Метод нормальных форм

Теоретические основы проектирования базы данных

Библиографический список

Заключение

Основная часть

Введение

Содержание

Реферат

Задание

3.3.1 Реферат представляет краткое содержание расчетно-графической работы: тема, цель, используемые методы.

3.3.2 В конце реферата указывают объем графической части и пояснительной записки - количество листов с указанием формата, иллюстраций, таблиц, использованных источников.

3.3.3 На листе реферата помещают основную надпись для текстовых документов по форме 2 (Приложение Б1).

3.4.1 Содержание оформляют после того, как работа над текстовым документом закончена.

3.4.2 Содержание включает наименование всех структурных элементов пояснительной записки: «Введение», заголовки всех разделов и подразделов, «Заключение», «Список использованных источников» и перечень приложений с указанием номеров страниц, на которых размещены их заголовки.

3.4.3 Оформление содержания приведено в Приложении В.

Во введении приводится обоснование выбора метода проектирования и выбора СУБД создания БД, краткая характеристика задач исследования, используемых методов расчета, перечень задач проекта, выполненных с помощью компьютера.

Основную часть составляют следующие разделы:

1 Постановка цели и задач работы БД.

2 Концептуальное проектирование реляционной БД.

2.1 Описание предметной области (объекты, их свойства и связи).

2.2 Анализ зависимостей полей, определение ключей и нормализация таблиц или построение ЕR-модели на основе правил формирования отношений.

2.3 Построение реляционной схемы данных.

3 Реализация отношений (описание полей, типов данных, свойств полей и таблиц, связей таблиц с обеспечением целостности данных, различных видов объединения записей).

4 Создание простых и составных форм для ввода и просмотра данных.

5 Обоснование и описание назначения запросов различных типов(5).

6 Реализация запросов с помощью языков QBE и SQL и отображение результатов их исполнения.

7 Реализация интерфейса приложения (структура главной кнопочной формы, простые, составные, кнопочные формы, макросы, VBA-модули)

8 Реализация других объектов ACCESS в приложении (отчетов, страниц доступа к данным)

9 Защита базы данных.

3.7.1 Заключение должно содержать выводы, сделанные на основании выполненной работы, в нем дается оценка полученных результатов.

3.8.1 Список использованных источников должен содержать перечень источников, ссылка на которые имеется в тексте. Сведения об источниках необходимо давать в соответствии с ГОСТ 7.1 2003.

Процесс проектирования БД с использованием метода нормальных форм является итерационным и заключается в последовательном переводе отношений из первой нормальной формы в нормальные формы более высокого порядка по определенным правилам. Каждая следующая нормальная форма ограничивает определенный тип функциональных зависимостей, устраняет соответствующие аномалии при выполнении операций над отношениями БД и сохраняет свойства предшествующих нормальных форм.

Выделяют следующую последовательность нормальных форм:

- первая нормальная форма (1НФ);

- вторая нормальная форма (2НФ);

- третья нормальная форма (3НФ);

- усиленная третья нормальная форма, или нормальная форма Бойса-Кодда (БКНФ);

- четвертая нормальная форма (4НФ);

- пятая нормальная форма (5НФ).

Первая нормальная форма. Первая нормальная форма имеет место, когда каждый из атрибутов отношения является атомарным и не содержит повторяющихся групп

Атомарность атрибутов следует понимать таким образом, что не должно существовать запросов, которые требуют выдачи информации из части поля.

Повторяющиеся группы – это атрибуты, определенные на одних и тех же доменах.

Перевод в следующую нормальную форму осуществляется методом «декомпозиция без потерь». Декомпозиция- процесс разбиения отношения, которое не находится в нормальной форме нужного порядка, на несколько отношений, каждое из которых находится в нужной форме

Такая декомпозиция должна обеспечить то, что запросы к исходному отношению и к отношениям, получаемым в результате декомпозиции, дадут одинаковый результат. Основной операцией метода является проекция. Поясним ее на примере. Предположим, что в отношении R (A, B, C, D, E…) устранение функциональной зависимости C D позволит перевести его в следующую нормальную форму. Для решения этой задачи выполним декомпозицию отношения R на два новых отношения R1 (A, B, C, E) и R2 (C, D). Отношение R2 является проекцией отношения R на атрибуты C и D.

