Приклад усунення аномалій на основі декомпозиції відношень

Тема 4.2. Проектування реляційних схем на основі форм нормалізації

1. Аномалії в реляційних схемах

2. Приклад усунення аномалій на основі декомпозиції відношень

3. Правила формулювання нормальних форм

1. Аномалії в реляційних схемах

Непродуманий вибір реляційної схеми тягне за собою значні проблеми, які отримали назву аномалій.

Аномалії у реляційних схемах:

1. Надлишковість. Однакові елементи інформації повторюються багаторазово у декількох кортежах (Наприклад, на рис.1 повторюються компоненти усіх атрибутів, крім останнього, у трьох перших кортежах і у двох останніх).
2. Аномалії змін. Виникає, коли однаковий компонент у двох кортежах змінюється тільки в одному кортежі, хоча повинен бути змінений і у другому кортежі (наприклад, на рис.1 у першому кортежі змінено компонент length із 124 на 125, а у кортежах 2 і3 це не зроблено).
3. Аномалії видалення. Виникає, коли внаслідок видалення деяких компонентів у кортежі (вони стають “пустими ”) втрачається деяка інша інформація (наприклад, якщо у четвертому кортежі знищити інформацію про актора Еміліо Естевезе, то тим самим ми втрачаємо яку-небудь інформацію про акторів, що знімалися у фільмі “Mighty Ducks”.

Найбільш зручний засіб усунення аномалій – декомпозиція відношення. Декомпозиція відношення R передбачає розподіл множини атрибутів з метою побудови двох нових відношень з наступним занесенням у відношення певних кортежів відношення R.

Задане відношення R зі схемою (А1, А2,. Аn) може бути підвергнете декомпозиції у два відношення S і Т, яким відповідають схеми (В1, В2, Bm) і (С1, С2, Сk) і які задовольняють умовам:

1. (А₁ , А₂ ,. А_n) = (В ₁ , В₂, В_m) U (С₁, С₂, С_k)

2. Кортежі відношення S являються проекціями усіх кортежів відношення R на множину атрибутів (В ₁ , В₂, В_m). Іншими словами, у кожному кортежі t поточного екземпляра R вибираються компоненти, що відповідають атрибутам
(В ₁ , В₂, В_m). Ці компоненти утворюють новий кортеж, який стає належністю поточного екземпляра S. Якщо при цьому серед кортежів будуть отримані ідентичні кортежі, то вони замінюється тільки однією копією кортежів.

3. Аналогічно, кортежі відношення Т являються проекціями усіх кортежів поточного екземпляру відношення R на множину атрибутів (С₁, С₂, С_k)

Приклад 1. Виконати проекцію відношення Movies, екземпляр якого приведений на рис.1.

title	year	length	filmtype	studioName	starName
Star Words			Color	Fox	Carrie Fisher
Star Words			Color	Fox	Mark Hamill
Star Words			Color	Fox	Harrison Ford
Mighty Ducks			Color	Disney	Emilio Estevez
Wayne’s World			Color	Paramount	Dana Carvey
Wayne’s World			Color	Paramount	Mike Meyers

Рис.1. Екземпляр відношення Movies (title, year, length, filmType, studioName, starName).

Спочатку здійснимо декомпозицію схеми на наступні два відношення:

1. Movies 1, у схему якого входять усі атрибути відношення Movies, за винятком starName;

2. Movies 2, схема якого складається з трьох атрибутів – title, year, starName.

Потім будуємо проекцію екземпляра відношення Movies на множину атрибутів схеми Movies1, що приведена на рис. 2.

(title, year, length, filmType, studioName).

title	year	length	filmtype	studioName
Star Words			Color	Fox
Star Words			Color	Fox
Star Words			Color	Fox
Mighty Ducks			Color	Disney
Wayne’s World			Color	Paramount
Wayne’s World			Color	Paramount

Рис.2. Попередня проекція відношення Movies 1.

Потім для ідентичних кортежів залишимо по одній копії. Результуючий екземпляр відношення Movies1 приведений на рис. 3.

title	year	length	filmtype	studioName
Star Wars			Color	Fox
Mighty Ducks			Color	Disney
Wayne’s World			Color	Paramount

Рис.3. Результуючий екземпляр відношення Movies1

Тепер зробимо проекцію екземпляра Movies на схему Movies 2 (рис.4).

title	year	starName
Star Wars		Carrie Fisher
Star Wars		Mark Hamill
Star Wars		Harrison Ford
Mighty Ducks		Emilio Estevez
Wayne’s World		Dana Carvey
Wayne’s World		Mike Meyers

Рис.4. Результуючий екземпляр відношення Movies2

Зробимо аналіз результуючих відношень Movies1 і Movies2 на аномалії:.

1. Аномалія надлишковості відсутня.

2. Аномалія зміни відсутня, оскільки, наприклад, для фільму Star Wars у відношенні Movies 1 існує тільки один кортеж, у якому у компонент атрибута length записується нове значення 125.

3. Аномалія видалення відсутня. Так, якщо знищити у відношенні Movies 2 кортеж з актором Emilio Estevez, то інформація про фільм Mighty Ducks, де знімався цей кіноактор, залишається у відношенні Movies 1

Дата добавления: 2015-05-10