Нормализация отношений

Номинальные данные электродвигателей серии П

№ п/п	Тип	Р, кВт	об/мин	, А	Ом	Ом	А	об/мин					, мВб
	П21	1,5			1,99		0,3		0,042				3,2
	П22	2,2		12,5	1,03		0,25		0,052				4,7
	П31	3,2		17,5	0,642		0,62		0,04				5,7
	П32	4,5		24,5	0,352		0,65		0,116				8,2
	П41	6,0			0,36		0,6		0,15				3,7
	П32	2,2			1,2		0,49		0,116				8,6
	П41	3,2		18,4	1,03		0,84		0,15				4,0
	П42	4,5		25,4	0,78		0,73		0,18				5,1
	П51	6,0		33,2	0,472		1,27		0,35				5,8
	П52	8,0		43,5	0,269		1,11		0,4				8,2
	П61			59,5	0,187		1,25		0,56				8,2
	П62			73,5	0,128		1,44		0,65
	П71				0,124	76,8	2,04		1,4
	П72				0,083		2,34		1,6				12,5
	П81				0,075	95,5	1,64		2,7				12,4
	П82				0,046	40,4	3,89		3,1				17,4
	П91				0,026	35,8	4,39		5,9				19,8
	П51	3,2		18,3	1,05		0,99		0,35				5,5
	П52	4,5		25,2	0,63		0,91		0,4				7,9
	П61	6,0		32,6	0,494		1,05		0,56				7,9
	П62	8,0			0,328		1,23		0,65				10,7
	П71				0,3		1,85		1,4				9,7

Продолжение табл. 1

№ п\п
	П72	12,5			0,237		2,34		1,6				10,7
	П81	19,0			0,144	96,2	1,64		2,7				13,3
	П82				0,081	40,4	3,89		3,1				18,8
	П62	6,0		33,5	0,531		1,08		0,65				10,5
	П72	10.0			0,357	92,5	1,69		1,6				12,7
	П82				0,143	40,4	3,89		3,1				19,2
	П92				0,04	31,8	4,94		7,0				26,8
	П31	3,2			0,129		0,8		0,021				5,7
	П32	4,5		48,5	0,266		0,89		0,025				8,2
	П41	6,0		68,5	0,077		1,95		0,038				3,7
	П42	8,0			0,035		3,0		0,045
	П41	3,2			0,217	53,2	2,07		0,038
	П42	4,5			0,140		2,78		0,045				5,1
	П51	6,0		65,5	0,121	60,4	1,46		0,087				5,8
	П52	8,0		85,5	0,512	33,8	2,6		0,1				8,2
	П61	11,0			0,054	42,9	2,06		0,14				8,2
	П62	14,0			0,034	25,4	3,46		0,16
	П71	19,0			0,032		3,52		0,25
	П72	25,0			0,023	21,8	4,0		0,3				12,5
	П52	4,5		50,5	0,212		1,45		0,1				7,9
	П61	6,0			0,111		1,78		0,14				7,9
	П62	8,6			0,07	71,5	1,2		0,16				10,7
	П71	11,0		126,5	0,082		3,4		0,25				9,7
	П72	14,0			0,056	21,8	3,94		0,3				10,7
	П81				0,035	15,5	5,94		0,7				13,3
	П82				0,022	11,7	7,3		0,8				18,8
	П91				0,016	11,0	7,7		1,47				18,4

Для всех двигателей число пар полюсов 2p = 2, число параллельных ветвей якоря 2a = 2.

Под нормализацией отношения подразумевается процесс приведения отношения к одной из так называемых нормальных форм (или в дальнейшем НФ). Однако перед рассмотрением НФ следует сказать несколько слов, зачем нужна нормализация.

Как уже неоднократно упоминалось в данном цикле, база данных - это не просто хранилище фактов (с этой задачей способны справиться и незатейливые плоские файлы). При проектировании баз данных упор в первую очередь делается на достоверность и непротиворечивость хранимых данных, причем эти свойства не должны утрачиваться в процессе работы с данными, т.е. после многочисленных изменений, удалений и дополнений данных по отношению к первоначальному состоянию БД.

Для поддержания БД в устойчивом состоянии используется ряд механизмов, которые получили обобщенное название средств поддержки целостности. Эти механизмы применяются как статически (на этапе проектирования БД), так и динамически (в процессе работы с БД). Динамические средства поддержки целостности мы рассмотрим в следующих статьях, а сейчас обратим внимание на те ограничения, которым должна удовлетворять БД в процессе создания, независимо от ее наполнения данными. Приведение структуры БД в соответствие этим ограничениям - это и есть нормализация.

В целом суть этих ограничений весьма проста: каждый факт, хранимый в БД, должен храниться один-единственный раз, поскольку дублирование может привести (и на практике непременно приводит, как только проект приобретает реальную сложность) к несогласованности между копиями одной и той же информации. Следует избегать любых неоднозначностей, а также избыточности хранимой информации.

С этими требованиями трудно не согласиться, выглядят они вполне разумно. Но еще труднее следовать им на практике, если они сформулированы столь туманно и неопределенно.

Впрочем, для устранения всяческих неопределенностей и неоднозначностей традиционно используется формальный язык математики. Воспользуемся им и мы, тем более что для реляционных БД, построенных на солидном математическом фундаменте, формализмы достаточно хорошо проработаны.

Итак, наша цель - приведение отношений к НФ. Следует заметить, что в процессе нормализации постоянно встречается ситуация, когда отношение приходится разложить на несколько других отношений. Поэтому более корректно было бы говорить о нормализации не отдельных отношений, а всей их совокупности в БД. Однако в примерах для простоты я по возможности постараюсь иметь дело с отдельными отношениями, если это не приведет к неясностям. Нормализация реальных баз данных - гораздо более трудоемкий процесс.

Впрочем, не все обстоит так плохо. Нормализация может не представлять такую уж проблему, если БД проектируется сразу по определенным канонам. Другими словами, можно сначала сделать БД как попало, а потом нормализовать ее, или же с самого начала строить ее по правилам, чтобы в дальнейшем не пришлось переделывать. Сейчас мы пойдем первым путем, т.е. возьмем в качестве примеров никуда не годные БД и попытаемся привести их в порядок. При этом будем иметь в виду, что при профессиональном подходе к проектированию БД используется одна из хорошо проработанных технологий (я предпочитаю IDEF1X), и, возможно, какие-либо инструментальные средства, поддерживающие эту технологию (мой выбор - AllFusion Data Modeler производства Computer Associates).

Итак, что же представляет собой процесс нормализации? Фактически это не что иное, как последовательное преобразование исходной БД к НФ, при этом каждая следующая НФ обязательно включает в себя предыдущую (что, собственно, и позволяет разбить процесс на этапы и производить его однократно, не возвращаясь к предыдущим этапам). Всего в реляционной теории насчитывается 6 НФ:

1-я НФ (обычно обозначается также 1НФ).

2НФ.

3НФ.

НФ Бойса-Кодда (НФБК).

4НФ.

5НФ.

На практике, как правило, ограничиваются 3НФ, ее оказывается вполне достаточно для создания надежной схемы БД. НФ более высокого порядка представляют скорее академический интерес из-за чрезмерной сложности. Более того, при реализации абстрактной схемы БД в виде реальной базы иногда разработчики вынуждены сделать шаг назад - провести денормализацию с целью повышения эффективности, ибо идеальная с точки зрения теории структура может оказаться слишком накладной на практике.

Рассмотрим подробнее три первые НФ.

Дата добавления: 2015-07-02