ahorra espacio y evita inconsistencias.
• Consistencia de datos: Asegura que los datos se mantengan correctos y actualizados en toda la base de datos.
• Facilita el mantenimiento: Permite que cualquier actualización o eliminación de datos se realice en un solo lugar, reduciendo la posibilidad de errores.

Tipos de Formas Normales

Nos centraremos en las principales formas normales.

Primera Forma Normal (1NF):

Una base de datos está en 1NF si cumple con los siguientes criterios:

• Atomicidad: Todos los atributos en una tabla deben contener valores atómicos, es decir, valores indivisibles. Cada celda debe contener solo un valor.
• Eliminación de Repeticiones: No debe haber columnas que repitan el mismo tipo de información. Cada columna debe contener un solo tipo de dato.

Ejemplo: Supongamos que tienes una tabla de clientes con una columna que lista múltiples números de teléfono en una sola celda. Para cumplir con 1NF, debes dividir esos números de teléfono en una tabla separada, donde cada fila contiene un solo número asociado a un cliente específico.

Segunda Forma Normal (2NF):

Para que una base de datos esté en 2NF, debe estar en 1NF y:

• Eliminación de Dependencias Parciales: Cada atributo no clave debe depender completamente de la clave primaria. En otras palabras, todos los atributos en la tabla deben depender de toda la clave primaria, no solo de una parte de ella.

Ejemplo: Considera una tabla de pedidos donde la clave primaria es una combinación de PedidoID y ProductoID. Si la información sobre el producto, como ProductoNombre, solo depende de ProductoID y no de la combinación completa, entonces ProductoNombre debe moverse a una tabla separada de productos.

Tercera Forma Normal (3NF):

Una base de datos está en 3NF si cumple con los requisitos de 2NF y:

• Eliminación de Dependencias Transitivas: Los atributos no clave no deben depender de otros atributos no clave. Es decir, los atributos deben depender exclusivamente de la clave primaria.

Ejemplo: Si en una tabla de empleados, el atributo DepartamentoNombre depende de DepartamentoID, y DepartamentoID depende de EmpleadoID, entonces DepartamentoNombre debe ser movido a una tabla separada para departamentos.

Forma Normal de Boyce-Codd (BCNF):

Una base de datos está en BCNF si cumple con los siguientes criterios: Eliminación de Dependencias no Clave: En BCNF, cada determinante (atributo que determina otros atributos) debe ser una clave candidata. Es decir, todos los atributos que determinan otros atributos deben ser una clave primaria o una clave candidata. Ejemplo: Imagina una tabla con las columnas CursoID, ProfesorID, y ProfesorNombre. Si ProfesorID determina ProfesorNombre pero no es una clave candidata, la tabla no está en BCNF. Para estar en BCNF, debes dividir la tabla en dos:

• Una tabla con CursoID y ProfesorID.
• Otra tabla con ProfesorID y ProfesorNombre.

Cómo Aplicar la Normalización

Para aplicar la normalización de manera efectiva, se debe seguir estos pasos:

1. Identifica las Tablas y Atributos: Examinar los datos actuales y determinar qué información debería ser almacenada en cada tabla. Esto implica identificar entidades, sus atributos y las relaciones entre ellas.
2. Aplica las Formas Normales: Asegurarse de que la base de datos cumpla con las formas normales (1NF, 2NF, 3NF, etc.). Es importante aplicar cada forma normal en orden, asegurando que se cumplan los criterios antes de pasar a la siguiente.
3. Revisa y Ajusta: Verificar que las tablas resultantes estén correctamente normalizadas y realiza ajustes según sea necesario. A veces, puede ser necesario realizar una revisión y reestructuración iterativa para garantizar que se mantenga la integridad de los datos y se optimice el rendimiento.

Conclusión

La normalización en bases de datos es esencial para evitar redundancias, mejorar la consistencia de los datos y facilitar el mantenimiento y gestión de la base de datos.  Esta práctica contribuye a una mayor eficacia en el almacenamiento y la recuperación de información, asegurando que la base de datos sea eficiente y fácil de gestionar a medida que crece y se adapta a nuevas necesidades. Tener los datos organizados de una forma correcta y eficiente es de gran importancia en el mundo empresarial.