Normalization ลดความซ้ำซ้อน

     การทำ Normalization (นอร์มัลไลเซชัน) เป็นวิธีการในการกำหนด Attribute (แอตทริบิวต์) ให้กับแต่ละ Entity (เอนทิตี) เพื่อให้ได้โครงสร้างของตารางที่ดี สามารถควบคุมความซ้ำซ้อนของข้อมูลหลีกเลี่ยงความผิดปกติของข้อมูล

     การทำนอร์มัลไลเซชัน จะประกอบด้วย Normal Form (นอร์มัลฟอร์ม) แบบต่าง ๆ ที่มีเงื่อนไขของการทำให้อยู่ในรูปของนอร์มัลฟอร์มที่แตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับผู้ออกแบบฐานข้อมูลว่า ต้องการลดความซ้ำซ้อนในฐานข้อมูลให้อยู่ในระดับใด ซึ่งประกอบด้วยนอร์มัลฟอร์มแบบต่าง ๆ ดังต่อไปนี้

     – นอร์มัลฟอร์มที่ 1 (First Normal Form : 1NF)

     – นอร์มัลฟอร์มที่ 2 (Second Normal Form : 2NF)

     – นอร์มัลฟอร์มที่ 3 (Third Normal Form : 3NF)

     – บอยซ์คอดด์นอร์มัลฟอร์ม (Boyce-Codd Normal Form : BCNF)

     – นอร์มัลฟอร์มที่ 4 (Fourth Normal Form : 4NF)

     – นอร์มัลฟอร์มที่ 5 (Fifth Normal Form : 5NF)

 สรุป Normalization คือ กระบวนที่ดำเนินการอย่างเป็นลำดับ เพื่อลดปัญหาการซ้ำซ้อนของข้อมูล  ในการใช้งานจริง ๆ แล้วเราใช้แค่ 3NF ก็เพียงพอ

การแปลงให้อยู่ในรูปนอร์มัลฟอร์มที่ 1 (First Normal Form : 1NF)

ทุก ๆ field ในแต่ละ record จะเป็น single value นั่นคือ ในตารางหนึ่ง ๆ จะไม่มี

ค่าของกลุ่มข้อมูลที่ซํ้ากัน (Repeating Group) ตัวอย่างเช่น ตารางดังต่อไปนี้

ตารางนักเรียน

สามารถทำให้อยู่ในรูปแบบ 1NF ดังนี้

การแปลงให้อยู่ในรูปนอร์มัลฟอร์มที่ 2 (Second Normal Form : 2NF)

     1. ฟังก์ชันนัลดีเพนเดนซี (Functional Dependency: FD)

           ในการทำนอร์มัลไลเซชัน จะต้องมีความเข้าใจหลักการของฟังก์ชันดีเพนเดนซี (Function Dependency : FD) เสียก่อน โดยมีคำจำกัดความคือ B ขึ้นอยู่กับ A ถ้าทราบค่าของ A ก็จะทำให้รู้ค่าของ B ได้

     ฟังก์ชันนัลดีเพนเดนซี สามารถแสดงด้วยการใช้เครื่องหมายลูกศร ( ->) ตัวอย่างเช่น A->B แสดง B เป็นฟังก์ชันนัลดีเพนเดนต์กับ A กล่าวคือ ถ้ารู้ค่า A ก็จะทำให้ทราบค่าของ B ด้วย ทุกค่าของ A ที่มีค่าเท่ากัน จะได้ค่า เท่ากันเสมอ

     2. พาเชียลดีเพนเดนซี (Partial Dependency)

           พาร์เชียลดีเพนเดนซี หมายถึง การที่มีแอตทริบิวต์บางแอตทริบิวต์ ที่ขึ้นอยู่กับเพียงบางส่วนของคีย์หลักเท่านั้น ตัวอย่างเช่น จากตารางในภาพข้างล่าง แอตทริบิวต์ชื่อพนักงานจะขึ้นอยู่กับคีย์รหัสพนักงาน ในขณะที่แอตทริบิวต์ชื่อแผนก จะขึ้นอยู่กับคีย์รหัสแผนก จะเห็นว่า ข้อมูลที่อยู่ในรีเลชันเดียวกัน แต่ไม่ได้ขึ้นอยู่กับคีย์ใดคียหนึ่งทั้งหมด แต่จะขึ้นอยู่กับคีย์ใดคีย์หนึ่งเพียงบางส่วนเท่านั้น

