# Нормализация (нормальные формы) в реляционной модели данных.

**Нормализация** — процесс удаления избыточных данных, устранение аномалий.

### Цели
- Повышение производительности
- Повышение удобства управления данными

**Избыточность данных** — когда одни и те же данные хранятся в нескольких местах базы данных.

**Процесс нормализации** — последовательный процесс приведения базы данных к эталонному виду, переход от одной нормальной формы к следующей.

**Нормальная форма базы данных** — набор правил и критериев, которым должна соответствовать база данных.

---

### UNF (Ненормальная форма, нулевая нормальная форма)

Перед приведением БД к нормальной форме нужно привести её к табличному виду, чтобы он соответствовал базовым принципам реляционной теории:
- строки в таблицах не должны быть пронумерованы
- порядок столбцов не имеет значения

#### Пример таблицы в UNF

| BlockID | Area | Operator | Holes  | Depths | Explosives      | Charges |
|---------|------|----------|--------|--------|----------------|---------|
| B1      | A1   | Op1      | H1,H2  | 10,12  | ANFO, Emulsion | 50,60   |

**Проблемы:**
- В ячейках содержится несколько значений
- Данные дублируются

---

### 1NF (Первая нормальная форма)

**Правила 1NF:**
- Ячейки таблицы хранят **атомарные значения** — одно не составное значение в каждой ячейке
- Строки таблицы не должны дублироваться
- Столбцы должны содержать данные одного типа

#### Пример таблицы в 1NF

| BlockID | Area | Operator | HoleID | Depth | Explosive | Charge |
|---------|------|----------|--------|-------|-----------|--------|
| B1      | A1   | Op1      | H1     | 10    | Березит   | 50     |
| B1      | A1   | Op1      | H2     | 12    | Амонит    | 60     |

---

### 2NF (Вторая нормальная форма)

**Правила 2NF:**
- Таблица должна иметь ключ, по которому можно идентифицировать каждую строку
- Все неключевые столбцы должны зависеть от **полного ключа** (для составного ключа)
- Выделяем отдельные сущности, чтобы убрать дублирование данных и частичные зависимости

#### Примеры таблиц в 2NF

**BlastBlock**

| BlockID | AreaID | OperatorID |
|---------|--------|------------|
| B1      | A1     | O1         |

**Area**

| AreaID | AreaName |
|--------|----------|
| A1     | Pit-1    |

**Operator**

| OperatorID | OperatorName   |
|------------|----------------|
| O1         | Опер главный   |

**BlastHole**

| HoleID | BlockID | Depth |
|--------|---------|-------|
| H1     | B1      | 10    |
| H2     | B1      | 12    |

**Charging**

| HoleID | ExplosiveID | Charge |
|--------|-------------|--------|
| H1     | E1          | 50     |
| H2     | E2          | 60     |

**ExpAgent**

| ExplosiveID | ExplosiveName |
|-------------|---------------|
| E1          | Березит       |
| E2          | Амонит        |

---

### 3NF (Третья нормальная форма)

**Правила 3NF:**
- Нет транзитивных зависимостей  
  (одно поле не зависит от другого неключевого поля)

**Примеры в наших таблицах:**
- `AreaName` зависит только от `AreaID`
- `OperatorName` зависит только от `OperatorID`
- `ExplosiveName` зависит только от `ExplosiveID`

---

### BCNF (Нормальная форма Бойса–Кодда)

**Правила BCNF:**
- Любой детерминант (столбец или комбинация столбцов, от которых что-то зависит) должен быть кандидатом в ключ

> То есть, не должно быть зависимостей, где неключевой столбец определяет другой столбец.