¿Qué es la normalización de bases de datos y cómo hacerla?

Si te interesan las ciencias informáticas o eres un profesional que trabaja en el desarrollo de software, seguramente has escuchado el término normalización de bases de datos. La normalización es conocida por mejorar la eficiencia de una base de datos, facilitando la gestión y la toma de decisiones. En este artículo, veamos qué es la normalización de datos, por qué es necesaria y cuáles son sus beneficios.

¿Qué es la normalización de una base de datos?

Imagínate una base de datos como un archivo gigante que almacena toda la información de una empresa: datos de clientes, pedidos, productos, etc. Si estos datos no están organizados correctamente, es decir, normalizados, va a ser difícil acceder a los datos que necesitas.

La normalización clasifica los datos, hace que una base de datos sea fácil de gestionar y aumenta su eficiencia. Además, reduce la redundancia de datos y elimina anomalías, lo que permite evitar errores, garantizar la consistencia e integridad de datos.

Fuente: Freepik

Es indispensable que normalices una base de datos desde que empieces a crearla. A medida que los datos se acumulan y las relaciones entre ellos se vuelven más complejas, se vuelve aún más crítico normalizar la base de datos.

Beneficios de normalizar bases de datos

La normalización de una base de datos brinda beneficios importantes:

• Eliminar la redundancia de datos en una base de datos evita que una empresa desperdicie tiempo y recursos. Por ejemplo, si los datos de un cliente están duplicados, enviarás el doble de materiales de marketing.
• En la gestión de inventario, es primordial tener los datos de productos precisos, actualizados y organizados para evitar el quiebre de inventario, la sobreventa y como consecuencia, pérdidas económicas y la insatisfacción del cliente.
• Al segmentar a los clientes dentro de una base normalizada, una empresa puede dirigir sus campañas de marketing al público específico. Esto aumenta la eficacia de las estrategias de marketing, ya que serán más puntuales.
• Automatizar operaciones en vez de manipular datos manualmente facilita la administración y el análisis de datos. Además, reduce costes en recursos humanos, ya que los empleados se enfocan en tareas más estratégicas.

Formas normales y reglas

Para normalizar una base de datos, debes aplicar reglas. Las reglas sirven para identificar y eliminar anomalías en los datos. Cada regla transforma los datos en una estructura determinada, llamada forma normal.

En total, existen hasta ocho formas, pero vamos a considerar las tres más importantes.

Primera forma normal (1FN)

1FN asegura que no haya información repetida en una tabla y organiza los datos en grupos lógicos.

Cada tabla en 1FN tiene una clave primaria única que identifica cada fila de la tabla. La clave primaria puede estar compuesta por una o más columnas de la tabla. Cada columna puede tener un solo valor.

Cada celda de la tabla debe tener un valor atómico, es decir, no lo puedes dividir.

Segunda forma normal (2FN)

2FN sirve para que cada columna se relacione directamente con su clave primaria y no dependa de otra columna. Si hay información que pertenece a múltiples registros, debes crear una nueva tabla para evitar que se repitan los datos.

Cada atributo de la tabla debe depender de la clave primaria. Esto significa que si la clave primaria está compuesta por varias columnas, cada atributo de esta tabla debe estar directamente relacionado con todas las columnas de la clave primaria. Si un atributo está relacionado solamente con una parte de la clave primaria, debes eliminarlo de la tabla y colocarlo en una tabla separada.

Puedes aplicar la segunda forma normal solo después de asegurar que la primera ya está integrada. Si tu tabla ya cumple con los requisitos de 1FN, puedes verificar si también está en línea con 2FN.

Tercera forma normal (3FN)

3FN crea tablas adicionales para separar campos que no dependen de la clave primaria y están relacionados con otros campos.

Un atributo no clave no debe depender funcionalmente de otro atributo no clave. Si un atributo no clave depende de otro atributo no clave, debe borrarlo de la tabla y ubicarlo en una nueva tabla.

Fuente: Freepik

Ejemplo de la normalización de una base de datos

Veamos un ejemplo de cómo normalizar una base de datos de una tienda en línea, creando tres tablas: Clientes, Pedidos y Detalles del pedido.

