1.2Цели проектирования бд

При проектировании БД необходимо наметить прежде всего цели проектирования. В частности, необходимо определить, в чем заключается желаемый конечный результат процесса проектирования реляционных БД?

Среди множества целей, стоящих перед проектированием, следующие цели необходимо выделить специально, так как они представляются наиболее важными:

• возможность хранения всех необходимых данных в БД;

• исключение избыточных данных;

• сведение числа хранимых в БД отношений к минимуму;

• нормализация отношений для упрощения решения проблем, связанных с обновлением и удалением данных.

Из этих целей вторая и четвертая цели требуют дополнительного разъяснения.

Определение 1.5

Дублированием данных называется повторное появление одного и того же элемента какого-либо домена в различных кортежах.

Пример:

ТАБNo - табельный номер служащего,

НАЧК - фамилия его начальника.

ТАБNo	НАЧК
125	Иванов
138	Петров
195	Петров
200	Иванов

Удаление дублирования приводит к тому, что теряется информация о начальниках служащих:

ТАБNo	НАЧК
125	Иванов
138	Петров
195	-
200	-

Определение 1.6

Избыточным дублированием называется такое дублирование, при котором удаление дубликатов в отношении не приводит к потере информации.

Пример:

НТЕЛ - номер телефона начальника.

ТАБNo	НАЧК	НТЕЛ
125	Иванов	434343
138	Петров	234567
195	Петров	234567
200	Иванов	434343

Удаление дублирования телефонных номеров не приводит к потере информации о них, так как эти номера можно найти из других кортежей:

ТАБNo	НАЧК	НТЕЛ
125	Иванов	434343
138	Петров	234567
195	Петров	-
200	Иванов	-

Однако такой способ исключения избыточности имеет существенные недостатки:

• если из кортежа <195, Петров, - > пользователь не может определить номер телефона, ему необходимо предпринять дополнительные усилия по поиску этой информации из других кортежей;

• если служащий с номером 138 будет уволен, то кортеж <138,Петров,234567>, будет исключен, что повлечет за собой потерю информации ни в чем не повинного начальника.

Корректный способ исключения избыточности заключается в разбиении отношения на два отношения следующим образом:

ТАБNo	НАЧК		НАЧК	НТЕЛ
125	Иванов		Иванов	434343
138	Петров		Петров	234567
195	Петров
200	Иванов

2. Методы проектирования БД

2.1Метод декомпозиции

Перед началом процесса разбиения отношений для устранения различных аномалий, возникающих при добавлении, удалении, модификации записей, необходимо решить следующие вопросы:

• Из какого источника получаются отношения?

• Каким образом распознаются отношения, нуждающиеся в разбиении?

• Каким образом будет осуществляться разбиение?

• Что является признаком завершения процесса разбиения?

Первая нормальная форма отношений

Отправной точкой для процесса разбиения может служить отношение, находящееся в первой нормальной форме (1НФ).

Определение 2.1

Говорят, что отношение находится в 1НФ, если каждый его элемент имеет и всегда будет иметь атомарное значение.

Универсальное отношение находится в 1НФ.

Процесс разбиения отношений с целью уменьшения вероятности возникновения аномалий называется декомпозицией.

Понятие функциональной зависимости атрибутов

Основой для осуществления декомпозиции является понятие функциональной зависимости между атрибутами.

Определение 2.2

Пусть даны два атрибута и . Говорят, что функционально зависит от , если для каждого значения существует ровно одно связанное с ним значение (в каждый момент времени).

и могут быть составными, то есть они могут представлять не единичные атрибуты, а группы атрибутов.

Для обозначения функциональной зависимости есть несколько способов нотации. Наиболее часто используемые способы следующие:

- математическая форма записи функциональной зависимости от ;

- диаграмма, или графическая форма записи.

В конкретной ситуации функциональная зависимость определяется путем анализа и детализации свойств всех атрибутов в отношении и выяснении того, как атрибуты соотносятся между собой.