Тема 4. Реляційна модель даних і її проектування.

З цієї теми передбачається проведення трьох практичних занять.

На цих заняттях розглянемо реляційну модель даних і її використання в проектуванні реалізаційної моделі бази даних. Ми визначимо модельні конструкції, обговоримо процес нормалізації і покажемо, як будьяка концептуальна модель може бути легко перетворена в еквівалентну реляційну модель.

Після цих занять, ви зможете:

• Пояснити базові елементи реляційної моделі, включаючи відношення, атрибути, області, ключі, зовнішні ключі, цілісність на рівні даних і цілісність на рівні посилань.

• Показати, як нормалізувати відношення. Процес нормалізації потребує знайомства з пятьма нормальними формами, функціональними залежностями і багатозначними залежностями.

• Перетворити концептуальну модель даних в реляційну модель даних до п'ятої нормальній форми включно.

ПЛАН.

І. Основні теоретичні питання

1. Реляційна модель даних: основні поняття

2. Цілісність реляційних даних

3. Функціональні залежності і їх властивості.

4. Процес нормалізації

5. Перетворення концептуальної моделі в реляційну. Правила переходу.

6. Порівняння концептуального і реляційного моделювання даних.

ІІ. Практична частина

1. Питання на повторення.

2. Вправи і задачі.

3. Проекти і професійні питання

ІІІ. Словник термінів до теми 4

IV. Додаток

Література.

[4] гл.3, 6, 7

[5] гл. 4, 5, 9 111

[6] гл.3, 6, 8

[10] гл.5

Практична частина

1. Питання на повторення

1.1. Поясніть своїми словами зміст термінів:

1. Реляційна модель даних

2. Рекурсивне відношення

3. Домен атрибуту

4. Суперключ

5. Функціонально визначає

6. Потенційний ключ

7. Зовнішній ключ

8. Реляційна схема бази даних

9. Правило цілісності даних

10. Нормалізація

11. Надмірність(надлишковість) даних

12. Аномалія оновлення

13. Аномалія введення

14. Атомарне значення

15. Детермінант

16. Нормальна форма БойсаКодда

17. Багатозначна залежність

18. П'ята нормальна форма

19. Нормальні форми

20. Декомпозиція

1.2. Порівняйте і назвіть відмінності, якщо вони є:

1. Ключі і суперключі

2. Зовнішні ключі і ключі

3. Зовнішні ключі і рекурсивні зовнішні ключі

4. Атрибути і домени

5. Атрибути і стовпці

6. Кортежі і рядки

7. Категорная цілісність(цілісність даних) і цілісність на рівні посилань

8. Потенційні ключі і первинні ключі

1.3. Розберіть наступне твердження, перефразоване з Кента (Kent, 1103):

Реляційна таблиця має третю нормальну форму, якщо ; кожен неключовий атрибут залежить від ключа, від ключа цілком і ні від чого, окрім ключа. Яка частина твердження відноситься до другої нормальної форми, а яка — до третьої?

1.4. Поясніть, чому небажані таблиці, що не задовільняють другій або третій нормальним формам.

1.5. Опишіть процес перетворення концептуальної моделі в реляційну для кожної з наступних конструкцій :

а. Об'єктна множина з атрибутами з ключем і без нього

b. Зв'язок одиндоодного

с. Зв'язок одиндобагатьох

d. .Відношення багатодобагато

e. Зв'язок конкретизації

f. Складена множина (Зв'язок з атрибутами)

g. Рекурсивне відношення

1.6. Порівняйте наступні два підходи до моделювання даних:

1. Створення концептуальної моделі і подальше механічне перетворення її в нормалізовану реляційну схему.

2. Пропуск етапу створення концептуальної моделі і пряме створення реляційної моделі з подальшим застосуванням теорії нормалізації для виключення аномалій.

2. Вправи і задачі

2.1. Встановіть відповідність між термінами і поясненнями до них:

нормальна форма область/ключ	а. Неключовий атрибут функціонально залежить від одного або декількох інших неключових атрибутів
друга нормальна форма	b. Кожен детермінант є ключем
атрибут реляційної таблиці	с. Значення атрибуту в тому випадку, якщо атрибут непридатний або значення невідоме
цілісність на рівні посилань	d. Несуперечність даних в базі даних
кортеж	е. Двовимірна таблиці, така, що містить стовпці і рядки даних
порожнє значення	f. Мінімальний набір атрибутів, що однозначно визначають кожен рядок
третя нормальна форма	g. У третій нормальній формі без багатозначних залежностей
первинний ключ	h. Зовнішній ключ, який посилається на свою власну таблицю
реляційна таблиця	i. Стовпець реляційної таблиці
рекурсивний зовнішній ключ	j. Значення непорожнього зовнішнього ключа має бути дійсним значенням ключа деякої таблиці
обмежувальна умова	k Ключ, що складається з декількох атрибутів
цілісність даних	l. Розділення реляційної таблиці на декілька таблиць
складений ключ	m. Рядок реляційної таблиці
розбиття реляційних таблиць	n. Ніякий неключовий атрибут не може залежати від частини ключа
перша нормальна форма	о. всі значення атрибутів мають бути атомарними
функціональна залежність	р. Ненавмисна втрата даних, викликана видаленням інших даних
аномалія видалення	q. Правило, що обмежує значення в базі даних
четверта нормальна форма	r. Вимагає, щоб кожна обмежувальна умова була наслідком визначень ключів і областей
ключ	s. Потенційний ключ, вибраний для переважного використання в цілях однозначного визначення рядків
транзитивна залежність	t. Значення атрибуту в кортежі визначає значення іншого атрибуту в кортежі