- •Оглавление
- •Блок базы данных
- •1. Понятия банка данных. Компоненты банков данных и их краткая характеристика.
- •2. Языковые средства субд
- •3. Классификация Баз Данных
- •4. Этапы проектирования баз данных.
- •Тсп для даталогического проектирования
- •Тсп для физического проектирования
- •5. Инфологическое (концептуальное) моделирование.
- •7. Case -средства проектирования бд
- •9. Реляционные модели. Основные понятия.
- •10. Реляционные модели. Нормальные формы отношений
- •5Nf. Декомпозиция без потерь
- •11. Реляционные модели. Нормализация отношений.
- •12. Реляционные алгебры.
- •13. Факторы, влияющие на проектирование баз данных.
- •1. Специфика предметной области:
- •2. Особенности требуемой обработки информации:
- •3. Характеристика пользователей системы:
- •15. Ограничения целостности. Понятие и классификация.
- •16. Возможности задания ограничений целостности в современных субд.
11. Реляционные модели. Нормализация отношений.
Процесс преобразования отношений базы данных к виду, отвечающему нормальным формам, называется нормализацией. Нормализация предназначена для приведения структуры базы данных к виду, обеспечивающему минимальную логическую избыточность, и не имеет целью уменьшение или увеличение производительности работы или же уменьшение или увеличение физического объёма БД. Конечной целью нормализации является уменьшение потенциальной противоречивости хранимой в БД информации. Как отмечает К. Дейт, общее назначение процесса нормализации заключается в следующем:
-
исключение некоторых типов избыточности;
-
устранение некоторых аномалий обновления;
-
разработка проекта базы данных, который является достаточно «качественным» представлением реального мира, интуитивно понятен и может служить хорошей основой для последующего расширения;
-
упрощение процедуры применения необходимых ограничений целостности.
Устранение избыточности производится, как правило, за счёт декомпозиции отношений таким образом, чтобы в каждом отношении хранились только первичные факты (то есть факты, не выводимые из других хранимых фактов).
База данных считается нормализованной, если ее таблицы (по крайней мере, большинство таблиц) представлены как минимум в третьей нормальной форме. Часто многие таблицы нормализуются до четвертой нормальной формы, иногда, наоборот, производится денормализация.
Правила нормализации
1. Значение атрибута для экземпляра сущности должно быть единственным ( 1-я нормальная форма (НФ) сущности );
2. для сущности, уже находящейся в 1НФ, значение каждого неидентифицирующего атрибута должно полностью зависеть от всего уникального идентификатора сущности ( 2-я нормальная форма (НФ) сущности )
3. для сущности, уже находящейся в 2НФ, значение каждого неидентифицирующего атрибута не должно зависеть от значения другого неидентифицирующего атрибута ( 3-я нормальная форма (НФ) сущности );
Теория нормализации основывается на наличии той или иной зависимости между полями таблицы. Определены два вида таких зависимостей: функциональные и многозначные.
Функциональная зависимость. Поле В таблицы функционально зависит от поля А той же таблицы в том и только в том случае, когда в любой заданный момент времени для каждого из различных значений поля А обязательно существует только одно из различных значений поля В. Отметим, что здесь допускается, что поля А и В могут быть составными.
Полная функциональная зависимость. Поле В находится в полной функциональной зависимости от составного поля А, если оно функционально зависит от А и не зависит функционально от любого подмножества поля А.
Многозначная зависимость. Поле А многозначно определяет поле В той же таблицы, если для каждого значения поля А существует хорошо определенное множество соответствующих значений В.
Приведем здесь более краткие определения нормальных форм:
Таблица находится в первой нормальной форме (1НФ) тогда и только тогда, когда ни одна из ее строк не содержит в любом своем поле более одного значения и ни одно из ее ключевых полей не пусто
Таблица находится во второй нормальной форме (2НФ), если она удовлетворяет определению 1НФ и все ее поля, не входящие в первичный ключ, связаны полной функциональной зависимостью с первичным ключом.
Таблица находится в третьей нормальной форме (3НФ), если она удовлетворяет определению 2НФ и не одно из ее неключевых полей не зависит функционально от любого другого неключевого поля.
Таблица находится в нормальной форме Бойса-Кодда (НФБК), если и только если любая функциональная зависимость между его полями сводится к полной функциональной зависимости от возможного ключа.