Primera forma normal (1FN)

Primero, asegurémonos que cada tabla tenga una clave primaria única. Para la tabla Clientes, tomamos el número de identificación del cliente (ID_Cliente) como clave primaria. Para la tabla Pedidos, usamos el número de identificación del pedido (ID_Pedido). Para la tabla Detalles del pedido, será una combinación de las claves primarias de las otras dos tablas (ID_Cliente y ID_Pedido).

Tabla Clientes (1FN):

• ID_Cliente
• Nombre
• Apellido
• Dirección
• Ciudad
• Código postal

Tabla Pedidos (1FN):

• ID_Pedido
• Fecha
• ID_Cliente
• Total

Tabla Detalles del pedido (1FN):

• ID_Cliente
• ID_Pedido
• Producto
• Cantidad
• Precio

Segunda forma normal (2FN)

Tenemos que revisar que todas las columnas de cada tabla dependan de la clave primaria. En la tabla Detalles del pedido, la columna Producto no depende directamente de la clave primaria, ya que varios pedidos pueden tener el mismo producto. Por lo tanto, necesitamos crear una nueva tabla para almacenar información sobre los productos.

Tabla Productos (2FN):

• ID_Producto
• Nombre
• Descripción
• Precio

Ahora podemos eliminar la columna Producto de la tabla Detalles del pedido y reemplazarla con una nueva columna ID_Producto.

Tabla Detalles del pedido (2FN):

• ID_Cliente
• ID_Pedido
• ID_Producto
• Cantidad
• Precio

Tercera forma normal (3FN)

Tenemos que asegurarnos que no haya dependencias transitivas en las tablas. En la tabla Detalles del pedido, la columna Precio depende de la columna ID_Producto, pero también depende indirectamente de la columna Cantidad. Tenemos que crear una nueva tabla para almacenar información sobre el precio de cada producto en un momento determinado.

Tabla Precios (3FN):

• ID_Producto
• Fecha
• Precio

Podemos eliminar la columna Precio de la tabla Detalles del pedido y reemplazarla con una consulta para recuperar el precio actual del producto en la tabla Precios.

Tabla Detalles del pedido (3FN):

• ID_Cliente
• ID_Pedido
• ID_Producto
• Cantidad

Y así, tenemos nuestras tablas normalizadas:

Tabla Clientes:

• ID_Cliente
• Nombre
• Apellido
• Dirección
• Ciudad
• Código postal

Tabla Pedidos:

• ID_Pedido
• Fecha
• ID_Cliente
• Total

Tabla Detalles del pedido:

• ID_Cliente
• ID_Pedido
• ID_Producto
• Cantidad

Tabla Productos:

• ID_Producto
• Nombre
• Descripción
• Precio

Tabla Precios:

• ID_Producto
• Fecha
• Precio

La tabla Precios se relaciona con la tabla Productos a través de la clave primaria, la clave ID_Producto, y almacena el precio de cada producto en un momento dado. De esta manera, la tabla Detalles del pedido solo necesita almacenar las columnas ID_Producto y Cantidad de cada producto. Podemos recuperar información sobre el precio mediante una consulta a la tabla Precios. Esta estructura nos permite evitar la redundancia de datos y garantizar la integridad de la información.

Si necesitas construir una base de datos, SQL es una herramienta ideal: te permite organizar y gestionar datos, lo que es fundamental para cualquier persona que trabaje con información. Para conocer las posibilidades de este lenguaje de programación y manejarlo de manera profesional, te invitamos a tomar un curso online de SQL para analista y científico de datos. En 2 meses aprenderás a crear scripts para seleccionar, filtrar, agregar, unir y analizar datos, así como automatizar tareas de la gestión de bases de datos. Puedes estudiar a tu propio ritmo, con tareas prácticas y feedback personalizado de nuestros tutores. Al finalizar el curso, obtendrás un certificado que te dará oportunidades laborales en el campo de la tecnología de la información.

Fuente: Freepik

Conclusión

• La normalización de bases de datos reduce la repetición de datos, minimiza anomalías y permite alcanzar un mejor rendimiento de la base de datos.
• No es un proceso genérico que se pueda aplicar a todas las bases de datos. Cada base de datos es única, por lo que se debe determinar el grado de la normalización según los requisitos de cada una.
• Debe ser una parte esencial de la estrategia de gestión de datos de cualquier organización que maneja grandes cantidades de información.