目的

資料庫正規化是資料庫設計的一個重要概念，其主要目的是確保資料以最有效率和一致的方式儲存在資料庫中。資料庫正規化的核心思想是將資料分割成多個相關的表格，並建立適當的關聯，以減少資料的重複存儲並確保資料的完整性。

原則、概念

• 避免資料重複：資料庫正規化的一個主要目標是避免資料的重複。這意味著相同的資料不應該儲存在多個地方，而應該在一個地方儲存，然後使用參照（reference）來存取它。這可以減少儲存資料的需求，並確保資料的一致性。

• 分解表格：將大的資料表格分解成多個較小的表格，每個表格儲存特定類型的資料。這可以提高資料的組織性，減少重複資料的存儲，並簡化資料的維護。

• 建立關聯：在不同的表格之間建立關聯，以便輕鬆檢索和查詢相關資料。關聯可以是一對一、一對多或多對多，具體取決於資料的結構和需求。

• 確保資料完整性：資料庫正規化有助於確保資料的完整性，即資料應該是正確、一致和可靠的。透過約束和關聯，可以防止非法資料輸入和資料不一致性。

• 提高效能：雖然正規化可以減少資料重複，但在某些情況下，它可能導致複雜的查詢。在這種情況下，可能需要進行適度的反正規化，以提高查詢效能。

正規化的五階段

通常，資料庫正規化分為不同的正規化階段，從第一正規化（1NF）到第五正規化（5NF），每個階段都解決不同類型的問題。

1. 第一正規化（1NF）：確保每個表格中的每個欄位都包含原子資料，不包含可再分解的資料。

2. 第二正規化（2NF）：在滿足1NF的基礎上，確保每個非主鍵欄位都完全依賴於候選鍵（主鍵）。

3. 第三正規化（3NF）：在滿足2NF的基礎上，確保沒有傳遞依賴關係，即非主鍵欄位不依賴於其他非主鍵欄位。

4. 巴斯-科德正規化（BCNF）：在滿足3NF的基礎上，處理多值依賴性。

5. 第四正規化（4NF）：在滿足BCNF的基礎上，處理聯結依賴性。

6. 第五正規化（5NF）：在滿足4NF的基礎上，處理投影依賴性。

範例

我們創建兩個 Modle，Article(文章)、Author(作者)。

rails g model Article title:string content:text author_id:integer
rails g model Author name:string

定義 Modle之間的關聯性

## article.rb
class Article < ApplicationRecord
  belongs_to :author
end

## author.rb
class Author < ApplicationRecord
  has_many :articles
end

並且我們在 rails console 創建文章、作者的紀錄

author1 = Author.create(name: 'Alice')
author2 = Author.create(name: 'Bob')

article1 = Article.create(title: 'Article 1', content: 'Content for article 1', author: author1)
article2 = Article.create(title: 'Article 2', content: 'Content for article 2', author: author2)

Rails會自動處理正規化，確保作者的記錄不會重複存儲，而是在作者表中具有唯一的ID。文章表格中包含對作者的引用（author_id），以建立它們之間的關聯。