Краткие теоретические сведения. Второстепенные термины

Второстепенные термины

- 1 нормальная форма;

- 2 нормальная форма;

- 3 нормальная форма.

Структурная схема терминов:

	Нормализация отношений

Содержание темы

1 Нормализация отношений;

2 Цели нормализации отношений;

3 Первая нормальная форма (1НФ);

4 Вторая нормальная форма (2НФ);

5 Третья нормальная форма (3НФ).

Нормализация отношений – это процесс построения оптимальной структуры таблиц и связей в реляционной БД (процесс уменьшения избыточности информации). В процессе нормализации данные группируются в таблицы, представляющие классы объектов и их взаимодействие.

Цели, которые преследуются при построении наиболее эффективной структуры данных:

1 обеспечить быстрый доступ к данным;

2 исключить ненужное повторение данных, которое может являться причиной ошибок при вводе, а также привести к нерациональному использованию дискового пространства;

3 обеспечить целостность данных, т.о. чтобы при изменении одних объектов автоматически происходило соответствующее изменение связанных с ними объектов

Теория нормализации отношений работает с 5 нормальными формами таблиц. Каждая последующая форма должна отвечать требованиям предыдущих плюс некоторые дополнительные требования.

Первая нормальная форма (1НФ)

Таблица, находящаяся в первой нормальной форме должна отвечать следующим требованиям:

1 Таблица не должна иметь повторяющихся записей.

2 В таблице должны отсутствовать повторяющиеся группы полей.

Для приведения к 1НФ можно использовать следующий алгоритм:

1 Определить поле, которое можно назначить первичным ключом. Если такого поля нет, то добавить новое уникальное ключевое поле;

2 Определить группы повторяющихся полей;

3 Вынести группы повторяющихся полей в отдельные таблицы, в основной таблице остается одно поле для организации связи между таблицами;

4 Назначить первичные ключи в новых таблицах;

(В качестве ключевых полей можно использовать поля таблицы или добавить новое поле. Если ключевое поле имеет большой размер, предпочтительней добавлять новое поле.)

5 Определить тип отношения между таблицами.

Пример:

Пусть дана однотабличная БД

Заказы

Дата заказа

Фамилия и инициалы клиента

Телефон клиента

Номер счета

Наименование товара

Цена

Фирма производитель

Индекс фирмы производителя

Адрес фирмы производителя

Количество товара

Отметка об оплате

Поскольку один клиент может в течении одного дня сделать несколько заказов, таблица может содержать одинаковые строки. На один и тот же товар может поступить несколько заказов, и наконец, фирма производитель может поставлять несколько товаров. Таблица может содержать следующие данные:

Дата заказа	Фамилия и инициалы клиента	Телефон клиента	Номер счета	Наименование товара
01/03/00	Семенова А.Н.	23-13-87		Алебастр
01/03/00	Семенова А.Н.	23-13-87		Алебастр
02/03/00	Скоробогатов И.П.	66-76-80		Лак
04/03/00	Кузнецов А.В.	22-11-43		Краска

Цена	Фирма производитель	Индекс фирмы производителя	Адрес фирмы производителя	Кол-во товара	Отметка об оплате
24.00	“Невбытхим”		Володарский 43		þ
24.00	“Невбытхим”		Володарский 43		p
35.70	“Невбытхим”		Володарский 43		p
43.00	“Росхим”		Бергарина 23/3		þ

Приведем БД к 1НФ.

1 Добавим в таблицу поле Номер заказа, что позволит однозначно идентифицировать каждый из заказов;

2 Таблица содержит три группы повторяющихся полей:

Поля характеризующие клиента:

Фамилия и инициалы клиента,

Телефон клиента,

Номер счета

Вынесем их в отдельную таблицу Клиенты,

Поля характеризующие товар:

Наименование товара,

Цена

Вынесем их в отдельную таблицу Товары

Поля характеризующие производителя:

Фирма производитель,

Индекс фирмы производителя,

Адрес фирмы производителя.

Вынесем их в отдельную таблицу Производители

3 В таблицу Клиенты добавим новое поле Номер клиента, которое будет однозначно идентифицировать каждую запись таблицы.

В таблицу Товары добавим новое поле Номер товара.

В таблицу Производители также добавим новое поле Номер производителя.

4 Т.к. связь между таблицами происходит по совпадающим полям, добавим в таблицу Заказы поля Номер клиента и Номер товара, а в таблицу Товары поле Номер производителя для организации связи.

