Int_Bases_Datos_III (1).pdf
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La normalización es el proceso de transformar una base de datos compleja en una estructura más simple y estable mediante la división de tablas y eliminación de repeticiones. Esto minimiza errores y hace la base de datos más fácil de mantener.
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- 1. Qué es la normalización La normalización es el proceso mediante el cual se transforman datos complejos a un conjunto de estructuras de datos más pequeñas, que además de ser más simples y más estables, son más fáciles de mantener. También se puede entender la normalización como una serie de reglas que sirven para ayudar a los diseñadores de bases de datos a desarrollar un esquema que minimice los problemas de lógica. Cada regla está basada en la que le antecede. La normalización se adoptó porque el viejo estilo de poner todos los datos en un solo lugar, como un archivo o una tabla de la base de datos, era ineficiente y conducga a errores de lógica cuando se trataban de manipular los datos. La normalización también hace las cosas fáciles de entender. Los seres humanos tenemos la tendencia de simplificar las cosas al máximo. Lo hacemos con casi todo, desde los animales hasta con los automóviles. Vemos una imagen de gran tamaño y la hacemos más simple agrupando cosas similares juntas. Las guías que la normalización provee crean el marco de referencia para simplificar una estructura de datos compleja. Otra ventaja de la normalización de base de datos es el consumo de espacio. Una base de datos normalizada ocupa menos espacio en disco que una no normalizada. Hay menos repetición de datos, lo que tiene como consecuencia un mucho menor uso de espacio en disco. El proceso de normalización tiene un nombre y una serie de reglas para cada fase. Esto puede parecer un poco confuso al principio, pero poco a poco se va entendiendo el proceso, así como las razones para hacerlo de esta manera. Grados de normalización Existen básicamente tres niveles de normalización: Primera Forma Normal (1NF), Segunda Forma Normal (2NF) y Tercera Forma Normal (3NF). Cada una de estas formas tiene sus propias reglas. Cuando una base de datos se conforma a un nivel, se considera normalizada a esa forma de normalización. No siempre es una buena idea tener una base de datos conformada en el nivel más alto de normalización, puede llevar a un nivel de complejidad que pudiera ser evitado si estuviera en un nivel más bajo de normalización. En la tabla siguiente se describe brevemente en que consiste cada una de las reglas, y posteriormente se explican con más detalle. Regla Descripción Primera Forma Normal (1FN) Incluye la eliminación de todos los grupos repetidos. Segunda Forma Normal (2FN) Asegura que todas las columnas que no son llave sean completamente dependientes de la llave primaria (PK).
- 2. Tercera Forma Normal (3FN) Elimina cualquier dependencia transitiva. Una dependencia transitiva es aquella en la cual las columnas que no son llave son dependientes de otras columnas que tampoco son llave. Primera Forma Normal La regla de la Primera Forma Normal establece que las columnas repetidas deben eliminarse y colocarse en tablas separadas. Poner la base de datos en la Primera Forma Normal resuelve el problema de los encabezados de columna múltiples. Muy a menudo, los diseñadores de bases de datos inexpertos harán algo similar a la tabla no normalizada. Una y otra vez, crearán columnas que representen los mismos datos. La normalización ayuda a clarificar la base de datos y a organizarla en partes más pequeñas y más fáciles de entender. En lugar de tener que entender una tabla gigantesca y monolgtica que tiene muchos diferentes aspectos, sólo tenemos que entender los objetos pequeños y más tangibles, así como las relaciones que guardan con otros objetos también pequeños. Segunda Forma Normal La regla de la Segunda Forma Normal establece que todas las dependencias parciales se deben eliminar y separar dentro de sus propias tablas. Una dependencia parcial es un término que describe a aquellos datos que no dependen de la llave primaria de la tabla para identificarlos. Una vez alcanzado el nivel de la Segunda Forma Normal, se controlan la mayoría de los problemas de lógica. Podemos insertar un registro sin un exceso de datos en la mayoría de las tablas. Tercera Forma Normal Una tabla está normalizada en esta forma si todas las columnas que no son llave son funcionalmente dependientes por completo de la llave primaria y no hay dependencias transitivas. Comentamos anteriormente que una dependencia transitiva es aquella en la cual existen columnas que no son llave que dependen de otras columnas que tampoco son llave. Cuando las tablas están en la Tercera Forma Normal se previenen errores de lógica cuando se insertan o borran registros. Cada columna en una tabla está identificada de manera única por la llave primaria, y no deben haber datos repetidos. Esto provee un esquema limpio y elegante, que es fácil de trabajar y expandir.
