21. Перша нормальна форма

Стан, який передає перша нормальна форма (1НФ) – це ненормалізована таблиця, тобто таблиця, яка містить підтаблиці або групи даних, що повторюються або неатомарні дані (дані складної структури) на перетині якогось рядка чи стовпчика. Таблиця може називатись відношенням лише тоді, коли вона задовольнить вимоги 1НФ. Основна вимога 1НФ – це відношення, в якому на перетині кожного рядка та кожного стовпчика міститься лише одне атомарне (неділиме) значення.

Групи рядків, що стосуються того самого прізвища, утворюють горизонтальні підтаблиці, а це означає різні схеми доступу до різних атрибутів. Для нормалізації потрібно позбутися підтаблиць. Є два підходи до усунення груп, що повторюються, із ненормалізованих таблиць.

Крім вимоги атомарності значень полів відношення в 1НФ повинно задовольняти наступним умовам:

1. Унікальність первинного ключа.

2. Вимога вказівникової цілісності, а саме для відношень зв’язку зовнішній ключ повинен міститися у ведучому відношенні.

3. Рядки вважаються невпорядкованими зверху вниз.

4. Стовпчики вважаються невпорядкованими зліва направо.

5. Імена стовпчиків повинні бути унікальними в межах даного відношення.

6. Всі рядки повинні мати одну і ту ж структуру, тобто одну і ту ж саму кількість атрибутів із співпадаючими полями.

7. Всі значення в будь-якому стовпчику повинні бути однотипними.

22. Друга нормальна форма

Друга нормальна форма базується на поняттях повної та частинної функціональної залежності.

У деякому відношенні R атрибути В повністю функціонально залежать від атрибутів А, якщо атрибути В функціонально залежать від повного набору значень атрибутів А і не залежать ні від якої підмножини – частини цього повного набору значень. Іншими словами, функціональна залежність А→В є повною, якщо вилучення будь-якого атрибуту із А приведе до втрати цієї залежності.

Частинна функціональна залежність – це така функціональна залежність А→В, коли в наборі А є такий атрибут, при вилученні якого ця залежність зберігається. Іншими словами, це залежність від частини значень набору атрибутів А.

Друга нормальна форма застосовується до відношень із складеними ключами, тобто до тих відношень, первинний ключ яких складається із двох або більшої кількості атрибутів. Відношення із первинним ключем, який складається із одного атрибуту, завжди перебуває по крайній мірі в другій нормальній формі.

Відношення знаходиться в другій нормальній формі, якщо воно 1) знаходиться в першій нормальній формі; 2) не містить частинних функціональних залежностей, тобто кожний атрибут, який не входить до первинного ключа, функціонально повністю залежить від первинного ключа.

Нормалізація відношень із першої нормальної форми до другої нормальної форми полягає в усуненні частинних залежностей. Якщо у відношенні існує частинна функціональна залежність між атрибутами, то частинно-залежні атрибути вилучаються із цього відношення і переносяться в нове відношення разом із копією їхнього детермінанту. Ця декомпозиція виконується за допомогою двох наступних операцій проекцій для кожної частинної функціональної залежності: 1) на первинний ключ та атрибути повністю залежні від нього; 2) на частинно-залежні від ключа атрибути та їх детермінант.