39. Нормализация и нормальные формы схем «сущность-связь»

Процесс проектирования представляет процесс нормализации отношений, т.е. перевод каждого отношения из одной нормальной формы в др., причем каждая следующая форма обладает лучшими св-ми, чем предыдущая. Целью нормализации является устранение дублирование данных и группировка инф. в логически связанные единицы. В процессе нормализации большие отношения разбиваются на более мелкие в соответствие с требованием избыточности, т.е. на пересечение каждой строки и каждого столбца находится единственное значение и не может быть множества значений.

При расположении данных в нескольких табл. данные легко обновлять, удалять уменьшается возможность ввода не корректных данных. С одной стороны повышается надежность, с другой стороны снижается производительность, т.к. требуются доп. ресурсы на обратные соединения.

Выделяют следующие нормальные формы (НФ):

1 НФ, 2 НФ, 3 НФ, НФ Бойса – Кода, 4 НФ, 5 НФ.

Св-ва НФ:

1. Каждая следующая лучше предыдущей

2. При переходе к следующей НФ св-ва предыдущих сохраняются

Первая нормальная форма

Таблица или отношение находится в 1 НФ тогда, когда не одна из ее строк не содержит в любом своем поле более одного значения и не одно из ее значений не пустое. Значения всех атрибутов явл. атомарными (не содержат множества значений).

2 НФ

Табл. находится во второй нормальной форме, если она удовлетворяет 1 НФ и все ее поля не входящие в первичный ключ связанны полной функциональной зависимостью с первичным ключом.

3 НФ

Табл. нах. в 3НФ, если она удовлетворяет определению 2 НФ и не одно из ее не ключевых полей не зависит функционально от любого другого не ключевого поля, т.е. каждый не ключевой атрибут не транзитивно зависит от ключевого.

НФ Бойса-Кода

Отношение находится в НФ , если оно находится в 3НФ и в нем отсутствует зависимость атрибутов первичного ключа от не ключевого.

4НФ

Касается отношений в кот. имеются повторяющиеся наборы данных или так называемые многозначные зависимости (многозначная зависимость - обобщенно с функциональной и возникает между множествами значений атрибутов). Отношение находится в 4 НФ, если она находится в НФ Бойса-Кода и в нем отсутствуют многозначные зависимости не явл. функциональными.

5 НФ

Касается отношений для которых невозможно выполнить декомпозицию без потерь на 3 или более др. отношений. Отношение находится в 5 НФ тогда, когда любая зависимость по соединению в нем определяется только его возможными ключами, т.е. каждая проекция такого отношения содержит не менее одного возможного ключа и не менее одного не ключевого атрибута.

40. Основные понятия реляционной теории бд.

Для представления групповых отношений исп. 2 формы:

1.Графовая. Группы изображаются вершинами графа, а связи между группами дугами от группы владельца, к подчиненной группе с указанием имени связи.

Бывает два типа графа:

1. иерархическая модель

2. сетевая.

2. Табличная. Связь между группами изображается таблицей, столбцы которой представляют ключи соответствующим групп. Для формального описания табл. исп. понятие отношение соот. модель назыв. реляционной.

Элементы данных (поле) - наименьшее поименованная единица данных исп. для представления значения атрибута.

С эл-ом данным связан тип, который может принимать соответствующие поле. В разных СУБД типы могут быть разные.

Запись – поименованная совокупность полей для представления совокупности атрибутов. сущности.

Экземпляр записи - запись с конкретными значениями полей.

Первичный ключ- мин. набор полей записей однозначно идентифицирующий каждый экземпляр записи.

Файл - поименованная совокупность экземпляров записей одного типа, исп. для представления однородного набора сущностей.

Набор файлов - поименованная совокупность файлов, обрабатываемая в системе.

Группа – поименованная совокупность эл-ов данных или эл-ов данных др. группы.

Групповое отношение- поименованное бинарное отношение заданное на двух множествах экземпляров, рассматриваемыми группами (это связь между двумя сущностями.).

БД – поименованное совокупность экземпляров групп и групповых отношений.