5.5. Установление ограничений целостности по полям таблиц и связям. (вопрос 53)
Важным, с утилитарной точки зрения, этапом проектирования таблиц является установление ограничений целостности по полям и связям.
В исходном виде в реляционной модели данных основным ограничением по значениям полей является требование уникальности строк, что проявляется в требовании уникальности значений ключевых полей.
Дополнительно могут устанавливаться требования уникальности значений и по другим (не ключевым) полям посредством создания для них индексов в режиме без повторов (UNIQUE), а также установления режима обязательного заполнения в строках-кортежах определенных полей (режим NOT NULL).
Вместе с тем СУБД могут предоставлять и более развитые возможности установления ограничений целостности данных. Так можно установить допустимые диапазоны значений полей. Такие ограничения целостности отражают часть правил и особенностей предметной области АИС, которая не формализуется в рамках реляционной модели. Иногда такие ограничения целостности называют “правилами бизнеса”.
Другая часть ограничений целостности касается требования целостности ссылок, как уже упоминалось. На практике в реляционных СУБД существует три подхода реализации требования целостности по ссылкам.
В первом подходе запрещается удалять запись какой-либо таблицы, если на нее существуют ссылки из связанных таблиц.
Во втором подходе при удалении записи, значения внешних ключей всех связанных записей таблицы становятся неопределенными. В этом случае СУБД различает “пустые” (NULL) и “неопределенные” значения полей.
В третьем подходе происходит каскадное удаление всех записей, связанных с удаляемой записью. Выбор того или иного режима целостности ссылок определяется на основе эвристического анализа правил и возможных ситуаций в предметной области АИС.
В заключение отметим, что процесс предварительного проектирования (создания) таблиц реализуется специальными инструкциями языка SQL
5.6. Нормализация таблиц. (вопрос 54)
Нормализация представляет собой процесс реорганизации данных путем ликвидации повторяющихся групп и иных противоречий в хранении данных с целью приведения таблиц к виду, позволяющему осуществлять непротиворечивое и корректное редактирование данных.
Теория нормализации основана на концепции нормальных форм. Основатель реляционной модели данных Е.Кодд выделял три нормальные формы – первую, вторую и третью. В дальнейшем этот набор был дополнен нормальной формой Бойса-Кодда, и далее четвертой и пятой нормальными формами. На практике обычно используются только первые три. Более того, первые две нормальные формы являются по существу промежуточными шагами для приведения базы данных к третьей нормальной форме.
Первая нормальная форма-это основа реляционной системы. Сущность первой нормальной формы определяется требованием атомарности (неделимости) полей и единственности значений по полям в реляционной модели данных. На рис. 5.13. приведен пример ненормализованной и нормализованной таблицы рис. 5.14.
Рис. 5.13. Ненормализованная структура документа «Приказ накладная на отпуск готовых изделий».
Рис. 5.14. Нормализованная структура документа.
S – составная единица информации (документ).
C11 – общая часть, C12 – предметная часть, C13 – оформительская часть.
S.(C11,C12,C13) – S- идентификатор, точка – знак иерархии, C11,C12,C13 – составляющие.
Общая часть документа – C11.(C21,C22,C23); C21 (P1 – номер накладной, P2 – дата, P3 – вид операции, P4 – код склада). C21.(P1,P2,P3,P4); Pi – реквизиты-признаки.
Данные о получателе C22.(P5,P6,P7); Pi – наименование, код, адрес получателя.
Совокупность C23 общей части документа – C23.(C31.(P8,P9),P10,P11,P12). C31 – данные о платежном требовании, P10 – вид упаковки, P11 – станция назначения, P12 – основание сделки; P8 – номер платежного требования; P9 – дата выписки платежного требования.
Предметная часть документа C12.
C12.(P13,P14,Q1,C32.(Q2,Q3),Q4)
P13 – наименование, сорт, размер;
P14 – номенклатурный номер;
Q1 – цена;
C32 – количество, Q4 – сумма;
Q2 – количество по наряду, Q3 – количество отпущенное.
Оформительная часть документа C13.
C13.(P15,P16,P17,P18);
P15 – отпуск разрешил, P16 – виза гл. буха, P17 – отпустил, P18 – получил.