Normalization(Normalleştirme) Nedir?

Normalization, her bilgiye ait olduğu en iyi yerleşimi tanımlama işlemidir. Normalleştirme, veriyi en aza indiren, veriyi uygun gruplamalarla uygun veri türüne yerleştiren ve yapıyı en iyi şekilde kullanan bir tasarım yaklaşımıdır. Normalleştirilen bir veri modeli doğru şekilde düzenlendiği için fiziksel veritabanına çevirilebilir.

Normalization E.F. Codd tarafından 1970’ler de ilişkisel modelleri geliştirmek için yaratılmıştır.

Normalleştirilen bir veri modeli, her tablonun iyi oluşturulduğunu garanti eder ve her alanın uygunluğunu belirtir. Kesinlikle, en iyi durum, normalleştirilen mantıklı bir veri modelinin fiziksel olabildiği zamandır.

Normal Formlar

İlk veri normalleştirme tanımlamaları E.F. Codd tarafından yaratıldı. E.F. Codd ilk olarak 1971 ve 1972’de üç normal formu tanımladı. Daha sonra bu formlara ek normal formlar eklendi.

Birinci Normal Form

İlk normal formun amacı (1NF), bir nesneden (tablo) tekrarlanan grupları ve parça parça olmayan veriyi çıkarmaktır. Veri, 1NF’e uyduğu zaman, tablonun her alanı, diğer sözcüklerden ayrık gerçek bir olgudur.

Tanımlanması

1NF ile normalleştirilen bir veri modeli, tekrarlanan gurupları bireysel nesneler(tablolar) içerisinden çıkartır. Başka bir deyişle, aynı veriyi depolayan tek bir nesne içerisinde birden çok kez aynı değer kullanılmaz. Tablo 1 de bir kolej veya üniversitenin STUDENT(Öğrenci) bilgilerinin tutulduğu örnek bir tablo gösterilmektedir.

Bu veriler 1NF modeli için ihlaller içerir. Örneğin STUDENT tablosu içinde tekrarlanan kurs bilgileri var. Üstelik kurs bilgilerinin aynı tablo içerisinde ayrık bir şekilde olduğuna dikkat ediniz. Bunun için öncelikle STUDENT ve COURSE isimli iki ayrı tablo oluşturalım.

Oluşturduğumuz bu tablolar için belirli tanıyıcılara ihtiyaç duyarız. Tanıyıcı nesnelere de örnek olarak birincil anahtarları sayabiliriz.

Tablolar için birincil anahtar seçerken dikkatli olmalıyız. Bu zor olabilir. Tercih edebileceğimiz ilk birincil anahtar COURSE(Kurs) tablosu içinde ki CourseNum (KursNo) kolonudur. Yalnız COURSE tablosununu oluştururken kurs bilgisine de ihtiyaç duyarız.

1NF’in ikinci bir ihlali ise, StudentName (ögrenci adi) kolonunun parça parça kullanılmamasıdır. Ögrenci adının LastName, FirstName ve MiddleInit gibi yeni alanlara ayırabiliriz. Bu durum arama işlemlerini hızlandıracaktır. Buna göre 1NF’in en son hali Tablo 2 ve Tablo 3 de gösterilmektedir.

Table1. Normalleştirilmemiş  STUDENT Verileri
StudentID	StudentName	MajorID	StudentMajor	CourseNum	CourseName	CourseCompDate
2907	Smith, Jacob R	MAT	Mathematics	MAT0011 MAT0027 EGL0010	Discrete Math Calculus I English Classics I	2002-08-01 2002-04-30 2001-12-30
4019	Patterson, Jane K	PHI	Philososphy	PHI0010 CS00100	Intro to Philosophy Programming Languages	2002-04-30 2002-04-30
5145	Neeld, Norris B	EGL	English Literature	SOC0102	Ascent of Man	2002-08-01
6132	Morrison, Xavier Q	MUS	Music	MUS0002 SOC0102	Origin of Jazz Ascent of Man	2002-04-30 2002-08-01
7810	Brown, Richard E	CS	Computer Science
8966	Juarez, Samantha	EGL	English Literature	EGL0010 EGL0101	English Classics I Shakespeare II	2001-12-30 2002-08-01

Table2 1NF ile Normalleştirilmiş STUDENT Verileri
StudentID	LastName	FirstName	MiddleInit	MajorID	StudentMajor
2907	Smith	Jacob	R	MAT	Mathematics
4019	Patterson	Jane	K	PHI	Philosophy
5145	Neeld	Norris	B	EGL	English Literature
6132	Morrison	Xavier	Q	MUS	Music
7810	Brown	Richard	E	CS	Computer Science
8966	Juarez	Samantha		EGL	English Literature

Table3 1NF ile Normalleştirilmiş COURSE Verileri
StudentID	CourseNum	CourseName	CourseCompDate
2907	MAT0011	Discrete Math	2002-08-01
2907	MAT0027	Calculus I	2002-04-30
2907	EGL0010	English Classics I	2001-12-30
4019	PHI0010	Intro to Philosophy	2002-04-30
4019	CS00100	Programming Languages	2002-04-30
5145	SOC0102	Ascent of Man	2002-08-01
6132	MUS0002	Origin of Jazz	2002-04-30
6132	SOC0102	Ascent of Man	2002-08-01
8966	EGL0010	English Classics I	2001-12-30
8966	EGL0101	Shakespeare II	2002-08-01

İkinci Normal Formlar

İkinci normal formlar(2NF), tablo alanlarının birincil anahtarlara bağlı olduğunu garanti eder. 1NF’i 2NF verisine dönüştürmek için, veriler tekrar etmeyecek şekilde ayrı nesneler(tablolar) oluşturulur ve oluşturulan bu tablolara alanlar uygun bir şekilde yerleştirilir. Son olarak ikinci tabloya dış anahtar verilir ve ikinci tablo ile birinci tablo ilişkilendirilir.

