Normalizzare un database vuol dire progettare le relative tabelle in modo da minimizzare la duplicazione delle informazioni e rendere agevole la scrittura di query di ricerca e di raggruppamento. Sul web trovate tantissimi riferimenti alla formalizzazione della teoria della normalizzazione di un database. Lo scopo di questo articolo è di presentarvi un esempio concreto che vi spieghi i vari step da seguire e possa svolgere il ruolo di esercizio svolto per i vostri studi.
Creiamo un database non normalizzato
Lanciate il codice su MySql scaricabile da questo link. Abbiamo creato un database con due tabelle: DimClienti e DimPrestiti. Partiamo dall’analizzare la tabella DimClienti, lanciando l’usuale query
SELECT * FROM DimClienti
| NumeroCliente | Residenza |
| 1 | Piemonte – 23212 |
| 2 | Molise – 14212 |
| 3 | Piemonte – 31231 |
| 4 | Piemonte – 31222 |
Osserviamo che la colonna Residenza contiene due informazioni: la regione e il Cap. Questa situazione complica notevolmente tutte le query che richiedono un filtro utilizzando i dati presenti in queste colonne. Ad esempio, come fareste ad estrarre l’elenco dei clienti Piemontesi? Tecnicamente sarebbe ancora fattibile, ma a patto di complicare il codice e peggiorare le performance. Occorre dunque risolvere il problema al monte normalizzando il database in modo da tale che ogni colonna contenga una sola informazione.
Normalizzare un database: una sola informazione per ogni colonna
Rinominiamo dunque la seconda colonna in Regione
ALTER TABLE DimClienti
RENAME COLUMN Residenza TO Regione;
e aggiungiamo alla tabella una terza di nome Cap
ALTER TABLE DimClienti
ADD COLUMN Cap varchar(5) not null;
A questo punto, utilizzando il carattere separatore, aggiorniamo la terza colonna con la porzione di stringa che va dal carattere “-” fino alla fine, eliminando lo spazio iniziale con la funzione TRIM. Come spiegato in questo articolo sull’aggiornamento di un database, eseguiamo preliminarmente una select per controllare che l’estrazione sia corretta
SELECT regione, ltrim(substring(regione, INSTR(regione,’-‘) + 1,10))
FROM DimClienti;
e solo dopo trasformiamola in una query di aggiornamento
UPDATE DimClienti
SET cap = ltrim(substring(regione, INSTR(regione,’-‘) + 1, LENGTH(regione) ) );
In modo simile sovrascriviamo il contenuto della regione con la prima parte della stringa. Lanciamo la select per controllare i dati
SELECT regione, RTRIM(substring(regione,1,INSTR(regione,’-‘)- 1))
FROM DimClienti;
e se è tutto ok la trasformiamo in Update
UPDATE DimClienti
SET regione = RTRIM(substring(regione,1,INSTR(regione,’-‘)- 1));
Interroghiamo nuovamente la tabella e vedremo che la sua struttura ora segue la prima buona regola di progettazione: un’informazione per una colonna.
| NumeroCliente | Regione | CAP |
| 1 | Piemonte | 23212 |
| 2 | Molise | 14212 |
| 3 | Piemonte | 31231 |
| 4 | Piemonte | 31222 |
Gli attributi di una colonna devono essere relativi alla chiave primaria
Interroghiamo ora la tabella DimPrestiti.
| Numero
Prestito |
Numero
Cliente |
Data
Nascita |
Data
Apertura |
| 1 | 1 | 19900601 | 20180101 |
| 1 | 2 | 19900101 | 20180101 |
| 2 | 2 | 19900101 | 20180601 |
| 3 | 3 | 19900101 | 20180901 |
Osserviamo come prima cosa che la colonna DataNascitaCliente è un informazione relativa ai clienti, di conseguenza deve essere spostata nella tabella dei clienti. Gli attributi di una tabella devono riferirsi alla sua chiave primaria, non ad un’altra colonna. Vediamo come procedere: per prima cosa aggiungiamo la colonna alla tabella di partenza.
