Вторая нормальная форма (2НФ)
Отношение находится во второй нормальной форме тогда, и только тогда, когда оно находится в первой нормальной форме и не содержит неполных функциональных зависимостей неключевых атрибутов от атрибутов первичного ключа.
Отношение в 1НФ Первичный ключ <Зач.кн, Дисц>
ФИО |
Зач.кн |
Группа |
Дисц |
Оценка |
Иванов |
2 |
ВТ100 |
БД |
4 |
Иванов |
2 |
ВТ100 |
ОС |
5 |
Иванов |
2 |
ВТ100 |
ТАУ |
4 |
Петров |
5 |
ВТ200 |
БД |
5 |
Петров |
5 |
ВТ200 |
ОС |
5 |
Не полная функциональная зависимость:
<Зач.кн, Дисц> Оценкат.к. имеются функциональные зависимости:
Зач.кн ФИО Зач.кн Группа
Результат декомпозиции (оба отношения в 2НФ) |
Качество: перевод в другую |
|||||
ФИО |
Зач.кн |
Группа |
Зач.кн |
Дисц |
Оценка |
группу, изменение фамилии – |
Иванов |
2 |
ВТ100 |
2 |
БД |
4 |
без аномалий обновления; |
Петров |
5 |
ВТ200 |
2 |
ОС |
5 |
можно хранить информацию о |
|
|
|
2 |
ТАУ |
4 |
студентах, еще не сдававших и |
|
|
|
5 |
БД |
5 |
тех, кто не должен сдавать |
|
|
|
5 |
ОС |
5 |
экзамены |
Вторая нормальная форма (2НФ)
Приведение к 2НФ
Если в некоторых отношениях обнаружена зависимость атрибутов от части сложного ключа, то проводят декомпозицию этих отношений на несколько отношений следующим образом: те атрибуты, которые зависят от части сложного ключа выносятся в отдельное отношение вместе с этой частью ключа. В исходном отношении остаются все ключевые атрибуты:
Третья нормальная форма (3НФ)
Отношение находится в третьей нормальной форме тогда, и только тогда, когда оно находится во второй нормальной форме и не содержит транзитивных зависимостей
|
|
|
Специальность |
|
Выпускающая кафедра |
|
|
|
|
|
|
||
ФИО |
Зач.кн |
Группа |
Факультет |
Спец |
Кафедра |
Отношение в 2НФ |
|
|
|
|
|
|
|
Иванов |
ВТ100-3 |
ВТ100 |
ФИТ |
ИВТ |
ВТ |
Первичный ключ: |
Петров |
РТ100-2 |
РТ100 |
ФРЭМТ |
РТ |
РТиРС |
<Зач.кн> |
Сидоров |
ВТ200-1 |
ВТ200 |
ФИТ |
ИВТ |
ВТ |
|
Зач.кн ФИО
Зач.кн Группа
Транзитивные:
Зач.кн Спец Зач.кн Кафедра Зач.кн Факультет
Группа Спец |
Спец Кафедра |
Группа Кафедра |
Кафедра Факультет |
Группа Факультет |
|
Транзитивные зависимости с промежуточными:
Зач.кн Группа Спец Зач.кн Группа Кафедра
Зач.кн Группа Спец Кафедра Факультет и др.
Третья нормальная форма (3НФ)
Исходное отношение
ФИО |
Зач.кн |
Группа |
Факультет |
Спец |
Кафедра |
Иванов |
ВТ100-3 |
ВТ100 |
ФИТ |
ИВТ |
ВТ |
Петров |
РТ100-2 |
РТ100 |
ФРЭМТ |
РТ |
РТиРС |
Сидоров |
ВТ200-1 |
ВТ200 |
ФИТ |
ИВТ |
ВТ |
Результат нормализации (все отношения в 3НФ)
ФИО |
Зач.кн |
Группа |
Группа |
Спец |
Иванов |
ВТ100-3 |
ВТ100 |
ВТ100 |
ИВТ |
Петров |
РТ100-2 |
РТ100 |
РТ100 |
РТ |
Сидоров |
ВТ200-1 |
ВТ200 |
ВТ200 |
ИВТ |
Кафедра |
Факультет |
|
Спец |
Кафедра |
ВТ |
ФИТ |
|
ИВТ |
ВТ |
РТиРС |
ФРЭМТ |
|
РТ |
РТиРС |
В 3НФ предполагается, что отношения содержат единственный потенциальный ключ. Если же потенциальных ключей больше, то требуется дополнительная нормализация - НФБК
Третья нормальная форма (3НФ)
Приведение к 3НФ Если в некоторых отношениях обнаружена зависимость
некоторых неключевых атрибутов других неключевых атрибутов, то проводят декомпозицию этих отношений следующим образом: те неключевые атрибуты, которые зависят других неключевых атрибутов выносятся в отдельное отношение. В новом отношении ключом становится детерминант функциональной зависимости.
