Приведение модели к требуемому уровню нормальной формы

Задание первичных и альтернативных ключей, определение атрибутов сущностей

Атрибут – это информационное отображение свойств объектов. Каждый объект характеризуется рядом основных атрибутов. Каждый атрибут в модели должен иметь уникальное имя – идентификатор. Атрибут при реализации информационной модели на каком-либо носителе информации часто называют элементом данных, полем данных или просто полем.

Ключевым элементом данных называется такой элемент, по которому можно определить значения других элементов данных.

Первичный ключ – это атрибут (или группа атрибутов), которые единственным образом идентифицируют каждую строку в таблице.

Альтернативный ключ – это атрибут (или группа атрибутов), несовпадающий с первичным ключом и уникально идентифицирующий экземпляр объекта.

Атрибуты и первичные ключи сущностей для информационной модели, включаемые в состав базы данных приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Первичные, альтернативные ключи и атрибуты

Сущность	Первичный ключ	Атрибуты
Информация о читателе	Номер билета	Номер билета Фамилия Имя Отчество Телефон Адрес
Информация о книге	Шифр книги	Шифр книги Название Код издательства Год издания Объем книги Цена Количество Код раздела
Выдача книг	Код выдачи	Код выдачи Шифр книги Код читательского билета Дата выдачи книги Дата возврата книги
Бронирование книг	Код брони	Код брони Шифр книги Код читательского билета Дата заказа
Издательства	Код издательства	Код издательства Наименование Код города
Города	Код города	Код города Наименование города
Авторы	Код автора	Код автора Фамилия Имя Отчество
Авторы книг	Код записи	Код записи Шифр книги Код автора
Задолжники	Код задолжника	Код задолжника Фамилия Имя Отчество Дата выдачи
Разделы библиотеки	Код раздела	Код раздела Научная литература Журнальные публикации

Теория нормализации основана на том, что определенный набор таблиц обладает лучшими свойствами при включении, модификации и удалении данных, чем все остальные наборы таблиц, с помощью которых могут быть представлены те же данные. Введение нормализации отношений при разработке информационной модели обеспечивает минимальный объем физической памяти, что впрямую отражается на качестве функционирования информационной системы. Нормализация информационной модели выполняется в несколько этапов:

- Данные, представленные в виде плоской двумерной таблицы, являются первой нормальной формой реляционной модели данных. Первый этап нормализации заключается в образовании двумерной таблицы, содержащей все необходимые атрибуты информационной модели, в устранении составных (сложных) атрибутов и в выделении ключевых атрибутов. Первый этап нормализации модели системы представлен выше в таблице 1.

- Отношение задано во второй нормальной форме, если оно является отношением в первой нормальной форме и каждый атрибут, не являющийся первичным атрибутом в этом отношении, полностью зависит от любого возможного ключа этого отношения. Приведение отношений ко второй нормальной форме заключается в обеспечении полной функциональной зависимости всех атрибутов от ключа за счет разбиения таблицы на несколько таблиц, в которых все имеющиеся атрибуты имеют полную функциональную зависимость от ключа этой таблицы. В процессе приведения модели ко второй нормальной форме в основном исключаются аномалии дублирования данных, а также аномалии включения и удаления данных. Второй этап нормализации также можно наблюдать в таблице 1.

- Отношение задано в третьей нормальной форме, если оно задано во второй нормальной форме и каждый атрибут этого отношения, не являющийся первичным, нетранзитивно зависит от каждого возможного ключа этого отношения. Третий этап нормализации заключается в устранении аномалий включения и удаления данных. Он виден по таблице 1 и на рисунке 7.

В общем случае при проектировании базы данных необходимо соблюдать следующие правила:

- Исключать повторяющиеся группы – для каждого набора связанных атрибутов создавать отдельную таблицу и снабжать ее первичным ключом. Выполнение этого правила автоматически приводит к первой нормальной форме.

- Исключать избыточные данные – если атрибут зависит только от части составного ключа, перемещать атрибут в отдельную таблицу. Везде, где возможно использование идентификаторов вместо описания, нужно выносить в отдельную таблицу список идентификаторов с пояснениями к ним. Выполнение этого правила приводит ко второй и третьей нормальным формам. Был сделан анализ физической и логической модели, в ERWin 4.0, который показал отсутствие в таблицах аномалий.

Дата добавления: 2015-05-09