8. Смысл нормализации. 1,2 и 3 нормальные формы (функциональные зависимости, декомпозиция отношений, транзитивные зависимости).

Смысл нормализации – устранение избыточности, противоречивости и непоследовательности моделей данных.

Нормальная форма — свойство отношения в реляционной модели данных, характеризующее его с точки зрения избыточности, которая потенциально может привести к логически ошибочным результатам выборки или изменения данных. Нормальная форма определяется как совокупность требований, которым должно удовлетворять отношение.

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.

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.

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.

Методы приведения к 3NF

• Удаление полей не зависящих от ключа

Избыточность имеет несколько видов:

Вид 1:

Если В функционально зависимосит от А, то зависимость В одновременно от А и Z является корректной, но избыточной функциональной зависимостью. Атрибут Z был добавлен к детерминанту А без привнесения какой либо новой информации

Вид 2:

Возникает в случае добавления к обеим частям 1-й функциональной зависимости, одного и того же атрибута. Если В функционально зависит от А, то он является корректным, но избыточным.

Декомпозиция – процесс разбиения отношения на 2 или более с целью удаления отношений

 

9. Понятие сущности. Проектирование структуры бд методом «сущность-связь».

Метод сущность-связь называют также методом "ER-диаграмм": во-первых, ER -аббревиатура от слов Essence (сущность) и Relation (связь), во-вторых, метод основан на использовании диаграмм, называемых соответственно диаграммами ER-экземпляров и диаграммами ER-типа.

Основными понятиями метода сущность-связь являются следующие:

1. сущность - представляет собой объект, информация о котором хранится в БД. Экземпляры сущности отличаются друг от друга и однозначно идентифицируются.

2. Атрибут сущности - представляет собой свойство сущности. Это понятие аналогично понятию атрибута в отношении.

3. Ключ сущности - атрибут или набор атрибутов, используемый для идентификации экземпляра сущности. Как видно из определения, понятие ключа сущности аналогично понятию ключа отношения.

4. Связь между сущностями. Связь двух или более сущностей - предполагает зависимость между атрибутами этих сущностей. Название связи обычно представляется глаголом. Примерами связей между сущностями являются следующие- ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ВДЕТ ДИСЦИПЛИНУ (Иванов ВЕДЕТ "Организацию БД и знаний"), ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ПРЕПОДАЕТ В ГРУППЕ (Иванов ПРЕПОДАЕТ В 256 группе);

5. Степень связи - является характеристикой связи между сущностями, которая может быть следующих видов: 1:1, 1:М, М:1, М:М.;

6. Класс принадлежности (КП) экземпляров сущности. КП сущности может быть: обязательным и необязательным. Класс принадлежности сущности является обязательным, если все экземпляры этой сущности обязательно участвуют в рассматриваемой связи, в противном случае класс принадлежности сущности является необязательным.

7. Диаграммы ER-экземпляров;

8. Диаграммы ER-типа.

В результате проектирования могут быть получены несколько вариантов одной и той же БД. Так, два разных проектировщика, рассматривая одну и ту же проблему с разных точек зрения, могут получить различные наборы сущностей и связей. При этом оба варианта могут быть рабочими, а выбор лучшего из них будет результатом личных предпочтений.

10. Варианты взаимодействия пользователя и БД. Интерактивная работа и работа в программной среде.

Обычно с БД работают две категории исполнителей:

• Проектировщики – разрабатывают структуру таблиц базы и согласовывают ее с заказчиком; разрабатывают объекты, предназначенные для автоматизации работы и ограничения функциональных возможностей работы с базой (из соображений безопасности);

• Пользователи – работают с базами данных, наполняют ее и обслуживают.

СУБД имеет два режима: проектировочный и пользовательский.

В проектировочном режиме создаются и изменяются структура базы и ее объекты. В пользовательском используются ранее подготовленные объекты для наполнения БД или получения данных из нее.

Интерактивный режим доступа обеспечивался с помощью консольных терминалов, которые не обладали собственными вычислительными ресурсами (процессором, оперативной памятью, внешней памятью) и служили только устройствами ввода-вывода для центральной ЭВМ.