Нормализация данных. Четвертая и пятая нормальные формы
Нормализация данных
Обычно, первоначальная логическая модель данных в виде набора взаимосвязанных сущностей не является оптимальной с точки зрения избыточности данных и наличия в них различных аномалий.
Нормализация- процесс проверки и реорганизации сущностей, в результате которых устраняются избыточные копии данных и, тем самым, предотвращается возможность появления противоречивых данных.
Процесс нормализации заключается последовательном приведении сущности к нормальным формам.
Атрибут Б сущности функционально зависит от атрибута А этой же сущности, если каждому значению атрибута А соответствует точно 1 значение Б (А однозначно определяет Б).
Если между атрибутами А и Б сущности отсутствует функциональная зависимость, однако атрибут А ограничивает диапазон изменения атрибута Б некоторым числом определенных значений, то говорят, что между такими атрибутами существует многозначная зависимость (например, между № группы и предметом, № детали и поставщиком).
Функции и многозначные зависимости между атрибутами не выводятся из структуры сущности, т.е. это семантические понятия, отражающие существование дополнительных ограничений как данные, представленные сущностью.
Сущность находится в 4й НФ. Если она находится в 3й НФ и между ее атрибутами отсутствуют многозадачные зависимости.
Для приведения сущности в 4НФ нужно создать новую сущность и поместить атрибуты с многозначной зависимостью в разн. Сущности при этом связь между сущностями не устанавливается, поскольку после установления связи атрибуты с многозначной зависимостью путем миграции вновь окажутся в 1ой сущности.
Замечание:
Сущность с мнногозадачн. Зависимостями возникает как правило после выполнение естественного соединения 2х сущностей по общему атрибуту который не является ключевым ни в одной из сущностей.(фактически это попытка хранить в 1ой сущности информацию о 2х независимых объектах).
5Ая нормальная форма
Декомпозиции без потери данных сущностей S-такая совокупность некоторого числа и ее проекций, естественны соединение которых полностью восстановят исходную сущность S.
Если сущность находится в 4Н, имел 3 или более возможных ключей и можно провести ее декомпозицию без потери данных, то привидение такой сущности к 5НФ заключается в разделении ее на сущности-проекции для каждого возможного ключа.
Приведение сущности к 5НФ выполняются достаточно редко т.к. редко можно найти сущность с 3 или > возможными ключами.
Общее замечание:
Нормализация данных сопровождается «размножением» сущностей и связей. При большом объеме данных это приводит к уменьшению производительности, поэтому на практике обычно ограничиваются привидением сущности к 3НФ.
Целостность данных
Для пользователей информационной системы недостаточно, чтобы БД просто отражала объекты и процессы предметно области. Возможно, чтобы при выполнение любых операций с данными была обеспечена их целостность. Поэтому поддержание целостности данных может рассматриваться как защита данных и неверного их изменения или разрушение.
Целостность данных определяется:
1.Целостностью таблиц.
2.целостностью внешних ключей.
3.Целостность типов данных
Целостность таблиц
Обеспечивается тем, что все таблицы должны быть снабжены первичными ключами, а поля, входили в состав первичных ключей, не должны принимать неопределенных(NULL) значений.
Фактически NULL-значение, это не значение а некий невидимый маркет показывающий, что значение поля неизвестно