Normalization First Normal Form : จุดเริ่มต้นของการแตกเทเบิล

กฎ

การออกแบบฐานข้อมูลให้ผ่านนอมอลฟอร์มขั้นที่ 1 ฐานข้อมูลจะต้องตรงตามเงื่อนไขทั้งสามข้อ คือ

1. สร้างเทเบิล โดยแต่ละเทเบิลมีข้อมูลที่เกี่ยวข้องกันอยู่รวมกัน
2. ในแต่ละเทเบิล จะต้องไม่มีแถวหรือบางส่วนของแถว (มองเฉพาะบ้างคอลัมน์) ที่ซ้ำกันและสอดคล้องกันหมดทุกแถว
3. ระบุไพร์มารีคีย์ (Primary Key) ให้กับแต่ละเทเบิล

ก่อนอื่นต้องทำความเข้าใจก่อนว่า First Normal Form มีแค่กฎที่ใช้บอกว่า การออกแบบเทเบิลผ่านเกณฑ์แล้ว แต่ไม่ได้บอกกระบวนวิธีหรือขั้นตอนในการสร้างรวมไปถึงการออกแบบหรือแตกเทเบิล กระบวนวิธีที่ผู้เขียนเสนอจึงเป็นแค่คำแนะนำ ไม่ใช่ข้อบังคับ หากผู้ออกแบบเห็นว่ามีกระบวนวิธีที่ดีกว่า ก็ขอให้เลือกวิธีที่ดีกว่านั้น

ตัวอย่าง

กฎข้อแรก : สร้างเทเบิล โดยแต่ละเทเบิลมีข้อมูลที่เกี่ยวข้องกันอยู่รวมกัน

สมมติ ผู้เขียนเปิดร้านขายหนังสือ มีหลายสาขา ทุกครั้งที่มีลูกค้าซื้อหนังสือจะมีใบเสร็จจากเครื่องเก็บเงิน ต่อมาผู้เขียนเห็นว่าถึงเวลาต้องใช้ระบบไอทีเก็บข้อมูลเหล่านี้ลงคอมพิวเตอร์โดยตรง ซึ่งง่ายต่อการประมวลผล แทนที่การเก็บข้อมูลในใบเสร็จ

นี้คือข้อมูลใบเสร็จที่ใส่ลงไปในเทเบิลที่ชื่อว่า Order

Order Table

OrderDate	Branch	BranchPhone	EmployeeName	StartWorking	Item
1/1/2014	Kaset	021111111	Uaychai	1/1/2013	SQL V1(IT) 1 unit 200 bath/unit Jedi V1(Sci) 3 unit 100 bath/unit
1/1/2014	Kaset	021111111	Uaychai	1/1/2013	SQL V1(IT) 1 unit 200 bath/unit
2/1/2014	Kaset	021111111	Jereeya	5/5/2013	Jedi V1(Sci) 5 unit 100 bath/unit
1/1/2014	Ladprao	027777777	Somchai	2/2/2013	Jedi V1(Sci) 7 unit 100 bath/unit SQL V2(IT) 8 unit 200 bath/unit
1/1/2014	Ladprao	027777777	Somying	9/9/2013	Jedi V1(Sci) 3 unit 100 bath/unit Java V1(IT) 2 unit 400 bath/unit
3/1/2014	Ladprao	027777777	Somchai	2/2/2013	SQL V2(IT) 6 unit 200 bath/unit

เทเบิลนี้ยังถือว่าเป็นรูปแบบของเทเบิลที่ไม่ถูกต้อง ด้วยเหตุผลสองประการ ประการแรก คอลัมน์ Item ที่แถวที่ 1, 4 และ 5 มีข้อมูลสองชุด ลักษณะของเทเบิลที่ถูกต้อง จะต้องมีข้อมูลเพียงหนึ่งตัวในหนึ่งคอลัมน์ของหนึ่งแถวเท่านั้น ประการที่สอง คอลัมน์ Item ของทุกแถวมีข้อมูลมากกว่าหนึ่งชนิด คือ ชื่อหนังสือ เลขเวอร์ชัน ประเภทหนังสือ จำนวนที่ซื้อ และ ราคาต่อหน่วย อยู่ในคอลัมน์เดียว ซึ่งเป็นเรื่องไม่ถูกต้อง ในหนึ่งคอลัมน์ควรมีข้อมูลเพียงชนิดเดียว

