нормализация. Нормализация таблиц в реляционной модели бд понятие Нормализация
![]()
|
Нормализация таблиц в реляционной модели БДПонятие “Нормализация"Нормализация - это формализованная процедура, в процессе выполнения которой атрибуты данных (поля) группируются в таблицы, а таблицы, в свою очередь, - в базы данных. Цели нормализации следующие:
Нормализация предназначена для приведения структуры БД к виду, обеспечивающему минимальную логическую избыточность. Понятие “Нормализация" Процесс нормализации состоит из нескольких этапов. Первые три из них, выполняемых чаще всего, были описаны в 1972 году доктором Коддом. Понятие “Нормализация" Основные свойства нормальных форм состоят в следующем:
Проектирование БД на основе принципов нормализацииНормализация – процесс реорганизации данных путем ликвидации избыточности данных и иных противоречий с целью приведения таблиц к виду, позволяющему осуществлять непротиворечивое и корректное редактирование данных.Назначение процесса нормализации
Нормальные формы
Первая нормальная форма
Алгоритм приведения к первой нормальной форме
Недостатки первой нормальной формы
Дублирование Избыточное Неизбыточное Неизбыточное дублирование
Избыточное дублирование
Пример 7
Виды аномалий
Аномалия вставкиВолков не может быть внесён в базу данных, т.к. у него нет детей, а эта информация входит в состав ключа.
Аномалия модификацииЗайцева сменила фамилию. Если не принять специальных мер, изменение базы может быть произведено не полностью, и в базе данных окажется противоречивая информация.
Аномалия удаленияДети, достигшие совершеннолетия, удаляются из БД. Вместе с удалением Саши, ребенка Иванова, мы удаляем и информацию о самом Иванове.
Функциональная зависимостьАтрибут Y некоторого отношения функционально зависит от X (атрибуты могут быть составными), если в любой момент времени каждому значению X соответствует одно значение Y.Функциональная зависимость обозначается: X YПример: Номер зач.кн. ФИОПолная функциональная зависимостьНеключевой атрибут функционально полно зависит от составного ключа, если он функционально зависит от всего ключа в целом, но не находится в функциональной зависимости от какого-либо из входящих в него атрибутов.Пример:Номер зач.кн., Дисциплина, Дата ОценкаВторая нормальная форма
Алгоритм приведения ко второй нормальной формеЕсли в некоторых отношениях обнаружена зависимость атрибутов от части сложного ключа, то проводят декомпозицию этих отношений на несколько отношений следующим образом: те атрибуты, которые зависят от части сложного ключа выносятся в отдельное отношение вместе с этой частью ключа. В исходном отношении остаются все ключевые атрибуты.Методы приведения ко второй нормальной форме
Третья нормальная форма
Структура БД после приведения к 3НФСпециальность #Код Шифр специальности Наименование специальности Студент #Номер ФИО Год рождения Код специальности Код группы Группа #Код Номер группы Классный руководитель Транзитивная зависимостьПусть X, Y, Z – атрибуты некоторого отношения.При этом X→Y и Y→Z, но обратное соответствие отсутствует, т.е. Z не зависит от Y или Y не зависит от X. Тогда говорят, что Z транзитивно зависит от X (X→→Z).Приведение к третьей нормальной формеЕсли в некоторых отношениях обнаружена зависимость некоторых неключевых атрибутов от других неключевых атрибутов, то проводят декомпозицию этих отношений следующим образом: те неключевые атрибуты, которые зависят от других неключевых атрибутов выносятся в отдельное отношение. В новом отношении ключом становится детерминант функциональной зависимости.Нормальная форма Бойса-КоддаОтношение находится в нормальной форме Бойса-Кодда тогда, и только тогда, когда оно находится в третьей нормальной форме, и каждый детерминант отношения является потенциальным ключом отношения
Потенциальные ключи: <Зач.кн, Дисц> Электронный номер Функциональные зависимости (все функционально полные, нет транзитивных зависимостей): <Зач.кн, Дисц> Оценка Зач.кн ID ID Зач.кн
Результат декомпозиции Четвертая нормальная формаМногозначная зависимость: одному значению атрибута A соответствует несколько значений атрибута BAB
Две функциональные зависимости Чит.зал Группа Чит.зал Сотрудник Многозначная зависимость AB отношения R называется тривиальной, если атрибут B является подмножеством атрибутов A или A B = R. В противном случае многозначная зависимость называется нетривиальной. Приведение к 1НФ Обе зависимости – нетривиальные, дублирование информации Четвертая нормальная формаОтношение находится в четвертной нормальной форме тогда и только тогда, когда оно находится в нормальной форме Бойса-Кодда и не содержит нетривиальных зависимостей
Декомпозиция Пятая нормальная формаЗависимость соединения – свойство декомпозиции (обычно более, чем на два отношения), которое заключается в том, что при обратном естественном соединении появляются ложные кортежи.Пятая нормальная форма – отсутствие зависимости соединения. |