Нормализация отношений

Проблема обратимости

Аномалии модификации

Такая аномалия возникает при попытке изменить что-либо касающееся сведений о группе обучения студента. Допустим, что в группе 20-Т-11 решили назначить нового старосту, например, Сенову А.Л.

В такой ситуации необходимо просмотреть все кортежи отношения и в каждом кортеже значение атрибута ФИО_старосты заменить Рябов В.С. на Сенова А.Л.

Появление аномалии модификации можно заблокировать, если опять же прибегнуть к преобразованию отношения из табл. 6.1. Эти преобразования точно такие же, которые были использованы для исключения аномалий включения и удаления. Действительно, смена старосты группы требует изменения значения атрибута ФИО_старосты только в одном кортеже отношения табл. 6.3.

Чтобы исключить различного рода аномалии из отношения, его подвергают процессу декомпозиции. При решении задачи декомпозиции возникают две проблемы.

Первая проблема — это проблема обратимости, заключающаяся в возможности восстановления исходной схемы, а именно — восстановления любого кортежа исходного отношения, используя кортежи полученных в результате декомпозиции отношений. Декомпозиция, удовлетворяющая этому требованию, называется декомпозицией, гарантирующей отсутствие потерь.

Вторая проблема связана с сохранением зависимостей. Следует напомнить, что проектирование базы данных включает в себя и определение ограничений, накладываемых на ее отношения. В процессе декомпозиции получаются новые отношения и ограничения, которые приписываются им, должны быть такими, чтобы были сохранены исходные ограничения.

Все сказанное означает, что проводимая декомпозиция должна сохранять эквивалентность схем при замене одной схемы на другую, т. е. нужна декомпозиция, гарантирующая отсутствие потерь и сохранение зависимостей.

Для устранения рассмотренных выше недостатков и применяется процесс нормализация отношений. Данный процесс — это формальный метод анализа отношений на основе их первичных или потенциальных ключей и существующих функциональных зависимостей. Он включает ряд формальных правил, используемых для проверки всех отношений базы данных. Различают:

§ 1НФ — первую нормальную форму;

§ 2НФ — вторую нормальную форму;

§ ЗНФ — третью нормальную форму;

§ НФБК — нормальную форму Бойса — Кодда;

§ 4НФ — четвертую нормальную форму;

§ 5НФ — пятую нормальную форму.

Каждая нормальная форма налагает определенные ограничения на данные. Эти ограничения вводятся в каждом конкретном отношении, и соблюдение этих ограничений в отношении связано уже с наличием нормальной формы.

§ 1НФ, 2НФ, ЗНФ— ограничивают зависимость непервичных атрибутов от ключей.

§ НФБК — ограничивает зависимость первичных атрибутов.

§ 4НФ — формулирует ограничения на виды многозначных зависимостей.

§ 5НФ — вводит другие типы зависимостей: зависимости соединений.

Процесс перехода от нормальной формы более низкого уровня к нормальной форме более высокого уровня и называется нормализацией отношений (НО).

Для реляционных баз данных необходимо, чтобы все отношения базы данных обязательно находились в 1НФ. Нормальные формы более высокого порядка могут использоваться разработчиками по своему усмотрению. Однако следует стремиться к тому, чтобы довести уровень нормализации базы данных хотя бы до ЗНФ, тем самым, исключив из базы данных избыточность данных и аномалии обновления.

Дата добавления: 2014-01-20