ตารางพนักงานในแผนก

นิยามของนอร์มัลฟอร์มที่ 2

รีเลชันจะอยู่ในรูปของนอร์มัลฟอร์มที่ 2 ก็ต่อเมื่อมีคุณสมบัติตามเงื่อนไขดังต่อไปนี้

     1. รีเลชันนั้นเป็นนอร์มัลฟอร์มที่ 1 อยู่แล้ว

     2. รีเลชันนั้นไม่มีพาร์เชียลดีเพนเดนซี

     ตัวอย่างรีเลชันพนักงานในแผนกในภาพข้างบน เมื่อทำการแตกออกเป็นรีเลชันย่อยที่ไม่มีพาร์เชียลดีเพนเดนซีแล้ว จะได้เป็นรีเลชันสองรีเลชัน คือ รีเลชันพนักงานและ รีเลชันแผนก ซึ่งอยู่ในรูปของนอร์มัลฟอร์มที่ 2 แล้ว ดังภาพข้างล่าง

ตารางพนักงาน

ตารางแผนก

การแปลงให้อยู่ในรูปนอร์มัลฟอร์มที่ 3 (Third Normal Form : 3NF)

     ในหนึ่งรีเลชันจะประกอบคีย์แอตทริบิวต์และนอนคีย์แอตทริบิวต์ คีย์แอตทริบิวต์จะต้องเป็นตัวกำหนดความหมายหรือการมีอยู่ของแอตทริบิวต์อื่น ๆ ที่อยู่ในรีเลชันเสมอ

     1. ทรานซิทีฟดีเพนเดนซี (Transitive Dependency)

           ทรานซิทีฟดีเพนเดนซี หมายถึง การที่มีฟังก์ชันนัลดีเพนเดนซี ระหว่างแอตทริบิวต์ที่ไม่ได้เป็นส่วนของคีย์ใด ๆ แต่มีแอตทริบิวต์อื่น ๆ มาขึ้นกับแอตทริบิวต์นั้นตัวอย่างเช่น จากตารางในภาพข้างล่าง แอตทริบิวต์ชื่อพนักงาน และรหัสตำแหน่งงานจะขึ้นอยู่กับคีย์รหัสพนักงาน ในขณะที่แอตทริบิวต์ค่าแรงต่อชั่วโมของพนักงาน จะขึ้นอยู่กับแอตทริบิวต์รหัสตำแหน่งงานซึ่งไม่ใช่คีย์อีกต่อหนึ่งทำให้มีทรานซิทีฟดีเพนเดนซีเกิดขึ้นในรีเลชันนี้

ตารางค่าแรงพนักงาน

      2. นิยามของนอร์มัลฟอร์มที่ 3

          รีเลชันจะอยู่ในรูปของนอร์มัลฟอร์มที่ 3 ก็ต่อเมื่อมีคุณสมบัติตามเงื่อนไขดังต่อไปนี้

              1. รีเลชันนั้นเป็นนอร์มัลฟอร์มที่ 2 อยู่แล้ว

              2. รีเลชันนั้นไม่มีทรานซิทีฟดีเพนเดนซี

     ตัวอย่างรีเลชัน การทำงานของพนักงาน ในภาพข้างบน เมื่อทำการแตกออกเป็นรีเลชันย่อยที่ไม่มีทรานซิทีฟดีเพนเดนซีแล้ว จะได้เป็นรีเลชันสองรีเลชัน คือรีเลชันพนักงาน และรีเลชันตำแหน่งงาน ซึ่งอยู่ในรูปของนอร์มัลฟอร์มที่ 3 แล้ว ดังภาพข้างล่าง 

ตารางพนักงาน

ตารางค่าแรงตำแหน่ง

ศึกษาเพิ่มเติม

http://www.mindphp.com/บทความ/31-ความรู้ทั่วไป/4103-normalization.html