Вопрос 6

Дата логическое проектирование – создание схемы БД на основе конкретной модели данных. Для реляционной модели дата логическая модель – это набор схем отношений (обычно связанный с помощью первичных ключей), а также связей между отношениями, представляющих собой внешние ключи. Преобразованию концептуальной модели в логическую осуществляется по формальным правилам, следовательно его можно автоматизировать. На этапе логического проектирования учитывается специфика конкретной модели данных, но не специфика конкретной СУБД.

Физическое проектирование - создание схем БД для конкретной СУБД. Специфика конкретной СУБД может включать в себя ограничения на именования объектов БД, ограничения на поддерживаемые типы данных и прочие. Кроме того специфика конкретной СУБД при физическом проектировании включает выбор … связи с физической средой хранения данных, (Выбор методов управления дисковой памяти, разделение БД по файлам и устройствам методом доступа к данным), создание индексов и т.д. и т.п.

Нормальная форма - свойство отношения в реляционной модели данных, характеризующее его с точки зрения избыточности, потенциально приводящая к логической ошибочным результатам выборки или изменения данных. Нормальная форма определяется как совокупность требований, которым должно удовлетворять отношениям. Процесс преобразования отношений в БД к виду , отвечающему нормальным формам называется – нормализация.

Нормализация предназначена для приведения структуры БД к виду, обеспечивающему минимальную логическую избыточность и не имеет цель уменьшения или увеличения производительности работы и/или физического объема БД. Конечной целью нормализации является уменьшение противоречивости, хранимых в БД информации.

Общее назначение процесса нормализации:

• Исключение некоторых типов избыточности

• Устранение некоторых аномалий обновлений

• Разработка проекта БД, которые являются достаточно качественными представлениями реального мира(интуитивно понятен и может служить для последующего расширения)

• Упрощение процедуры применения необходимых ограничений целостности

Устранение избыточности производится за счет декомпозиции отношений таким образом, чтобы в каждом отношении хранились только первичные факты, т.е. не повторяющиеся в других данных. При том, что нормализация весьма полезна для проектирования БД, она не является универсальным или исчерпывающим средством повышения качества БД. Это связано с тем, что существует слишком большое разнообразие возможных ошибок и недостатков в структуре БД, которые нормализацией не устанавливаются.

Нормализацию упрекают на основании того, что «это просто здравый смысл» или профессионал сам сможет спроектировать полностью нормализированную БД без применения нормализации.

Формы нормализации.

Первая нормальная форма(1NF) . Переменная отношения находится в первой нормальной форме тогда и только тогда, когда в любом допустимом значении отношений каждый его кортеж содержит только одно значение для каждого из атрибутов. В реляционной модели отношение всегда находится в 1NF. Таблице же могут НЕ находится в 1NF.

Вторая нормальная форма(2NF). Переменная отношения находится во 2NF т.т.т.к. она находится в 1NF и каждый неключевой атрибут зависит от потенциального ключа.

Третья нормальная форма (3NF). Переменная отношений находится в 2NF т.т.т.к. когда находится во 2NF и отсутствует транзитивные ….

Трехсполовинная нормальная форма (Бойса-Кодда). Переменная отношения находится т.т.т.к. каждая её нетривиальная и неприводимая слева функциональная зависимость имеет в качестве своего детерминированного детерминанта некоторый потенциальный ключ.

Четвертая нормальная форма(4NF). Переменная отношения находится в четвертой нормальной форме если она находится в нормальной форме Бойса-Кодда и не содержит нетривиальных многозначных зависимостей.

Пятая нормальная форма. Переменная отношения находится в 5NF, если каждая нетривиальная зависимость определяется в ней потенциальным ключом этого отношения.

Первичный ключ.

В реляционной модели данных один из потенциальных ключей отношений выбран в качестве основного ключа (ключа по умолчанию).

Простые и составные ключи. Если первичный ключ состоит из единого атрибута, то его называют простым ключом. Если первичный ключ состоит из двух и более атрибутов. То его называют составным ключом.

Естественные и суррогатные ключи. Первичный ключ может состоять из информационных полей таблицы (полей содержащих полезную информацию об описываемых объектах), такой ключ называют естественным ключом. Естественный ключ всегда может сформировать, в этом случае мы получим суррогатный ключ.