Конечный результат:

Заказы		Клиенты
Номер заказа		Номер клиента
Дата заказа		Фамилия и инициалы клиента
Номер клиента		Телефон клиента
Номер товара		Номер счета
Номер производителя
Количество товара
Отметка об оплате		Товары
		Номер товара
		Наименование товара
		Цена
		Номер производителя
		Производители
		Номер производителя
		Фирма производитель
		Индекс фирмы производителя
		Адрес фирмы производителя

Данные в таблицах примут следующий вид:

Заказы

Номер заказа	Дата заказа	Номер клиента	Номер товара	Номер производителя	Кол-во товара	Отметка об оплате
	01/03/00					þ
	01/03/00					p
	02/03/00					p
	04/03/00					þ

Клиенты

Номер клиента	Фамилия и инициалы клиента	Телефон клиента	Номер счета
	Семенова А.Н.	23-13-87
	Скоробогатов И.П.	66-76-80
	Кузнецов А.В.	22-11-43

Товары

Номер товара	Наименование товара	Цена	Номер производителя
	Алебастр	24.00
	Лак	35.70
	Краска	43.00

Производители

Номер производителя	Фирма производитель	Индекс фирмы производителя	Адрес
	“Невбытхим”		Володарский 43
	“Росхим”		Бергарина 23/3

Вторая нормальная форма (2НФ)

Таблица, находящаяся во второй нормальной форме должна отвечать всем требованиям 1НФ, а также любое неключевое поле однозначно идентифицируется полным набором ключевых полей

2НФ применяется к таблицам, которые имеют составной ключ.

Поле называется частичнозависимым, если оно зависит только отчасти ключа.

Пример:

Проекты

Код проекта

Название

Основная цель

Продолжительность

Код руководителя проекта

Фамилия руководителя

Телефон руководителя

Пусть таблица имеет составной ключ, который формируется по двум полям: Код проекта, Код руководителя проекта.

Поля Название, Основная цель, Продолжительность, Фамилия руководителя

Телефон руководителя являются частичнозависимыми. Т.к. Название, Основная цель, Продолжительность зависят только от Кода проекта, но не зависят от Кода руководителя, т.е. однозначно идентифицируется частью ключа, а не полным набором ключевых полей. Аналогично поля Фамилия руководителя и Телефон руководителя зависят только от Кода руководителя проекта.

Для приведения к 2НФ необходимо:

1 вынести все частичнозависимые поля в отдельную таблицу;

2 определить ключевые поля;

3 установить отношения между таблицами.

Пример:

Проекты
Код проекта		Руководители
Название		Код руководителя
Основная цель		Фамилия руководителя
Продолжительность		Телефон руководителя
Код руководителя проекта

Третья нормальная форма (3НФ)

Таблица, находящаяся в третьей нормальной форме должна отвечать всем требованиям 2НФ, а также ни одно из неключевых полей не идентифицируется при помощи другого неключевого поля.

Другими словами в таблице нет полей, которые не зависят от ключа.

Пример:

Заказы
Код заказа	ï первичный ключ
Фамилия покупателя
Дата продажи
Код менеджера
Фамилия менеджера

Таблица не находится в 3НФ, т.к. неключевое поле Фамилия менеджера зависит от другого неключевого поля Код менеджера.

Для приведения к 3НФ необходимо вынести поле Фамилия менеджера в отдельную таблицу

Заказы
Код заказа	ï первичный ключ
Фамилия покупателя
Дата продажи		Менеджеры
Код менеджера		Код менеджера
		Фамилия менеджера

Выводы по теме

Нормализация отношений – это процесс построения оптимальной структуры таблиц и связей.

Существует 5 нормальных форм (НФ). Чем больше номер формы, тем большему от нее “требуется”.

Требования к таблице в 1НФ:1) таблица не должна иметь повторяющихся записей, 2) таблица не должна иметь повторяющихся групп полей.

Требования к таблице во 2НФ: 1) 2) 1НФ и 3) таблица не должна иметь частичнозависимых полей.

Требования к таблице во 2НФ: 1) 2) 3) 2НФ и 4) таблица не должна иметь полей, которые зависят от неключевых полей.

Вопросы для самоконтроля

1 Дайте определение нормализации отношений.

2 Какие цели преследует нормализация отношений?

3 Сколько существует нормальных форм?

4 К какой из нормальных форм предъявляется больше всего требований?

5 Перечислите требования к 1НФ, 2НФ, 3НФ.

6 Какие действия необходимо выполнить для преобразования таблицы к 1НФ?

Литература

1 Голицина О., Максимов Н., Попов Н. «Базы данных», Москва «Форум – ИНФРА - М», 2004 (344 стр.).

2 С. Симонович «Специальная информатика», Москва 2000 (720 стр.).

3 Горев А., Ахаян Р., Макаршипов С. «Эффективная работа с СУБД». -СПб: Питер, 2000 (700 стр.).

Раздел 2 Проектирование баз данных

Цели изучения раздела

Усвоение основных принципов проектирования баз данных.

Студент должен знать:

1 Процесс создания информационной модели;

2 Требования, предъявляемые к проектированию баз данных;

3 Определение целостности данных;

4 Каким образом обеспечивается целостность данных;

5 Задачи и функции администрирования базы данных.

Студент должен уметь:

1 Проектировать базы данных;

2 Использовать ограничения целостности при создании базы данных;

3 Администрировать базу данных.

Структурная схема терминов:

Содержание

Тема 2.1 Основные принципы проектирования

Тема 2.2 Обеспечение непротиворечивости и целостности данных

Тема 2.3 Администрирование базы данных

Дата добавления: 2014-10-17