Нормализация базы данных

Определение:

Схемой базы данных называется структура связей между полями и таблицами.

Определение:

Нормализацией схемы базы данных называется процедура, производимая над базой данных с целью удаления в ней избыточности.

Нормализация несет с собой немало преимуществ. Очевидно, что в нормализованной базе данных уменьшается вероятность возникновения ошибок, она занимает меньше места на жестком диске и т.д.

Для того, чтобы лучше уяснить приведенное определение нормализации, рассмотрим следующий пример. Ниже показана таблица, в которой указаны фамилии сотрудников и их профессии:

Таблица 3. Пример избыточности в таблицах базы данных

Профессия	Сотрудник
"Инженер"	Гусев И.К.
"Инженер"	Иванов П.В.
"Рабочий"	Иванов К.Л.
"Рабочий"	Дружков П.К.
"Рабочий"	Фомичев В.М.

Эта таблица избыточна - для каждого из сотрудников повторяются одинаковые названия профессий. Т.е. схема такой базы данных не нормализована. Для небольшой базы данных это не критично, но в больших по объёму базах данных это скажется на размере базы и, в конечном счёте, на скорости доступа. Для нормализации необходимо разбить эту таблицу на две - для профессий (см. табл. 4) и для фамилий сотрудников (см. табл. 5).

Таблица 4. Таблица профессий

Профессия	Первичный ключ
"Инженер"	1
"Рабочий"	2

Таблица 5. Таблица сотрудников

Профессия (внешний ключ)	Сотрудник
1	Гусев И.К.
1	Иванов П.В.
2	Иванов К.Л.
2	Дружков П.К.
2	Фомичев В.М.

Теперь каждый тип профессии обозначен уникальным числом, и строка в базе данных присутствует только в единственном экземпляре: в таблице профессий. Размер поля "профессия" уменьшился, так как строка занимает больше памяти, чем число.

Замечание

В теории баз данных говорится о том, что схема базы данных должна быть полностью нормализована. При работе с полностью нормализованными базами данных необходимо применять весьма сложные SQL-запросы, что приводит к обратному эффекту - замедлению работы базы данных. Поэтому иногда для упрощения запросов даже прибегают к обратной процедуре - денормализации.

Работа с сервером MySql

В этом разделе мы поговорим о том, как работать с клиентской программой mysql, с помощью которой можно подсоединяться к MySQL-серверу, выполнять SQL-запросы и просматривать результаты этих запросов. Текст этого раздела рассчитан на то, что на вашем компьютере уже установлена утилита mysql и существует связь с сервером MySQL.

При подключении к серверу MySQL с помощью программы mysql нужно ввести имя пользователя, и, как правило, пароль. Если сервер и клиент находятся на разных машинах, необходимо также указать имя хоста, на котором запущен сервер MySQL:

shell> mysql -h host -u user -p

После этого на экране появится запрос Enter password:, и вам нужно будет ввести свой пароль. Если соединение прошло нормально, то на экране появляется следующая информация и метка командной строки mysql>:

Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.

Your MySQL connection id is 459 to server version:

Type 'help' for help.

mysql>

Появление метки mysql> означает, что программа mysql готова к работе.

Отсоединиться от сервера можно в любой момент, набрав команду QUIT:

mysql> QUIT

Bye

Кроме этого, разорвать соединение с сервером можно также, одновременно нажав клавиши +.

Замечание

Как правило, на только, что установленном MySQL на локальной машине доступ осуществляется без ввода пароля и хоста, вводом команды mysql в командной строке.

После того, как вы подсоединитесь к серверу, для того, чтобы освоиться с синтаксисом команд, можно выполнить несколько простых запросов. Поскольку пока еще никакой базы данных не выбрано, приводимые ниже запросы носят общий характер.

Ниже приведена простая команда, запрашивающая у сервера информацию об его версии и текущей дате:

mysql> SELECT VERSION(), CURRENT_DATE;

Ответом MySQL на этот запрос будет следующая таблица:

+--------------+--------------------+

| version() | current_date |

+--------------+--------------------+

1 row in set (0.02 sec)

На примере выполнения этого запроса можно увидеть следующие основные особенности работы с MySQL:

• Команда, посылаемая серверу, обычно состоит из SQL-выражения, за которым следует точка с запятой. Из этого правила есть несколько исключений, когда после команды точка с запятой не ставится, к примеру, уже упомянутая команда QUIT;

• MySQL выводит результаты запроса в виде таблицы;

• После вывода таблицы с результатами запроса, mysql сообщает количество возвращаемых строк и время выполнения запроса. Это удобно, поскольку позволяет оценить как производительность сервера, так и эффективность выполняемого запроса;

• После вывода результатов запроса и времени его выполнения, mysql выводит новую строку mysql>, что означает готовность к выполнению новых команд.

Заметим, что команды MySQL не чувствительны к регистру, поэтому приведенные ниже запросы абсолютно идентичны:

mysql> select version(), current_date;

mysql> SELECT VERSION(), CURRENT_DATE;

mysql> Select Version(), Сurrent_DATE;

MySQL позволяет на одной строчке разместить несколько команд, но каждая из них должна заканчиваться точкой с запятой. К примеру:

mysql> SELECT VERSION(); SELECT NOW();

На такой запрос мы получим следующий результат:

+---------------+

| version() |

+---------------+

| 4.0.13-nt |

+---------------+

1 row in set (0.00 sec)

+----------------------------------+

| NOW() |

+----------------------------------+

| 2004-01-25 16:57:00 |

+----------------------------------+

1 row in set (0.03 sec)

Однако помещать все команды на одной строке совершенно необязательно:

mysql> SELECT USER(),

-> CURRENT_DATE;

И вот результат:

+----------------------------+---------------------+

| user() | current_date |

+----------------------------+---------------------+

| ODBC@localhost | 2004-01-25 |

+----------------------------+---------------------+

1 row in set (0.00 sec)

Заметьте, что после того, как мы перешли на новую строку, метка командной строки изменилась с mysql> на ->. Таким образом mysql показывает, что завершенного запроса не получено и она ожидает конца запроса. Эта метка весьма полезна, так как позволяет избежать некоторых ошибок. К примеру, если вы забудете поставить точку с запятой в конце запроса, mysql сообщит вам об этом, выведя метку ->:

mysql> select user()

->

В завершение этого раздела, продемонстрируем, как можно использовать MySQL в качестве простого калькулятора, введя, к примеру, такой запрос:

mysql> select cos(pi()/10), (2*5)-5;