Понятие ключа. Типы функциональных зависимостей

Ключом называется идентификатор, уникально идентифицирующий значения атрибутов некоторой записи об объекте. В наборе записей об объекте возможно наличие более одного элемента данных, каждый из которых уникально идентифицирует конкретный кортеж отношения (запись об объекте). Каждый из этих элементов данных является возможным ключом, один из которых обычно выбирается в качестве первичного. Ключ называется простым, если он состоит только из одного элемента. Последний является атомарным, а его значения – уникальными.

Составной ключ содержит два или более элементов данных, каждый из которых необходим для однозначной идентификации конкретного кортежа отношения. В случае реляционной модели полезно различать два варианта составного ключа.

Полностью составной ключ содержит несколько атрибутов, между которыми существует отображение М:М, одиночная ассоциация типа М (сложная) или ассоциация вообще отсутствует. Атрибуты, составляющие такой ключ, не зависят друг от друга: ни один из них не является дополнительным квалификационным признаком другого атрибута.

Полусоставной ключ содержит несколько атрибутов и построен с использованием отображения М:1. Атрибуты такого ключа можно считать упорядоченными в том смысле, что каждый следующий атрибут в ключе является дополнительным квалификационным признаком предшествующих атрибутов.

С целью уменьшения вероятности возникновения аномалий добавления, обновления и удаления исходное отношение разбивают на новые меньшие отношения. Данный процесс носит название декомпозиции. Основной концепцией при осуществлении декомпозиции логическим путем является концепция функциональных зависимостей между атрибутами в рассматриваемом отношении.

Функциональная зависимость определяется следующим образом.

Пусть даны два атрибута А и В. В функционально зависит от А, если для каждого значения А существует ровно одно связанное с ним значение В (в любой момент времени). А и В могут быть составными, то есть они могут представлять собой не единичные атрибуты, а группы, состоящие из двух или более атрибутов.

С практической точки зрения смысл данного определения состоит в том, что если В функционально зависит от А, то каждый из кортежей данного отношения, имеющих одно и то же значение А, должен иметь также одно и то же значение В. Значения А и В могут изменяться время от времени, но при этом они должны изменяться так, чтобы каждое уникальное значение А имело только одно значение В, связанное с ним. Функциональная зависимость обозначается так: А®В.

В конкретной ситуации функциональная зависимость определяется путем детализации свойств всех атрибутов в данном отношении и выводе заключения о том, как атрибуты соотносятся между собой. Функциональные зависимости необходимо получать не путем простого просмотра экземпляра отношения и нахождения двух атрибутов, имеющих одни и те же значения в более чем одном кортеже, а путем анализа базовых свойств самих атрибутов. Выявление функциональных зависимостей является существенной частью понимания семантики данных.

Если в отношении не ключевой атрибут функционально зависит только от части составного ключа, то говорят о частичной зависимости.

Если не ключевой атрибут В зависит от всего составного ключа А и не находится в частичной зависимости от его частей, то говорят о полной функциональной зависимости В от составного ключа А. В этом случае А носит название детерминанта В.

Если для атрибутов А, В, С выполняются условия А®В и В®С, но обратная зависимость отсутствует, то говорят, что С зависит от А транзитивно.

В отношениях между атрибутами может существовать еще один тип зависимости – многозначная зависимость. В отношении R атрибут В многозначно зависит от А (А®В), если каждому значению А соответствует множество значений В, никак не связанных с другими атрибутами из R.

Дата добавления: 2014-01-13