Третя нормальна форма (3НФ) — нормальна форма використована в нормалізації баз даних. 3НФ первісно була визначена 1971 року Едгаром Коддом.Codd, E.F. "Further Normalization of the Data Base Relational Model." (Presented at Courant Computer Science Symposia Series 6, "Data Base Systems," New York City, May 24th–25th, 1971.) IBM Research Report RJ909 (August 31st, 1971). Republished in Randall J. Rustin (ed.), Data Base Systems: Courant Computer Science Symposia Series 6. Prentice-Hall, 1972. За Коддом таблиця знаходиться в 3НФ тоді й лише тоді, коли виконуються наступні умови:

Відношення R (таблиця) знаходиться в 2НФ Кожен неключовий атрибут відношення R нетранзитивно (безпосередньо) залежить від кожного потенційного ключа в R.

Неключовий атрибут R — атрибут, що не є частиною будь-якого потенційного ключа.Codd, p. 43. Транзитивною називають таку функціональну залежність, в якій X → Z (X визначає Z) не прямо, а через X → Y і Y → Z (і неправильно, що Y → X).Codd, p. 45–46.

Інше визначення 3НФ тотожне до визначення Кодда, 1982 року дав Карло Заніоло. Це визначення стверджує, що таблиця в 3НФ тоді й лише тоді, коли для кожної її функціональної залежності X → A, вірна хоча б одна з наступних умов:

X містить A (тоді X → A це тривіальна функціональна залежність), або X це суперключ, або A-X, різниця множин A і X це ключовий атрибут (тобто, A-X міститься в потенційному ключі)Zaniolo, Carlo. "A New Normal Form for the Design of Relational Database Schemata." ACM Transactions on Database Systems 7(3), September 1982.

Визначення Заніоло пояснює різницю між 3НФ і строгішою нормальною формою Бойса-Кодда. НФБК просто виключає третій варіант («A це ключовий атрибут»).

Підсумкове визначення

Підсумкове визначення Кодда 3НФ було дане Біллом Кентом: кожен неключовий атрибут «має надавати факт про ключ, цілий ключ, і ні про що окрім ключа.»Kent, William. "A Simple Guide to Five Normal Forms in Relational Database Theory" , Communications of the ACM 26 (2), Feb. 1983, pp. 120–125.

Вимога, щоб неключовий атрибут знаходився в залежності від «цілого ключа», гарантує, що таблиця знаходиться в 2НФ; наступна вимога, щоб неключові атрибути були залежні від «нічого окрім ключа», гарантує, що таблиця знаходиться в 3НФ.

Крістофер Дейт згадував підсумок Кента, як «інтуїтивно привабливу характеризацію» 3НФ, і зауважував, що з невеличкою адаптацією він може слугувати, як визначення трохи сильнішої нормальної форми Бойса-Кодда: «Кожен атрибут має уособлювати факт про ключ, про цілий ключ, і нічого окрім ключа.»Date, C.J. An Introduction to Database Systems (7th ed.) (Addison Wesley, 2000), p. 379. Версія визначення для 3НФ слабша за варіант Дейта для БКНФ, бо попередня забезпечує гарантію залежності від ключів лише для неключових атрибутів. Ключові атрибути (які є ключами або їх частиною) мають бути вільними від функціональної залежності взагалі; кожен з них подає факт про ключ в сенсі надання частини ключа або цілого ключа. (Це правило застосовується тільки для функціонально залежних атрибутів, застосування його до всіх атрибутів спричинить неявну заборону складних потенційних ключів, бо кожна частина такого ключа буде порушувати умову «цілого ключа».)

Приклад таблиці в 2НФ, що порушує вимоги 3НФ:

+ Переможець змагання Змагання Рік Переможець Дата народження переможцяВище неба1998Степан Гуцало21 липня 1975Осінній лист1999Яромир Грабар28 вересня 1968 День вареників1999Степан Гуцало21 липня 1975Вище неба1999Іван Швидкосвист14 березня 1977

Через те, що кожний рядок таблиці має сказати нам, хто виграв конкретне змагання конкретного року, складний ключ {Змагання, Рік} - це найменший набір атрибутів, який гарантовано визначає рядок. Тобто, {Змагання, Рік} є потенційним ключем для цієї таблиці.

Таблиця не знаходиться в 3НФ, бо неключовий атрибут «Дата народження переможця» транзитивно залежить від потенційного ключа {Змагання, Рік} через неключовий атрибут «Переможець». Функціональна залежність «Дата народження переможця» від «Переможець» призводить до логічних несумісностей, у цій таблиці ніщо не заважає одній особі мати дві дати народження в різних записах.

В порядку відображення цього факту без порушення 3НФ, необхідно розбити таблицю на дві:

+ Переможець змагання Змагання Рік Переможець Вище неба1998Степан ГуцалоОсінній лист1999Яромир ГрабарДень вареників1999Степан ГуцалоВище неба1999Іван Швидкосвист + Дата народження гравців Гравець Дата народженняСтепан Гуцало21 липня 1975Яромир Грабар28 вересня 1968 Іван Швидкосвист14 березня 1977

Аномалії оновлення не можуть статися в цих таблицях, бо обидві в 3НФ.

Отримання умов Заніоло Визначення 3НФ запропоноване Карло Заніоло в 1982, доводиться наступним чином: Нехай X → A нетривіальна функціональна залежність (тобто X не містить A) і нехай A неключовий атрибут. Також нехай Y буде ключем для R. Тоді Y → X. Отже A не транзитивно залежить від Y тоді і тільки тоді, коли X → Y, тобто, тоді і тільки тоді, коли X —суперключ.Zaniolo, p. 494.

Примітки

Посилання Базові знання з нормалізації баз даних Майк Чеппл (About.com). Введення в нормалізацію баз даних Майк Хіллер. Нормалізація ITS, University of Texas.