正規化說明
正規化是在資料庫中組織資料的程序。 其中包括建立資料表，以及在這些資料表之間根據規則建立關聯性，這些規則的設計目的是：透過刪除重複性和不一致的相依性，保護資料並讓資料庫更有彈性。重複的資料會浪費磁碟空間，並產生維護方面的問題。 如果必須變更現有資料，並且該資料的位置超過一個以上，就必須在所有位置上以完全相同的方式進行變更。 如果資料只儲存於 [客戶] 資料表中，而不儲存於資料庫中任何其他位置，變更客戶地址就會更容易執行。
何謂「不一致的相依性」？ 使用者在 [客戶] 資料表中查找特定客戶的地址，確實是直覺反應，可是在 [客戶] 資料表中查找拜訪該客戶之員工的薪資，就沒有什麼道理了。 員工的薪資與該名員工相關，也就是所謂相依，因此應該移到 [員工] 資料表中。 不一致的相依性會讓資料難以存取，因為查找資料的路徑可能會遺失或中斷。
資料庫正規化有一些規則。 每條規則都稱為「正規形式」。 如果遵守第一條規則，資料庫就稱為屬於「第一正規形式」。 如果遵守前三條規則，資料庫就被視為屬於「第三正規形式」。 雖然可能會有其他層級的正規形式，但第三正規形式被視為大部分應用程式所需的最高階正規形式。
雖然有許多正式規則與規格，但真實情況不一定永遠完全都相同。 一般而言，正規化需要其他資料表，有些客戶也會嫌麻煩。 如果您決定違反正規化前三個原則中的其中一個原則，請確定您的應用程式能夠掌握所有可能發生的問題，例如重複的資料與不一致的相依性。
下列說明包括範例。
第一正規形式
- 刪除各個資料表中的重複群組。
- 為每一組關聯的資料建立不同的資料表。
- 使用主索引鍵識別每一組關聯的資料。
當您增加第三個廠商時，會發生什麼狀況？ 增加欄位並不能解決問題，增加欄位需要修改程式與資料表，而且無法順利納入數目不斷變動的廠商。 您應該採取另外一種作法，就是將所有廠商資料另外放置在不同的資料表中 (稱為 [廠商])，然後使用項目編號索引鍵，將存貨連結至廠商；或使用廠商代碼索引鍵將廠商連結至存貨。
第二正規形式
- 為可套用於多筆記錄的多組值建立不同的資料表。
- 使用外部索引鍵，讓這些資料表產生關聯。
第三正規形式
- 刪除不依賴索引鍵的欄位。
例如，在 [員工招募] 資料表中，會包含某位求職者的學院名稱與地址。 但是您需要完整的學院清單，以整批寄送郵件。 如果學院資訊儲存在 [求職者] 資料表中，就無法列出不含目前求職者的學院清單。 因此，您應該要另外建立 [學院] 資料表，然後再使用學院代碼索引鍵連結至 [求職者] 資料表。
例外狀況： 既要遵守第三正規形式，又要符合理論，實際上並不是永遠都行得通。 如果您有 [客戶] 資料表，並且想要刪除所有可能的欄位間相依性，則必須分別為城市、郵遞區號、銷售人員、客戶類別，以及其他可能會在多筆記錄中重複的因素，建立不同的資料表。 理論上，正規化值得追求。 但是太多小型資料表可能會降低效能，或超過可開啟的檔案與記憶體容量。
比較可行的方法是只針對變更頻繁的資料運用第三正規形式。 如果保留某些相依的欄位，請將應用程式設計為要求使用者在欄位變更時，驗證所有相關聯的欄位。
其他正規化形式
第四正規形式，也稱為「Boyce Codd 正規形式」(BCNF)；而第五正規形式雖然存在，但實際設計時則很少考慮此形式。 漠視這些規則的結果可能無法設計出最完美的資料庫，但不會影響資料庫功能。正規化處理規則
規則一：刪除重複群組，為每一組相關的欄位建立個別的資料表，並且給 每一個資料表一個主鍵(1NF)。規則二：除去多餘資料，如果一個欄位只依照一個多值鍵值(Mutivalued Key) 的部份值，可將此欄位移至另一個資料表。例如：為確認一筆紀 錄而需填寫兩個欄位的話(例如員工代號，員工姓名)，而這些欄位 只有一個需要放在此資料表，此類欄位需要建立一個新的資料表 (2NF)。
規則三：除去與主鍵欄位無相依關係之欄位，如果一個欄位完全和索引鍵 沒有關聯，須此類欄位移至其他資料表(3NF)。
規則四：隔離獨立的多重關係，沒有一個資料表可以包含數個一對多或多 對多之直接關係，例如一位員工具有多項技能，則必須將員工資 料和技能資料分別建在兩個不同的資料表(4NF)。
規則五：隔離相關的多重關係，如果資料表內存在數個複雜的關係，那麼 必須將每項關係分別放在不同的資料表(5NF)。例如下述關係： 每個部門均有數筆設備 每種設備可能分由數個供應商提供 每個供應商可提供數種設備 每個部門有一份資格限制的供應商名單
正規化範例資料表
下列步驟示範將虛構學生資料表正規化的程序。- 未正規化的資料表：
學號 導師 導師辦公室 課程 1 課程 2 課程 3 1022 Jones 412 101-07 143-01 159-02 4123 Smith 216 201-01 211-02 214-01 - 第一正規形式： 沒有重複的群組
資料表應該只有兩個維度。 因為一個學生會上數種課程，所以課程應該另列資料表。 因此，上述資料中的欄位 [課程 1]、[課程 2] 和 [課程 3] 即是設計問題所在。
試算表經常使用第三維度，但是資料表不應該使用第三維度。 另一個解決此問題的方式是使用一對多關聯性，不要將一邊與多邊放在相同的資料表中。 而是應該藉由刪除重複的群組 (課程 #)，以第一正規形式建立另一個資料表，如下所示：學號 導師 導師辦公室 課程 # 1022 Jones 412 101-07 1022 Jones 412 143-01 1022 Jones 412 159-02 4123 Smith 216 201-01 4123 Smith 216 211-02 4123 Smith 216 214-01 - 第二正規形式： 刪除重複的資料
請注意上述資料表中，每個 [學號] 值都會配對多個 [課程 #] 值。 由於 [課程 #] 在運用時並不會依賴 [學號] (主索引鍵)，因此這個關係並非第二正規形式。
下列兩個資料表將示範第二正規形式：
學生：學號 導師 導師辦公室 1022 Jones 412 4123 Smith 216
註冊課程：學號 課程 # 1022 101-07 1022 143-01 1022 159-02 4123 201-01 4123 211-02 4123 214-01 - 第三正規形式： 刪除不依賴索引鍵的資料
最後一個範例中，[導師辦公室] (導師的辦公室編號) 在運用時會依賴 [導師] 屬性。 而解決的方法，就是將該屬性從 [學生] 資料表移至 [教職員] 資料表，如下所示：
學生：學號 導師 1022 Jones 4123 Smith
教職員：名稱 辦公室 部門 Jones 412 42 Smith 216 42
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