14. Особенности проектирования реляционных бд. Целостность в реляционной модели. Понятие функциональной зависимости.

В реляционной БД утверждаются два базовых требования целостности (корректности) данных. Первое называется требованием целостности сущностей и состоит в том, что любой картеж отношения отличим от любого другого картежа этого отношения, то есть отношение должно обладать первичным ключом. Второе требование называется требованием ссылочной целостности (требование целостности по ссылкам) состоит в том, что либо значение внешнего ключа (foreign key) должно быть неопределенным (null), либо для каждого значения внешнего ключа в соответствующем отношении должна найтись строка с таким же значением первичного ключа

Функциональная зависимость.

В отношении R атрибут Y функционально зависим от атрибута X (X и Yмогут быть составными) только в том случае, если каждое значение X соответствует в точности одному значению Y:RX(r)RY.

Полная функциональная зависимость.

Функциональная зависимость RX, RY называется полной, если атрибут Y независим функционально от любого точного подмножества X.

Транзитивная функциональная зависимость.

Функциональная зависимость RXRY. называется транзитивной, если существует такой атрибут Z, что имеется функциональная зависимость RXRZ и RZRY и отсутствует функциональная зависимость RZRX. (R-отношение, X-атрибут).

Неключевой атрибут – любой атрибут отношения, не входящий в состав первичного ключа.

14. Особенности проектирования реляционных бд. Избыточность и аномалии. Аппарат нормальных форм.

Основная проблема проектирования РБД состоит в обоснованности принятия решения о:

1. Из каких отношений должна состоять БД;

2. Какие атрибуты должны быть у этих отношений;

Схема БД может быть неудачной: возникает избыточность и аномалии.

Преподаватель-Предмет

Код преподавателя Фамилия Код предмета Название предмета Оклад

Имеется избыточность - данные о преподавателе могут повторяться, так как он читает несколько предметов.

Три вида аномалии:

1. Аномалия обновления (если есть изменение информации в каждой строчке внести во всё).

2. Аномалия включения.

3. Аномалия удаления (удаляется преподаватель, следовательно, удаляются данные о преподавателе)

Нормальные формы.

1. Каждая следующая НФ в некотором смысле лучше предыдущей.

2. При переходе к следующей НФ свойства принадлежащие НФ сохраняются.

1НФ.

Отношения находятся в 1НФ, если все его атрибуты атомарны, т.е. не делимы. Например: атрибут ФИО можно разделить на 3 атрибута, но допускается наличие неделимости атрибута, если мы не собираемся использовать этот атрибут по частям.

2НФ.

Отношение находится в 2НФ только в том случае, если оно находится в 1НФ и каждый неключевой атрибут полностью зависит (функционально) от первичного ключа.

1

2

3

4

5

Рассмотрим отношение СОТРУДНИК-ОТДЕЛЫ-ПРОЕКТЫ

Сотрудник № Сотрудник з/п Отдел № Проект № Сотрудник задание

Первичный ключ (1,4)

Функциональная зависимость (1-2; 4-3; 3-2; 1,4-5)

3НФ.

Отношение находится в 3НФ, только если находится во 2НФ и каждый неключевой атрибут нетранзитивно зависит от первичного ключа.

Выделим 2 объекта Сотрудник-Отдел и Сотрудник-Проект. Рассмотрим Сотрудник-Отдел. Предположим, что 2й зависит от 3го, а 3й зависит от 1(транзитивная зависимость).

Сотрудник-Отдел

Сотрудник № 2 3

Сотрудник-Проект

1 4 5

Нетранзитивная зависимость.

Сотрудник

Сотрудник № 3

Отдел

№ отдела 2