正規化

正規化されていないテーブルでは、同じ事実を複数の行に重複して持つために、挿入・更新・削除の各操作で矛盾や情報損失が発生する。この「更新時異常」を体系的に排除するのが正規化の目的である。

属性 X の値が決まると属性 Y の値も一意に決まる関係を関数従属という。この概念は 1NF〜3NF、BCNF まで正規化の全ステップの判定基準になる。部分関数従属・推移関数従属など派生概念も整理する。

正規化の議論に入る前に、スーパーキー・候補キー・主キーの3階層と、外部キー・代替キー・複合キーとの関係を整理する。2NF/3NF の「非キー属性」「部分従属」を語るための語彙を揃える。

全ての属性がアトミック値をとり、繰り返しグループを含まない状態が第1正規形。非1NF (unnormalized form) の代表例を並置し、1NF に変換する具体的手続きを図解する。

複合主キーの一部分にだけ関数従属する非キー属性 (部分関数従属) を切り出して別テーブル化するのが 2NF。単一主キーのテーブルは自動的に 2NF を満たす点も整理する。

非キー属性が別の非キー属性を経由して主キーに従属する「推移関数従属」を排除するのが 3NF。実務ではここまで来れば十分と言われることが多い理由も示す。

読み取り性能や運用の都合で、あえて正規化を崩す設計判断が非正規化。何を守り何を捨てるか、カバリングインデックスやマテリアライズドビューとの棲み分けまで含めて整理する。