Исходное отношение ПРЕПОДАВАТЕЛЬ, используемое для иллюстрации метода, имеет составной ключ ФИО, Предм, Группа и находится в 1 НФ, поскольку все его атрибуты простые.

В этом отношении можно выделить частичную зависимость атрибутов Стаж, Каф, Должн, Оклад от ключа – указанные атрибуты находятся в функциональной зависимости от атрибута ФИО, являющегося частью составного ключа.

Эта частичная зависимость от ключа приводит к следующему:

- в отношении присутствует явное и неявное избыточное дублирование данных, например:

· Повторение сведений о стаже, должности и окладе преподавателей, проводящих занятия в нескольких группах и/или по разным предметам;

· Повторение сведений об окладах для одной и той же должности.

- следствием избыточного дублирования данных является проблема их редактирования. Например, изменение должности у преподавателя Иванова И. М. потребует пересмотра всех кортежей отношения и внесения изменений в те из них, которые содержат сведения о данном преподавателе.

Часть избыточности устраняется при переводе отношения в 2НФ.

Вторая нормальная форма. Отношение находится в 2НФ, если оно находится в 1НФ и каждый Неключевой атрибут функционально полно зависит от первичного ключа (составного).

Для устранения частичной зависимости и перевода отношения в 2НФ необходимо, используя операцию проекции, разложить его на несколько отношений следующим образом:

- построить проекцию без атрибутов, находящихся в частичной функциональной зависимости от первичного ключа;

- построить проекции на части составного первичного ключа и атрибуты, зависящие от этих частей. В результате получим два отношения R1 и R2 в 2НФ (рисунок 4.1).

R1

ФИО	Предм	Группа	ВидЗан
Иванов И.М.	СУБД	25-6	Практ
Иванов И.М.	SQL	12-3	Практ
Петров М.И.	СУБД	25-6	Лекция
Петров М.И.	Паскаль	25-6	Практ
Сидоров Н.Г.	SQL	12-3	Лекция
Сидоров Н.Г.	Паскаль	25-6	Лекция
Егоров В.В.	ПЭВМ	24-4	Лекция

R2

ФИО	Должн	Оклад	Стаж	Каф
Иванов И.М.	преп
Петров М.И.	ст.преп
Сидоров Н.Г.	преп
Егоров В.В.	преп

Рисунок 4.1 - Отношения БД в 2НФ

Исследование отношений R1 и R2 показывает, что переход к 2НФ позволил исключить явную избыточность данных в таблице R2 – повторение строк со сведениями о преподавателях.

Для дальнейшего совершенствования отношения необходимо преобразовать его в 3НФ.

Третья нормальная форма. Отношение находится в 3НФ, если оно находится в 2НФ и каждый неключевой атрибут нетранзитивно зависит от первичного ключа.

Если в отношении R1 транзитивные зависимости отсутствуют, то в отношении R2 они есть:

ФИО Должн Оклад

ФИО Оклад Должн

Транзитивные зависимости также порождают избыточное дублирование информации в отношении. Устраним их. Для этого используя операцию проекции на атрибуты, являющиеся причиной транзитивных зависимостей, преобразуем отношение R2, получив при этом отношения R3, R4 и R5, каждое из которых находится в 3НФ (рисунок 4.2)

R3

ФИО	Должн	Стаж	Каф
Иванов И. М.	Преп
Петров М. И.	Ст. преп
Сидоров Н. Г.	Преп
Егоров В. В.	преп

R4

Должн	Оклад
Преп
Ст. преп

R5

Стаж

Рисунок 4.2 - Отношения БД в 3НФ

На практике построение 3НФ схем отношений в большинстве случаев является достаточным и приведением к ним процесс проектирования реляционной БД заканчивается. Действительно, приведение отношений к 3НФ в нашем примере, привело к устранению избыточного дублирования.

У нас подобной зависимости нет, поэтому процесс проектирования на этом заканчивается. Результатом проектирования является БД, состоящая из следующих таблиц: R1, R3, R4, R5. в полученной БД имеет место необходимое дублирование данных, но отсутствует избыточное

Дата добавления: 2015-05-09