เทเบิล Order ที่ถูกต้องควรหน้าตาแบบนี้

Order Table

OrderDate	Branch	BranchPhone	EmployeeName	StartWorking	BookName	Ver	Category	Qty	Price/Unit
1/1/2014	Kaset	021111111	Uaychai	1/1/2013	SQL	1	IT	1	200
1/1/2014	Kaset	021111111	Uaychai	1/1/2013	Jedi	1	Sci	3	100
1/1/2014	Kaset	021111111	Uaychai	1/1/2013	SQL	1	IT	1	200
2/1/2014	Kaset	021111111	Jereeya	5/5/2013	Jedi	1	Sci	5	100
1/1/2014	Ladprao	027777777	Somchai	2/2/2013	Jedi	1	Sci	7	100
1/1/2014	Ladprao	027777777	Somchai	2/2/2013	SQL	2	IT	8	200
1/1/2014	Ladprao	027777777	Somying	9/9/2013	Jedi	1	Sci	3	100
1/1/2014	Ladprao	027777777	Somying	9/9/2013	Java	1	IT	2	400
3/1/2014	Ladprao	027777777	Somchai	2/2/2013	SQL	2	IT	6	200

กฎข้อสอง : ในแต่ละเทเบิล จะต้องไม่มีแถวหรือบางส่วนของแถว (มองเฉพาะบ้างคอลัมน์) ที่ซ้ำกันและสอดคล้องกันหมดทุกแถว

ในกรณีของเทเบิล Order ข้อมูลที่มีความซ้ำซ้อนจะอยู่ในคอลัมน์ {Branch, BranchPhone}, {Employee, StartWorking} และ {BookName, Ver, Category, Price/Unit} ข้อมูลที่ซ้ำซ้อนกันพวกนี้บ่งบอกถึงความเป็นอันหนึ่งอันเดียวกันของข้อมูลภายในชุดคอลัมน์ นั้นข้อมูลซ้ำซ้อนจะถูกแยกไว้อีกเทเบิลหนึ่ง จากนั้นให้การเช็คเทเบิลตัวใหม่ว่ามีข้อมูลซ้ำซ้อนอีกหรือไม่ ทำเช่นนี้ไปเรื่อยๆจนกว่าจะแน่ใจว่าไม่มีข้อมูลซ้ำซ้อนแล้ว สำหรับเทเบิลต้นทางคือเทเบิล Order ให้ปล่อยไปแบบนั้นก่อน  ยังไม่ต้องทำอะไรจนกว่าจะถึงกฎข้อที่ 3 เทเบิลที่ได้ทั้งหมดจะเป็นเช่นนี้

Order Table

OrderDate	Branch	EmployeeName	BookName	Qty
1/1/2014	Kaset	Uaychai	SQL	1
1/1/2014	Kaset	Uaychai	Jedi	3
1/1/2014	Kaset	Uaychai	SQL	1
2/1/2014	Kaset	Jereeya	Jedi	5
1/1/2014	Ladprao	Somchai	Jedi	7
1/1/2014	Ladprao	Somchai	SQL	8
1/1/2014	Ladprao	Somying	Jedi	3
1/1/2014	Ladprao	Somying	Java	2
3/1/2014	Ladprao	Somchai	SQL	6

Branch Table

Branch	BranchPhone
Kaset	021111111
Ladprao	027777777

Employee Table

Employee	StartWorking
Uaychai	1/1/2013
Jereeya	5/5/2013
Somchai	2/2/2013
Somying	9/9/2013

Book Table

BookName	Ver	Category	Price/Unit
SQL	1	IT	200
SQL	2	IT	200
Jedi	1	Sci	100
Java	1	IT	400

กฎข้อที่สาม : ระบุไพร์มารีคีย์ (Primary Key) ให้กับแต่ละเทเบิล
ไพร์มารีคีย์ (ตัวย่อ : PK) คือคอลัมน์หรือชุดคอลัมน์จำนวนน้อยที่สุดที่ข้อมูลภายในคอลัมน์หรือชุดคอลัมน์นั้นไม่ซ้ำกันเลยในแต่ละแถว จุดประสงค์คือเพื่อหาว่าข้อมูลในคอลัมน์หรือชุดคอลัมน์ไหนจะใช้เป็นตัวแทนของแถวในเทเบิลได้ (อ่านรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่บทความอื่น)

เพิ่มเติม หากเทเบิลใหม่ที่แตกมา มีไพร์มารีย์คีย์คือทุกคอลัมน์รวมกัน ถือว่าเทเบิลใหม่ที่สร้างขึ้นมานั้น ไม่มีประโยชน์ในการลดขนาดให้กับเทเบิลต้นทาง ให้ทำลายเทเบิลนั้นทิ้งเสีย