- 3. Un dato sin normalizar no cumple con ninguna regla de normalización. Para explicar con un ejemplo en que consiste cada una de las reglas, vamos a considerar los datos de la siguiente tabla. ID_ORDEN FECHA ID_CLIENTE NOM_CLIENTE ESTADO NUM_ITEM DESC_ITEM CANT PRECIO 2301 2/23/03 101 MARTI CA 3786 RED 3 35 2301 2/23/03 101 MARTI CA 4011 RAQUETA 6 65 2301 2/23/03 101 MARTI CA 9132 PAQ-3 8 4.75 2302 2/25/03 107 HERMAN WI 5794 PAQ-6 4 5.0 2303 2/27/03 110 WE-SPORTS MI 4011 RAQUETA 2 65 2303 2/27/03 110 WE-SPORTS MI 3141 FUNDA 2 10 Al examinar estos registros, podemos darnos cuenta que contienen un grupo repetido para NUM_ITEM, DESC_ITEM, CANT y PRECIO. La 1FN prohibe los grupos repetidos, por lo tanto tenemos que convertir a la primera forma normal. Los pasos a seguir son: • Tenemos que eliminar los grupos repetidos. • Tenemos que crear una nueva tabla con la PK de la tabla base y el grupo repetido. Los registros quedan ahora conformados en dos tablas que llamaemos ORDENES y ARTICULOS_ORDENES - ORDENES ID_ORDEN FECHA ID_CLIENTE NOM_CLIENTE ESTADO 2301 2/23/03 101 MARTI CA 2302 2/25/03 107 HERMAN WI 2303 2/27/03 110 WE-SPORTS MI - ARTICULOS_ORDENES ID_ORDEN NUM_ITEM DESC_ITEM CANT PRECIO 2301 3786 RED 3 35 2301 4011 RAQUETA 6 65 2301 9132 PAQ-3 8 4.75 2302 5794 PAQ-6 4 5.0 2303 4011 RAQUETA 2 65 2303 3141 FUNDA 2 10 Ahora procederemos a aplicar la segunda formal normal, es decir, tenemos que eliminar cualquier columna no llave que no dependa de la llave primaria de la tabla. Los pasos a seguir son:
- 4. • Determinar cuáles columnas que no son llave no dependen de la llave primaria de la tabla. • Eliminar esas columnas de la tabla base. • Crear una segunda tabla con esas columnas y la(s) columna(s) de la PK de la cual dependen. La tabla ORDENES está en 2FN. Cualquier valor único de ID_ORDEN determina un sólo valor para cada columna. Por lo tanto, todas las columnas son dependientes de la llave primaria ID_ORDEN. Por su parte, la tabla ARTICULOS_ORDENES no se encuentra en 2FN ya que las columnas PRECIO y DESC_ITEM son dependientes de NUM_ITEM, pero no son dependientes de ID_ORDEN. Lo que haremos a continuación es eliminar estas columnas de la tabla ARTICULOS_ORDENES y crear una tabla ARTICULOS con dichas columnas y la llave primaria de la que dependen. Las tablas quedan ahora de la siguiente manera. - ARTICULOS_ORDENES ID_ORDEN NUM_ITEM CANT 2301 3786 3 2301 4011 6 2301 9132 8 2302 5794 4 2303 4011 2 2303 3141 2 - ARTICULOS NUM_ITEM DESC_ITEM PRECIO 3786 RED 35 4011 RAQUETA 65 9132 PAQ-3 4.75 5794 PAQ-6 5.0 4011 RAQUETA 65 3141 FUNDA 10 La tercera forma normal nos dice que tenemos que eliminar cualquier columna no llave que sea dependiente de otra columna no llave. Los pasos a seguir son:
- 5. • Determinar las columnas que son dependientes de otra columna no llave. • Eliminar esas columnas de la tabla base. • Crear una segunda tabla con esas columnas y con la columna no llave de la cual son dependientes. Al observar las tablas que hemos creado, nos damos cuenta que tanto la tabla ARTICULOS, como la tabla ARTICULOS_ORDENES se encuentran en 3FN. Sin embargo la tabla ORDENES no lo está, ya que NOM_CLIENTE y ESTADO son dependientes de ID_CLIENTE, y esta columna no es la llave primaria. Para normalizar esta tabla, moveremos las columnas no llave y la columna llave de la cual dependen dentro de una nueva tabla CLIENTES. Las nuevas tablas CLIENTES y ORDENES se muestran a continuación. - ORDENES ID_ORDEN FECHA ID_CLIENTE 2301 2/23/03 101 2302 2/25/03 107 2303 2/27/03 110 - CLIENTES ID_CLIENTE NOM_CLIENTE ESTADO 101 MARTI CA 107 HERMAN WI 110 WE-SPORTS MI
- 6. ACTIVIDAD En una empresa nos presenta algunos ejemplos del formato de liquidación de nomina que utiliza para cada uno de los empleados de la compañía: FORMATO EJEMPLO 1 Empleado: E00001 JORGE PEREZ Cargo: C002 JEFE DE CONTABILIDAD Fecha Inicial 01/01/2009 Fecha Final: 01/15/2009 Concepto Descripción Tipo Valor 0001 0003 0007 0008 0009 SALARIOS HORA EXTRA DIURNAS HORA EXTRA NOCTURNA APORTES SALUD APORTES PENSION 01- DEVENGADO 01- DEVENGADO 01- DEVENGADO 02- DEDUCIDO 02- DEDUCIDO 1.500.000 40.000 60.000 -80.000 -60.000 TOTAL A PAGAR 1.460.000 FORMATO EJEMPLO 2 Empleado: E00004 MARIA LOPEZ Cargo: C008 RECEPCION Fecha Inicial 01/01/2009 Fecha Final: 01/15/2009 Concepto Descripción Tipo Valor 0001 0008 0009 SALARIOS APORTES SALUD APORTES PENSION 01- DEVENGADO 02- DEDUCIDO 02- DEDUCIDO 600.000 -30.000 -20.000 TOTAL A PAGAR 550.000 FORMATO EJEMPLO 3 Empleado: E00001 JORGE PEREZ Cargo: C002 JEFE DE CONTABILIDAD Fecha Inicial 01/16/2009 Fecha Final: 01/31/2009 Concepto Descripción Tipo Valor 0001 0012 0008 0009 SALARIOS BONIFICACIONES APORTES SALUD APORTES PENSION 01- DEVENGADO 01- DEVENGADO 02- DEDUCIDO 02- DEDUCIDO 1.500.000 500.000 -100.000 -80.000 TOTAL A PAGAR 1.920.000
- 7. Realice a partir de estos formatos una base de datos general y después realice el proceso de Normalización de la misma.