Tanımlanması

Tablo 2 ve 3’ e bir daha dönelim. COURSE tablosu içerisinde tekrar eden kurs isimlerine (English Classics I" ve "Ascent of Man.") dikkat edelim. Bu durum 2NF’in ihlalini gösterir. Aynı kurs isimlerini tekrar ettirmemek için veritabanına ENROLLMENT isminde yeni bir tablo ekliyelim. ENROLLMENT tablosuna CourseNum, StudentID ve CourseCompDate kolonlarını ekliyelim. ENROLLMENT tablosundaki CourseNum kolonunu dış anahtar olarak belirleyelim ve COURSE tablosundaki CourseNum ile ilişkilendirelim.

Normalleştirme işleminin başka bir faydası, sık sık yaratılan yeni nesnelere(tablolara), ihtiyaç duyulan yeni alanların eklenmesidir. Örneğin COURSE tablosuna kursların kredi sayısını tutan Credits alanını ekleyebiliriz.

Table4 2NF ile Normalleştirilmiş ENROLLMENT  Verileri
StudentID	CourseNum	CourseCompDate
2907	MAT0011	2002-08-01
2907	MAT0027	2002-04-30
2907	EGL0010	2001-12-30
4019	PHI0010	2002-04-30
4019	CS00100	2002-04-30
5145	SOC0102	2002-08-01
6132	MUS0002	2002-04-30
6132	SOC0102	2002-08-01
8966	EGL0010	2001-12-30
8966	EGL0101	2002-08-01

Table5 2NF ile Normalleştirilmiş COURSE Verileri
CourseNum	CourseName	Credits
MAT0011	Discrete Math	3
MAT0027	Calculus I	4
EGL0010	English Classics I	3
PHI0010	Intro to Philosophy	3
CS00100	Programming Languages	3
SOC0102	Ascent of Man	3
MUS0002	Origin of Jazz	3

Tablo1’in 2NF ye göre normalleştirilmiş hali Tablo4 ve 5 de gösterilmektedir.

Üçüncül Normal Formlar

Üçüncü normal formlar (3NF), kolonlar arasında ilişkiler olmadığını, kolonların bir tablonun içinde var olduğunu garanti eder. Tablo içerisinde ki her alanın birincil anahtara bağlı olmasını sağlar. Üçüncü normal form içerisindeki veri modelleri için şu ifadeyi kullanırız “her alan bir anahtar veya anahtarlara bağlıdır, eğer anahtar veya anahtarlara bağlı değil ise kod’dan yardım istenir”

Tanımlanması

Tablo1’de ki STUDENT bilgilerine tekrar dönerek 3NF ihlallerine bir bakalım. Tablodaki öğrenciler hatayla aynı konuyu iki kere alabilirler. Örneğin aynı öğrenci hata sonucu iki kez matematik dersi alabilir. Bu problemi düzeltmek için MAJOR adında bir tablo yaratılır ve içerisine MajorID adında bir kolon eklenir. Son olarak MajorID birincil anahtar olarak belirlenir ve STUDENT tablosuyla ilişkilendirilir. Bu problemin düzeltilmiş hali Tablo 6 ve 7 de gösterilmektedir.

Table6. 3NF ile Normalleştirilmiş STUDENT Verileri
StudentID	LastName	FirstName	MiddleInit	MajorID
2907	Smith	Jacob	R	MAT
4019	Patterson	Jane	K	PHI
5145	Neeld	Norris	B	EGL
6132	Morrison	Xavier	Q	MUS
7810	Brown	Richard	E	CS
8966	Juarez	Samantha		EGL

Table7. 3NF ile Normalleştirilmiş MAJOR Verileri
MajorID	StudentMajor
MAT	Mathematics
PHI	Philosophy
EGL	English Literature
MUS	Music
CS	Computer Science

Normalleştirilmiş Veri Modeli

Tablo1 de belirtilen STUDENT tablosunun normalize (1NF, 2NF, 3NF) edilmiş hali aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.

Diğer Normal Formlar

3NF’den sonra çeşitli ek normal formlar tanımlanmış ve belgelendirilmiştir. Bu ek normal formlar aşağıdaki gibidir.

·         Boyce Codd normal form (BCNF) 3NF’in devamıdır.

·         Fourth normal form (4NF)

·         Fifth normal form (5NF)

Bir başka makalede görüşmek üzere...

Tamer ŞAHİNER

Tamer.sahiner@bilgeadam.com