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正規化の基本（第1〜第3正規形）
正規化の基本（第1〜第3正規形）
正規化（Normalization）とは、データの冗長性（重複）を排除し、データ整合性を保つためのデータベース設計手法です。正規化を行うことで、無駄なデータの重複を減らし、更新や管理を効率化できます。
ここでは、第1正規形（1NF）、第2正規形（2NF）、第3正規形（3NF） について解説します。具体例を交えながら進めるので理解が深まるはずです。
第1正規形（1NF）: 重複データを排除する
ルール
- 1つのテーブルの各カラムには単一の値のみを格納すること。
- 同じカラムに複数の値や繰り返しグループ（重複データ）が存在しないこと。
例: 非正規形のテーブル
以下は、商品情報とその仕入先が含まれたテーブルです。
| 商品ID | 商品名 | 仕入先名 | 仕入先電話番号 |
|---|---|---|---|
| 1 | ノートPC | A商店, B商店 | 03-1111-1111, 03-2222-2222 |
| 2 | スマートフォン | C商店 | 03-3333-3333 |
問題点
- **「仕入先名」と「仕入先電話番号」**に複数の値が格納されています。
→ これは非正規形であり、データの取得や更新が難しくなります。
第1正規形（1NF）の適用
1つのカラムに1つの値のみを持たせるようにデータを分割します。
| 商品ID | 商品名 | 仕入先名 | 仕入先電話番号 |
|---|---|---|---|
| 1 | ノートPC | A商店 | 03-1111-1111 |
| 1 | ノートPC | B商店 | 03-2222-2222 |
| 2 | スマートフォン | C商店 | 03-3333-3333 |
ポイント:
- データを1つの値に分割し、繰り返しグループを排除しました。
- 各カラムが「1つの値」を持つ形になりました。
第2正規形（2NF）: 主キーに完全依存する
ルール
- 第1正規形を満たすこと。
- 主キーに対してすべてのカラムが完全依存していること。
- 部分関数従属（主キーの一部に依存するカラム）が存在しないこと。
例: 第1正規形のテーブル
第1正規形にしたテーブルを再度確認します。
| 商品ID | 商品名 | 仕入先名 | 仕入先電話番号 |
|---|---|---|---|
| 1 | ノートPC | A商店 | 03-1111-1111 |
| 1 | ノートPC | B商店 | 03-2222-2222 |
| 2 | スマートフォン | C商店 | 03-3333-3333 |
問題点
- 「商品名」は「商品ID」に依存しますが、
「仕入先名」と「仕入先電話番号」は「商品ID」単独ではなく「商品IDと仕入先名」の組み合わせに依存しています。
→ これが「部分関数従属」です。
第2正規形（2NF）の適用
テーブルを2つに分割し、「商品ID」と「仕入先名」の依存関係を整理します。
商品テーブル
| 商品ID | 商品名 |
|---|---|
| 1 | ノートPC |
| 2 | スマートフォン |
仕入先テーブル
| 商品ID | 仕入先名 | 仕入先電話番号 |
|---|---|---|
| 1 | A商店 | 03-1111-1111 |
| 1 | B商店 | 03-2222-2222 |
| 2 | C商店 | 03-3333-3333 |
ポイント:
- 主キー「商品ID」に完全に依存するカラムを1つのテーブルにまとめました。
- 間接的に依存するデータを別テーブルに分割しました。
第3正規形（3NF）: 主キー以外のカラムに依存しない
ルール
- 第2正規形を満たすこと。
- 主キー以外のカラム同士で依存関係が存在しないこと。
例: 第2正規形のテーブル
第2正規形で作成した「仕入先テーブル」を再度確認します。
| 商品ID | 仕入先名 | 仕入先電話番号 |
|---|---|---|
| 1 | A商店 | 03-1111-1111 |
| 1 | B商店 | 03-2222-2222 |
| 2 | C商店 | 03-3333-3333 |
問題点
- 「仕入先電話番号」は「仕入先名」に依存しています。
→ 主キー以外のカラム間に依存関係がある状態です。
第3正規形（3NF）の適用
「仕入先情報」を別のテーブルに分けて整理します。
商品テーブル
| 商品ID | 商品名 |
|---|---|
| 1 | ノートPC |
| 2 | スマートフォン |
商品仕入先テーブル
| 商品ID | 仕入先ID |
|---|---|
| 1 | 1 |
| 1 | 2 |
| 2 | 3 |
仕入先テーブル
| 仕入先ID | 仕入先名 | 仕入先電話番号 |
|---|---|---|
| 1 | A商店 | 03-1111-1111 |
| 2 | B商店 | 03-2222-2222 |
| 3 | C商店 | 03-3333-3333 |
ポイント:
- 「仕入先電話番号」が「仕入先名」に依存するため、「仕入先テーブル」として分離しました。
- 主キー以外のカラム間に依存関係がなくなりました。
まとめ
正規化は以下のステップで行います。
- 第1正規形: カラムに1つの値のみを格納し、重複データを排除する。
- 第2正規形: 主キーに対してすべてのカラムが完全依存するようにする。
- 第3正規形: 主キー以外のカラム間の依存関係をなくす。
これによって、データの冗長性を排除し、データベースの保守性と効率性が向上します。
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