Теория и практика построения баз данных

Отношения можно классифицировать по типам аномалий модификации, которым они подвержены. В 1970-х годах теоретики реляционных баз данных постепенно сокращали количество этих типов. Кто-то находил аномалию, классифицировал ее и думал, как предотвратить ее возникновение. Каждый раз, когда это происходило, критерии построения отношений совершенствовались. Эти классы отношений и способы предотвращения аномалий называются нормальными формами (normal forms). В зависимости от своей структуры, отношение может быть в первой, во второй или в какой-либо другой нормальной форме.
В своей работе, последовавшей за эпохальной статьей 1970 г., Кодд и другие определили первую, вторую и третью нормальные формы (1НФ, 2НФ и ЗНФ). Позднее была введена нормальная форма Бойса-Кодда (НФБК), а затем были определены четвертая и пятая нормальные формы.
Эти нормальные формы являются вложенными. То есть отношение во второй нормальной форме является также отношением в первой нормальной форме, а отношение в 5НФ (пятая нормальная форма) находится одновременно в 4НФ, НФБК, ЗНФ, 2НФ и 1НФ.
Эти нормальные формы помогали, но у них было и серьезное ограничение. Не было теории, гарантирующей, что какая-либо из этих форм устранит все аномалии: каждая форма могла устранить только определенные их виды. Эта ситуация разрешилась в 1981 г., когда Р. Фагин (R. Fagin) ввел новую нормальную форму, которую он назвал доменно-ключевой нормальной формой, или ДКНФ (domain/key normal form, DK/NF). В своей важной статье Фагин показал, что отношение в ДКНФ свободно от всех аномалий модификации, независимо от их типа1. Он также показал, что любое отношение, свободное от аномалий модификации, должно находиться в ДКНФ.
До введения ДКНФ теоретикам реляционных баз данных приходилось продолжать поиск все новых и новых аномалий и нормальных форм. Доказательство Фагина упростило ситуацию. Если мы можем привести отношение к ДКНФ,мы можем быть уверены, что в нем не будет аномалий модификации. Вся загвоздка в том, как привести отношение к ДКНФ.