第一正規形（1NF）とは？データベース正規化の基礎を徹底解説

1NF（第一正規形）とは

1NF（First Normal Form：第一正規形）は、DBMSにおける正規化の最初のステップであり、非正規化されたテーブルを正規化するために適用されます。非正規化テーブルには以下のような問題があり、理想的なデータベース設計を実現するためには、これらの問題を回避する必要があります。

非正規化テーブルの問題点

データの冗長性

同じデータ項目を複数回格納することを「データの冗長性」と呼びます。

具体例を見てみましょう。

<Employee>テーブルに、従業員の現住所を保存するフィールドがあるとします。一部の従業員は会社から住居を提供されているため、同じ住所を持っています。その結果、住所情報がデータベース内で繰り返し格納されてしまいます。

表1.1

この問題を解決するには、従業員の住所を別のテーブルに保存し、<Employee>テーブルから参照できるように設計し直すのが有効です。

更新異常

テーブルの更新時に発生する問題を「更新異常」と呼びます。

具体例を見てみましょう。

表1.2

2つの部署に所属している従業員Tomの住所を更新する必要がある場合、2つの行を同時に更新しなければなりません。もし片方の行だけを更新すると、Tomが2つの異なる住所を持つことになり、データの不整合につながります。

削除異常

例えば、会社がD部門を閉鎖することになった場合を考えてみましょう。該当する行を削除すると、部門情報だけでなく、従業員Steveのデータまで一緒に失われてしまうのです。

挿入異常

まだ存在しないデータに関連する情報を挿入しようとした際に発生する問題です。

正規化を行うことで、上記のすべての問題・異常が解消され、データベース管理者が求める理想的な正規化データベース設計が実現できます。

それでは、第一正規形（1NF）を使ったデータの正規化方法を詳しく見ていきましょう。

なぜ1NFが必要なのか

第一正規形（1NF）は、前述のセクションで示したように、データベースにおけるデータ冗長性の問題や各種異常を取り除くために役立ちます。1NFでは、すべての属性がアトミック（それ以上分割できない）な値を持つ必要があります。アトミックでない場合、そのデータベース設計は不良であると言えます。1NFは正規化プロセスの出発点となる重要なステップです。

したがって、テーブルが正規化された形式であるための最も重要なルールは、「アトミックな値のみを保持すること」です。

例

以下の例では、DeptRole列以外のすべての列がアトミックな値で構成されています。つまり、DeptRole列は部門A、B、Cにおいて、アトミック値のルールに違反しています。

表1.3

それでは、このテーブルを修正して1NFへ変換してみましょう。

これで上記のテーブルは1NFとなり、すべての列がアトミックな値で構成されています。まとめると以下のようになります。