Нормальная форма Бойса-Кодда для 3НФ
Отношение находится в нормальной форме Бойса-Кодда тогда, и только тогда, когда оно находится в третьей нормальной форме, и каждый детерминант отношения является потенциальным ключом отношения
|
|
Электронный номер |
|
Зач.кн |
ID |
Дисц |
Оценка |
ВТ100-4 |
3 |
БД |
5 |
ВТ100-4 |
3 |
ОС |
4 |
ВТ200-3 |
5 |
БД |
4 |
Функциональные зависимости (все функционально полные, нет транзитивных зависимостей):
<Зач.кн, Дисц> Оценка <ID, Дисц> Оценка Зач.кн ID
ID Зач.кн
Потенциальные ключи: <Зач.кн, Дисц>
<ID, Дисц>
Результат декомпозиции
ID |
Дисц |
Оценка |
3 |
БД |
5 |
3 |
ОС |
4 |
5 |
БД |
4 |
ID |
Зач.кн |
|
3 |
ВТ100-4 |
|
5 |
ВТ200-3 |
|
Четвертая нормальная форма (4НФ)
Многозначная зависимость: одному значению атрибута A соответствует несколько значений атрибута B
A 55 B
Две функциональные зависимости Чит.зал 55 Группа Чит.зал 55 Сотрудник
Чит.зал |
Группа |
Сотрудник |
|
Зал №1 |
ВТ100 |
Иванова |
Приведение |
|
ВТ200 |
Петрова |
|
|
к 1НФ |
||
|
|
Сидорова |
|
|
|
|
|
Зал №2 |
АТ100 |
Иванова |
|
|
АТ200 |
Кузнецова |
|
… |
… |
… |
|
Обе зависимости – нетривиальные, дублирование информации
Чит.зал |
Группа |
Сотрудник |
Зал №1 |
ВТ100 |
Иванова |
Зал №1 |
ВТ200 |
Иванова |
Зал №1 |
ВТ100 |
Петрова |
Зал №1 |
ВТ200 |
Петрова |
… |
… |
… |
Зал №2 |
АТ100 |
Иванова |
Зал №2 |
АТ200 |
Кузнецова |
… |
… |
… |
Многозначная зависимость A 55 B отношения R называется тривиальной,
если атрибут B является подмножеством атрибутов A или A B = R.
В противном случае многозначная зависимость называется нетривиальной.
Четвертая нормальная форма (4НФ)
Отношение находится в четвертной нормальной форме тогда и только тогда, когда оно находится в нормальной форме Бойса-Кодда и не содержит нетривиальных зависимостей
Чит.зал |
Группа |
Сотрудник |
|
Чит.зал |
Группа |
|
|
Зал №1 |
ВТ100 |
||||
Зал №1 |
ВТ100 |
Иванова |
|
|||
|
Зал №1 |
ВТ200 |
||||
Зал №1 |
ВТ200 |
Иванова |
|
|||
|
Зал №2 |
АТ100 |
||||
Зал №1 |
ВТ100 |
Петрова |
|
|||
Декомпозиция |
Зал №2 |
АТ200 |
||||
Зал №1 |
ВТ200 |
Петрова |
||||
|
|
|
||||
… |
… |
… |
|
Чит.зал |
Сотрудник |
|
Зал №2 |
АТ100 |
Иванова |
|
Зал №1 |
Иванова |
|
Зал №2 |
АТ200 |
Кузнецова |
|
Зал №1 |
Петрова |
|
… |
… |
… |
|
Зал №2 |
Иванова |
|
|
|
|
|
Зал №2 |
Кузнецова |
Пятая нормальная форма (5НФ)
Зависимость соединения – свойство декомпозиции (обычно более, чем на два отношения), которое заключается в том, что при обратном естественном соединении появляются ложные кортежи.
Пятая нормальная форма – отсутствие зависимости соединения