Нормализация отношений. Пятая нормальная форма

Замечание.

Проецирование без потерь предполагает полное и безызбыточное восстановление исходной таблицы путем операции соединения таблиц – результатов декомпозиции.

Наиболее сложной при нормализации является пятая нормальная форма, связанная с наличием в таблице-отношении зависимостей соединения. В таблице-отношении с полями-атрибутами X, Y, …, Z имеется зависимость соединения тогда и только тогда, когда таблица может быть без потерь восстановлена на основе операций соединения своих проекций, например (X, Y), (X, Z), (Y, Z) и т.д. по полям-атрибутам X, Y, …, Z.

Таблица-отношение может находиться в четвертой нормальной форме, но когда в ней имеется зависимость соединения, могут возникать аномалии при операциях добавления/удаления строк-кортежей.

Рассмотрим пример декомпозиции таблицы из четвертой в пятую нормальную форму.

Исходная таблица в четвертой нормальной форме.

Фамилия	Группа	Мероприятие
Пронин	"А"	"Прыжок"
Пронин	"Т"	"Прыжок"
Исаев	"Б"	"Связь"
Бонд	"S"	"Контакт"

Декомпозиция в три таблицы для выполнения требований пятой нормальной формы

Фамилия	Группа		Фамилия	Мероприятие		Группа	Мероприятие
Пронин	"А"		Пронин	"Прыжок"		"А"	"Прыжок"
Пронин	"Т"		Исаев	"Связь"		"Т"	"Прыжок"
Исаев	"Б"		Бонд	"Контакт"		"Б"	"Связь"
Бонд	"S"					"S"	"Контакт"

Ключом таблицы является совокупность всех трех полей-атрибутов, т.к. сотрудник может входить в состав разных групп и участвовать в разных мероприятиях, каждое из которых может проводиться разными группами. В таблице нет детерминантов, отсутствуют функциональные и многозначные зависимости, т.е. таблица находится в четвертой нормальной форме. Тем не менее в данной таблице нельзя удалить информацию по участию Бонда в мероприятии«Контакт», не удалив при этом вообще информацию о Бонде в таблице. Нельзя также добавить строку-запись о вхождении Бонда еще и в группу «F», если при этом он не участвовал ни в одном мероприятии.

Подобные аномалии устраняются приведением таблицы в пятую нормальную форму. Таблица-отношение находится в пятой нормальной форме тогда и только тогда, когда любая зависимость соединения в ней следует из существования некоторого вхождения ключа.

Приведение таблицы в пятую нормальную форму осуществляется путем ее декомпозиции сразу на несколько таблиц-отношений. Если предположить, что в рассмотренной таблице имеется зависимость соединения по составным атрибутам «Фамилия»–«Группа», «Фамилия»–«Мероприятие», «Группа»–«Мероприятие», то, разбив таблицу на три проекции по соответствующим полям-атрибутам, можно удовлетворить требованиям пятой нормальной формы.

Из-за нетривиальности зависимости соединения пятая нормальная форма практически не используется.

Дата добавления: 2015-05-09