17. Нормализация таблиц.1-я, 2-я, 3-я нормальные формы.

В таблице Должности присутствует полная функциональная зависимость между атрибутами ID(Name). Данная таблица является нормализованной по НФ1.

В паре таблиц Сотрудник-Должность есть связь 1-ко-многим. Данная связь реализует ссылочную целостность между внешним ключом Сотрудник.ID_Должность и первичным ключом Должность.ID. Данные две таблицы являются нормализованными по НФ2.

Данные 3 таблицы являются нормализованными по НФ3, т.к. между парами таблиц существуют связи по внешним ключам, обеспечивающие ссылочную целостность. Атрибут Должность.ID является транзитивно зависимым от атрибута Расписание.ID_сотрудник через связи в двух различных парах таблиц Должность.ID -> Сотрудник.ID_Должность и Сотрудник.ID -> Расписание.ID_Сотрудника.

Нормализация - метод создания набора отношений с заданными свойствами на основе требований к данным, установленным в некоторой организации. Процесс нормализации был впервые предложен Э. Ф. Коддом (Codd, 1972, б). Нормализация часто выполняется в виде последовательности тестов для некоторого отношения с целью проверки его соответствия (или несоответствия) требованиям заданной нормальной формы. Процесс нормализации является формальным методом, который позволяет идентифицировать отношения на основе их первичных ключей (или потенциальных ключей, как в случае НФБК) и функциональных зависимостей, существующих между их атрибутов. Проектировщики баз данных могут использовать нормализацию в виде наборов тестов, применяемых к отдельным отношениям с целью нормализации реляционной схемы до заданной конкретной формы, что позволит предотвратить возможное возникновение аномалий обновления.

Первая нормальная форма (1Нф) Перед обсуждением первой нормальной формы целесообразно предварительно дать определение того состояния, которое предшествует ей. Ненормализованная форма (ННФ) - таблица, содержащая одну или несколько повторяющихся групп данных Первая нормальная форма (1НФ) - отношение, в котором на пересечении каждой строки и каждого столбца содержится только одно значение.

Для преобразования ненормализованной таблицы в первую нормальную форму (1НФ) в исходной таблице следует найти и устранить все повторяющиеся группы данных. Повторяющейся группой называется группа, состоящая из одного и более атрибутов таблицы, в которой возможно наличие нескольких значений для единственного значения ключевого атрибута таблицы. Обратите внимание на то, что в данном контексте термин "ключ" равным образом относится и к одному атрибуту, и к группе атрибутов, которые единственным образом идентифицируют каждую строку ненормализованной таблицы. Существует два подхода исключения повторяющихся групп из ненормализованных таблиц.

Вторая нормальная форма (2НФ). Вторая нормальная форма (2НФ) основана на понятии полной функциональной зависимости. Полная функциональная зависимость – в некотором отношении атрибут В называется полностью функционально зависимым от атрибута А, если атрибут В функционально зависит от полного значения атрибута А и не зависит ни от какого подмножества полного значения атрибута А. Функциональная зависимость А—> В является полной функциональной зависимостью, если удаление какого-либо атрибута из А приводит к утрате этой зависимости. Частичной функциональной зависимостью называется такая зависимость А->В, если в А есть некий атрибут, при удалении которого эта зависимость сохраняется. Вторая нормальная форма применяется к отношениям с составными ключами, т.е. к таким отношениям, первичный ключ которых состоит из двух или больше атрибутов. Дело в том, что отношение с первичным ключом на основе единственного атрибута всегда находится, по крайней мере, в 2НФ. Отношение, которое не находится в 2НФ, может страдать от аномалий обновления. Например, предположим, что необходимо изменить арендную плату для объекта недвижимости с номером 'PG4’ Для этого потребуется обновить две строки отношения Customer_Rental. Если значение арендной платы будет обновлено только в одной строке, то в результате база данных будет приведена в противоречивое состояние. Вторая нормальная форма (2НФ) – отношение, которое находится в первой нормальной форме и каждый атрибут которого, не входящий в состав первичного ключа, характеризуется полной функциональной зависимостью от этого первичного ключа. Третья нормальная форма (3НФ). Транзитивная зависимость - если для атрибутов А, В и С некоторого отношения существуют зависимости вида А—>В и В->С, то говорят, что атрибут С транзитивно зависит от атрибута А через атрибут В (при условии, что атрибут А функционально не зависит ни от атрибута В, ни от атрибута С). Транзитивная зависимость является описанием такого типа функциональной зависимости, которая возникает при наличии следующих функциональных зависимостей между атрибутами А, В и С: А->В и B->C .

Третья нормальная форма (ЗНФ). Если в отношении существует транзитивная зависимость между атрибутами, в таком случае транзйтивно-зависимые атрибуты удаляются из него и помещаются в новое отношение вместе с копией их детерминанта.