Лекция 8. Теория нормализации воскресенье 7 Июль, 201
9
Третья нормальная форма (3NF)
Отношение находится в третьей нормальной форме, если оно
находится во второй нормальной форме и не содержит транзитивных зависимостей непервичных атрибутов от возможных
ключей.
Другими словами все непервичные атрибут должны функционально зависеть только от возможных ключей.
Алгоритм приведения к 3NF. Пусть задано отношение R со множеством атрибутов M. Если в R имеется транзитивная функциональная зависимость R.A R.B и R.В R.С неключевого атрибута С от возможного ключа А, то отношение R разбивается на следующие два отношения: R[В, С] и R[M - С]. Если результирующие отношения все еще не находятся в третьей нормальной форме, то к ним опять применяется этот алгоритм.
ФКН НАУ |
21 |
Лекция 8. Теория нормализации воскресенье 7 Июль, 201
9
Пример приведения в 3NF
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
FacNo |
FName |
|
|
|
|
|
|
|
DNam |
|
FName |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
FDean |
|
|
|
|
|
|
|
e |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
DepNo |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
DHead |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
FacNo |
|
FDean |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
DName |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DepNo |
|
DHead |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DepNo DName DHead FacNo FName FDean |
||||||||||
|
|
|
FacNo |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
DBMS |
John |
1 |
CSF |
Ann |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
CAD |
Peter |
1 |
CSF |
Ann |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
SE |
Sam |
1 |
CSF |
Ann |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
CAM |
Dick |
2 |
CTF |
Dave |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
OS |
PL |
2 |
CTF |
Dave |
|
КАФЕДРЫ DepNO DName DHead FacNo |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
1 |
DBMS |
John |
1 |
|
|
|
|
ФАКУЛЬТЕТЫ |
||||
|
|
2 |
CAD |
Peter |
1 |
|
|
FacNo FName FDean |
||||||
|
|
3 |
SE |
Sam |
1 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
1 |
CSF |
Ann |
|
|
||||||
|
|
4 |
CAM |
Dick |
2 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
2 |
CTF |
Dave |
|
|
||||||
ФКН НАУ |
5 |
OS |
|
PL |
2 |
|
|
22 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Лекция 8. Теория нормализации воскресенье 7 Июль, 201
9
Пример приведения в 3NF - итоги
Результаты те же, что и при приведении в 2NF:
Исходное отношение содержит информацию о двух сущностях, результирующие – каждое по одной сущности.
Результирующие отношения не содержат аномалий вставки, удаления, замены.
Исходное отношение можно восстановить из результирующих с помощью операции естественного соединения.
При таком разбиении не теряются функциональные зависимости (то есть зависимости исходного и результирующих отношений эквивалентны)
ФКН НАУ |
23 |
Лекция 8. Теория нормализации воскресенье 7 Июль, 201
9
Усиленная 3NF (S3NF)
3NF требует отсутствия транзитивной зависимости именно непервичных атрибутов, а не всех атрибутов отношения.
Усиленная 3NF требует отсутствия транзитивной зависимости для ВСЕХ атрибутов отношения.
Это отношение находится в 3NF, но содержит информацию о двух сущностях и поэтому обладает аномалиями
Студент
Преподаватель
Предмет 
Отношение находится в усиленной третьей нормальной форме, если оно находится во второй нормальной форме и не содержит транзитивных зависимостей ВСЕХ атрибутов от возможных ключей.
ФКН НАУ |
24 |
Лекция 8. Теория нормализации воскресенье 7 Июль, 201
9
Приведение в S3NF
Алгоритм приведения к S3NF такой же, как в 3NF
УЧЕБА
Студент
Преподаватель
Предмет 
ПРЕПОДАВАНИЕ |
ДИСЦИПЛИНА |
||
Студент |
Преподаватель |
Преподаватель |
Предмет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Внимание. В результате декомпозиции одна |
|
|
|
|
ФКН НАУ |
|
|
|
из зависимостей потеряна |
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
воскресенье 7 Июль, 201
9
Нормальная форма Бойса-Кодда (BCNF)
Отношение R находится в нормальной форме Бойса- Кодда, если любой детерминант является суперключом.
Утверждение. Усиленная третья нормальная форма и нормальная форма Бойса-Кодда эквивалентны
ФКН НАУ |
26 |
Лекция 8. Теория нормализации воскресенье 7 Июль, 201
9
Многозначная зависимость и 4NF
УЧЕБА
Предмет
Преподаватель Учебник
ПРЕДМЕТ |
ПРЕПОД |
УЧЕБНИК |
БДиБЗ |
Иванов Основы БД |
|
БДиБЗ Иванов Введение в БД БДиБЗ Иванов Теория БД
БДиБЗ 
Петров 
Основы БД
БДиБЗ Петров Введение в БД 
БДиБЗ 
Петров 
Теория БД 
Тезис: Если в предметной области отсутствует какая-либо непос- редственная связь между атрибутами А и В, а нам по тем или иным причинам необходимо зафиксировать такую связь в отношении, то единственным корректным решени- ем является установление, что все значения атрибута А связаны со всеми значениями атрибута В, и наоборот.
ФКН НАУ |
27 |
Лекция 8. Теория нормализации |
воскресенье 7 Июль, 201 |
Определение многозначной9 зависимости
(MVD)
Пусть задано отношение R с атрибутами (или наборами атрибутов) А, В, С. Говорят, что существует многозначная зависимость В от
А(или А многозначно определяет В), и это обозначается как
АВ, если при заданных значениях атрибутов из А существует множество связанных значений атрибутов из В и это множество В-значений не зависит от значений атрибутов из С .
Пример: В отношении УЧЕБА имеются следующие MVD:
Предмет Преподаватель Предмет Учебник
Пусть задано отношение R(A,B). MVD А и А В называются тривиальными так как они присутствуют во любых
отношениях .
ФКН НАУ |
28 |
Лекция 8. Теория нормализации воскресенье 7 Июль, 201
9
Аксиомы MVD
Пусть R состоит из атрибутов (или набора атрибутов) А, В, С. MVD обладают следующими аксиомами:
1) Аксиома дополнения
Если А В, то А С
2) Аксиома пополнения
Если А В и V W, то (А, W) (В, V)
3) Аксиома транзитивности
Если А В и В С, то А С – В
ФКН НАУ |
29 |
Лекция 8. Теория нормализации воскресенье 7 Июль, 201
9
Аксиомы связи FD и MVD
Существуют следующие две аксиомы, которые связывают многозначные и функциональные зависимости.
1) Аксиома репликации
Если А В, то А В
2) Аксиома соединения
Если А В и Z B, и для некоторого W, непересекающегося с B имеем W Z, то A Z
ФКН НАУ |
30 |