Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
007.docx
Скачиваний:
104
Добавлен:
13.03.2016
Размер:
7.55 Mб
Скачать

6.2. Основні нормальні форми. Характеристика і приклади відносин, що знаходяться в 1нф, 2нф, 3нф.

Исходной точкой любого проектирования базы данных является представление предметной области в виде одного или нескольких отношений, и на каждом шаге проектирования производится некоторый набор схем отношений, обладающих «улучшенными» свойствами.

Нормальная форма — требование, предъявляемое к структуре таблиц в теории реляционных баз данных для устранения из базы избыточных функциональных зависимостей между атрибутами (полями таблиц).”

Каждой нормальной форме соответствует определенный набор ограничений, и отношение находится в некоторой нормальной форме, если удовлетворяет свойственному ей набору ограничений. Примером может служить ограничение первой нормальной формы – значения всех атрибутов отношения атомарны.

Основные свойства нормальных форм состоят в следующем:

1) каждая следующая нормальная форма в некотором смысле лучше предыдущей нормальной формы;

2) при переходе к следующей нормальной форме свойства предыдущих нормальных форм сохраняются.

Нормализовывать базы данных или приводить базы данных к нормальному виду – это значит определять такие схемы базовых отношений, чтобы максимально уменьшить необходимость написания программного кода, увеличить производительность работы базы данных, облегчить поддержку целостности данных по состоянию и ссылочной целостности.

Предположим, что у нас есть таблица – каталог товаров следующего вида:

Id, category, product1, product2, product3

В этой таблице хранится весь каталог. Каждая строка состоит из имени категории и списка продуктов, которые в нее входят.

Первая нормальная форма (1NF)

Основные критерии:

  • Все строки должны быть различными.

  • Все элементы внутри ячеек должны быть атомарными (не списками).

Другими словами, элемент является атомарным, если его нельзя разделить на части, которые могут использовать в таблице независимо друг от друга.

Пример не 1NF таблицы:

Категория

Товары

Книги

Война и Мир, Азбука

Игрушки

Юла

В этом примере в одной из ячеек содержится список из двух элементов: Война и Мир, Азбука, т.е. он является не атомарным.

Исправить можно так:

Категория

Товары

Книги

Война и Мир

Книги

Азбука

Игрушки

Юла

Методы приведения к 1NF:

  • Устраните повторяющиеся группы в отдельных таблицах (одинаковые строки).

  • Создайте отдельную таблицу для каждого набора связанных данных.

  • Идентифицируйте каждый набор связанных данных с помощью первичного ключа (добавить уникальный id для каждой строки)

Вторая нормальная форма (2NF)

Основные критерии:

  • Таблица должна находиться в первой нормальной форме.

  • Любое её поле, не входящее в состав первичного ключа, функционально полно зависит от первичного ключа.

Если Ваша таблица приведена к первой нормальной форме и у нее установлен уникальный id для каждой строки, то она находится и во второй нормальной форме.

Значение второго правила можно понять на примере, когда первичный ключ таблицы состоит из нескольких полей. То есть каждой строке соответствует уникальный набор из нескольких значение полей таблицы.

Например. Эта таблица находится в первой нормальной форме, но не во второй.

Категория

Дата

Скидка

Товар

Книги

10.10.2008

10%

PHP for dummies

Ноутбуки

11.10.2008

20%

Acer

Книги

10.10.2008

10%

Windows XP

В этой таблице первичный ключ составляют первые два столбца (Категория и Дата). Скидка функционально полно зависит от них обоих, так как определяется одновременно категорией и датой. А вот с товаром проблемы. Она зависит только от категории и не зависит от даты (в любой день будет лежать там, пока не купят). Поэтому, говорят, что он зависит функционально не полно от всего первичного ключа и функционально полно от его части (Категория). Это нарушает требования второй нормальной формы.

Исправляется это разделением этой таблицы на две другие:

Категория

Дата

Скидка

Книги

10.10.2008

10%

Ноутбуки

11.10.2008

20%

Книги

10.10.2008

10%

Категория

Товар

Книги

PHP for dummies

Ноутбуки

Acer

Книги

Windows XP

Методы приведения к 2NF:

  • Создайте отдельные таблицы для наборов значений, относящихся к нескольким записям (Выше мы это сделали).

  • Свяжите эти таблицы с помощью внешнего ключа (В нашем случае – это поле Категория).

Третья нормальная форма (3NF)

Основные критерии:

  • Таблица находится во второй нормальной форме.

  • Любой её не ключевой атрибут функционально зависит только от первичного ключа.

Проще говоря, второе правило требует выносить все не ключевые поля, содержимое которых может относиться к нескольким записям таблицы в отдельные таблицы. Например, есть у нас таблица:

Имя шпиона

Государство

Джеймс Бонд

Великобритания

Ким Филби

СССР

Штирлиц

СССР

В этой таблице ключом является имя шпиона. А не ключевым полем – государство, на которое он работает. Вполне логично предположить, что в этой таблице государства могут быть одинаковыми для нескольких записей. И для того, чтобы эта таблица находилась в третей нормальной форме, не обходимо ее разделить на две:

IID

Государство

1

Великобритания

2

СССР

Имя шпиона

Государство

Джеймс Бонд

1

Ким Филби

2

Штирлиц

2

Благодаря этому правилу, при удалении какого-то государства, имена шпионов не будут утеряны.

Вообще, говоря, на практике, совершенствовать таблицы заканчивают на этом этапе (приведя их в третью нормальную форму).

Методы приведения к 3NF

  • Удаление полей не зависящих от ключа