25. Сетевая модель данных: достоинства и недостатки.
Сетевая модель позволяет организовывать БД, структура которых представляется графом общего вида (пример СМД – на рис. 2.4). Организация данных в сетевой модели соответствует структуризации данных по версии CODASYL. Каждая вершина графа хранит экземпляры сущностей (записи одного типа) и сведения о групповых отношениях с сущностями других типов. Каждая запись может хранить произвольное количество значений атрибутов (элементов данных и агрегатов), характеризующих экземпляр сущности. Для каждого типа записи выделяется первичный ключ – атрибут, значение которого позволяет однозначно идентифицировать запись среди экземпляров записей данного типа.
Связи между записями в СМД выполняются в виде указателей, т.е. каждая запись хранит ссылку на другую однотипную запись (или признак конца списка) и ссылки на списки подчинённых записей, связанных с ней групповыми отношениями. Таким образом, в каждой вершине записи хранятся в виде связного списка. Если список организован как однонаправленный, запись имеет ссылку на следующую однотипную запись в списке; если список двунаправленный – то на следующую и предыдущую однотипные записи.
Недостаток:
Сложность для восприятия и понимания данных
26. Реляционная модель данных.
Реляционная модель данных (табличная)- адрес данных определяется номером строки и столбца. Сама таблица называется файлом или отношением , строка называется записью или кортежем, столбец- поле или атрибут . Каждая таблица содержит информацию о сущностях одного типа, кортеж соответствует одному экземпляру сущности
Достоинства:
Возможность исключения функциональной избыточности.
Ключ отношения – это атрибут , значение которого является уникальным.
27.Зависимости между атрибутами.
Зависимости бывают функциональные, транзитивные, многозначные.
Функциональная зависимость
Атрибут А функционально зависит от атрибута Б, если каждому значению Б соответствует в точности одно значение А. (А-->Б)
Фио-> кафедра
Фио->должность
должность->оклад
частичной функциональной зависимостью является зависимость не ключевого атрибута от части составного ключа.
Должность >фио
Полная функциональная зависимость.
Зависимость не ключевого атрибута от всего составило ключа
Транзитивные зависимости.
Атрибут С зависит от атрибута А транзитивно, если для атрибутов АВС выполняются условия АВС=>А->В и В->С
Фио->должность->оклад
Многозначная зависимость
Атрибут В многозначно зависит от атрибута А, если каждому значению А соответствует множество значений В. Многозначные зависимости могут быть:
1:М А->В
М:1 А<<-В
М:М <<->>В
28.Нормальные формы файлов.
Процесс проектирования баз данных с использованием метода нормальных форм является итерационным и заключается в выражении из первой нормальной формы в нормальные формы более высокого порядка по определенным правилам.
Каждая последующая нормальная форма ограничивает определенный тип функциональных зависимостей, устраняет возможные аномалии, исключает функциональную избыточность сохраняя свойства базы данных.
Существуют следующие нормальные формы:
• 1НФ
• 2НФ
• 3НФ
• НФБК (Бойса Кодда)
• 5НФ
1. Файл находится в 1НФ, если все его атрибуты являются простыми и ни одно из ключевых полей не является пустым.
2. Файл находится в 2НФ, если он в 1НФ и все его поля связаны функциональной зависимостью с первичным ключам. Для устранения зависимости и перевода в 2НФ используют операцию проектирования.
3. Файл находится в 3НФ, если он во второй форме и каждый неключевой атрибут нетранзитивно зависит от первичного ключа. В R1 транзитивные зависимости отсутствуют. В R2 транзитивные зависимости: фио, должность, оклад; фио, оклад, должность.
Транзитивные зависимости порождают избыточность информации. Для устранения избыточности используют операцию проектирования над файлом R2, проучив при этом отношение R3, R4, R5, которые будут находится в 3НФ.
R3: фио, должность, стаж, оклад
R4: должность, оклад
R5: стаж, надбавка стажа
4.Файл находится в нормальной форме Бойса Кодда, если он находится в 3НФ и в нем отсутствуют зависимости ключей от неключевых атрибутов.
5.Файл находится в 5НФ, если у него нет ни одной полной декомпозиции
Полная декомпозиция файла - совокупность произвольного числа его проекций, соединение которых идентично исходному файлу.
Нормализация базы данных устраняет избыточную информацию, отношения нормализованных баз данных имеют только один элемент избыточных данных - поля связей, которые одновременно присутствуют у родительских и дочерних таблицах.