การหาไพร์มารีคีย์ สำหรับเทเบิล Branch, Employee และ Book นั้นไม่ยาก ผลที่ได้จะเป็นดังนี้

Branch Table

Branch (PK)	BranchPhone
Kaset	021111111
Ladprao	027777777

Employee Table

Employee (PK)	StartWorking
Uaychai	1/1/2013
Jereeya	5/5/2013
Somchai	2/2/2013
Somying	9/9/2013

Book Table

BookName (PK)	Ver (PK)	Category	Price/Unit
SQL	1	IT	200
SQL	2	IT	200
Jedi	1	Sci	100
Java	1	IT	400

สำหรับเทเบิล Order ซึ่งเป็นเทเบิลต้นทาง เมื่อเทเบิลที่แตกออกมาสามารถหาไพร์มารีย์คีย์ได้ ข้อมูลของคอลัมน์ใดในเทเบิล Order ที่ถูกนำไปใช้เป็นไพร์มารีย์คีย์ในเทเบิลใหม่ก็ให้คงไว้ในเทเบิล Order และจะเรียกคอลัมน์นั้นว่าฟอร์เรนคีย์ (Foreign Key : FK) ส่วนคอลัมน์ใดที่แตกออกมาอยู่ในเทเบิลใหม่แต่ไม่ได้ถูกนำใช้เป็นไพร์มารีคีย์ ให้ทำการลบคอลัมน์ใน Order นั้นทิ้ง การทำแบบนี้จะทำให้เทเบิล Order มีขนาดเล็กลง ข้อมูลที่สูญหายไปจะไปอยู่เทเบิลใหม่ โดยใช้ FK ในเทเบิล Order เชื่อมกับ PK ในเทเบิลใหม่เป็นตัวเชื่อมประสาน

เทเบิล Order ใหม่ที่ได้จะเป็นแบบนี้

Order Table

ORDERDATE	BRANCH (FK-Branch)	EMPLOYEENAME (FK-Employee)	BOOKNAME(FK-Book)	Ver (FK-Book)	QTY
1/1/2014	Kaset	Uaychai	SQL	1	1
1/1/2014	Kaset	Uaychai	Jedi	1	3
1/1/2014	Kaset	Uaychai	SQL	1	1
2/1/2014	Kaset	Jereeya	Jedi	1	5
1/1/2014	Ladprao	Somchai	Jedi	1	7
1/1/2014	Ladprao	Somchai	SQL	2	8
1/1/2014	Ladprao	Somying	Jedi	1	3
1/1/2014	Ladprao	Somying	Java	1	2
3/1/2014	Ladprao	Somchai	SQL	2	6

จากนั้นให้ทำการหาไพรมารีย์คีย์ของเทเบิล Order ซึ่งพบว่าคอลัมน์หรือชุดคอลัมน์ใดเลยที่มีคุณลักษณะที่ใช้เป็นไพร์มารีคีย์ได้ ในกรณีให้สร้างคอลัมน์พิเศษขึ้นมาหนึ่งคอลัมน์แล้วให้ข้อมูลในคอลัมน์เป็นข้อมูลสมมติที่ไม่ซ้ำกัน ในที่นี้คือคอลัมน์ ID โดยให้ข้อมูลในคอลัมน์เป็นตัวเลขเรียงลำดับ ผลที่ได้จะเป็นดังนี้

Order Table

ID	ORDERDATE	BRANCH (FK-Branch)	EMPLOYEENAME (FK-Employee)	BOOKNAME(FK-Book)	Ver (FK-Book)	QTY
1	1/1/2014	Kaset	Uaychai	SQL	1	1
2	1/1/2014	Kaset	Uaychai	Jedi	1	3
3	1/1/2014	Kaset	Uaychai	SQL	1	1
4	2/1/2014	Kaset	Jereeya	Jedi	1	5
5	1/1/2014	Ladprao	Somchai	Jedi	1	7
6	1/1/2014	Ladprao	Somchai	SQL	2	8
7	1/1/2014	Ladprao	Somying	Jedi	1	3
8	1/1/2014	Ladprao	Somying	Java	1	2
9	3/1/2014	Ladprao	Somchai	SQL	2	6

จากนั้นดูให้แน่ใจว่า เทเบิลทุกตัวได้ผ่านกฎทั้งสามข้อของนอมอลฟอร์มขั้นที่ 1 ถ้าผ่านหมด ก็ถือว่าสิ้นสุดการทำ