ALTER TABLE DimClienti
ADD COLUMN DataNascita date null;
E aggiorniamola tramite un Update
UPDATE DimClienti
INNER JOIN DimPrestiti
ON DimClienti.NumeroCliente = DimPrestiti.NumeroCliente
SET DimClienti.DataNascita = DimPrestiti.DataNascitaCliente;
A questo punto rimuoviamo la colonna dalla tabella dei prestiti
ALTER TABLE DimPrestiti
DROP COLUMN DataNascitaCliente;
Normalizzazione di un database: come gestire relazioni N a N
Vediamo la tabella DimPrestiti dopo l’operazione precedente.
| NumeroPrestito | NumeroCliente | DataApertura |
| 1 | 1 | 01/01/2018 |
| 1 | 2 | 01/01/2018 |
| 2 | 2 | 01/06/2018 |
| 3 | 3 | 01/06/2018 |
Resta un ultimo problema: le informazioni sui prestiti sono ridondate per ogni riga del relativo cliente. Per capire come risolvere il problema analizziamo la relazione tra i Prestiti e i Clienti. Si tratta di una relazione N a N (detta anche relazione Molti a Molti), infatti:
- ad un prestito possono essere associati più clienti, ad esempio al prestito 1 sono associati i clienti 1 e 2;
- un cliente può avere più prestiti in corso, ad esempio il cliente 2 ha in corso il prestito 1 e 2;
Per gestire relazioni N a N senza ridondanze di dati occorre creare una terza tabella che riporti solamente le associazioni tra le due entità, senza nessun attributo specifico di tali entità.
Creiamo dunque questa tabella
CREATE TABLE AssociazionePrestitoCliente
(NumeroPrestito INT NOT NULL, NumeroCliente INT NOT NULL);
La chiave primaria della tabella che implementa la relazione N a N è data dalla composizione delle chiavi primarie delle due entità associate.
ALTER TABLE AssociazionePrestitoCliente
ADD PRIMARY KEY (NumeroPrestito, NumeroCliente);
Popoliamo la tabella utilizzando le associazioni già presenti nella tabella DimPrestiti
INSERT INTO AssociazionePrestitoCliente (NumeroPrestito, NumeroCliente)
SELECT NumeroPrestito, NumeroCliente
FROM DimPrestiti;
Ecco come si presenta ora la tabella di Associazione
| NumeroPrestito | NumeroCliente |
| 1 | 1 |
| 1 | 2 |
| 2 | 2 |
| 3 | 3 |
L’ultima operazione da fare è eliminare questa informazione ridondante nella DimPrestiti. Prima di eliminare la colonna NumeroCliente, dobbiamo rimuovere la chiave primaria.
ALTER TABLE DimPrestiti
DROP PRIMARY KEY;
A questo punto rimuoviamo la colonna NumeroCliente
ALTER TABLE DimPrestiti
DROP COLUMN NumeroCliente;
Osserviamo la tabella DimPrestiti:
| NumeroPrestito | DataAperturaPrestito |
| 1 | 01/01/2018 |
| 1 | 01/01/2018 |
| 2 | 01/06/2018 |
| 3 | 01/06/2018 |
Occorre ora eliminare le righe duplicate in una tabella, vediamo tutti i passi necessari. Su MySql quest’operazione può risultare un po’ più laboriosa rispetto ad altri DBMS.
Occorre creare una colonna contenente un id progressivo
ALTER TABLE DimPrestiti
ADD COLUMN RowNumber int AUTO_INCREMENT primary key;
Ora possiamo usare questa colonna per cancellare le righe duplicate
DELETE p1
FROM DimPrestiti p1
INNER JOIN DimPrestiti p2
ON p1.NumeroPrestito=p2.NumeroPrestito
AND p1.RowNumber > p2.RowNumber;
Infine possiamo cancellare la colonna appena creata e impostare la chiave primaria sulla colonna NumeroPrestito.
ALTER TABLE DimPrestiti
DROP PRIMARY KEY;
ALTER TABLE DimPrestiti
DROP COLUMN RowNumber;
ALTER TABLE DimPrestiti
ADD PRIMARY KEY NumeroPrestito;
Normalizzazione di un database: e adesso?
Se sei interessato ad un corso per imparare a gestire un database con l’SQL, visita la pagina del nostro corso introduttivo sui database relazionali.