Пятая нормальная форма

ПРО_НОМ_ЗАДАН

СЛУЖ_ПРО_НОМ

ПРО_НОМ_ЗАДАН

СЛУЖ_ПРО_НОМ

СЛУ_НОМ	ПРО_НОМ

СЛУЖ_ЗАДАНИЕ

СЛУ_НОМ	СЛУ_ЗАДАН
	B
	A

ПРО_НОМ	СЛУ_ЗАДАН
	B
	A

Добавление данных о сотруднике с номером 2941, выполняющем задание A в проекте 1

СЛУ_НОМ	ПРО_НОМ

СЛУЖ_ЗАДАНИЕ

СЛУ_НОМ	СЛУ_ЗАДАН
	B
	A
	A

ПРО_НОМ	СЛУ_ЗАДАН
	B
	A
	A

Результат естественного соединения отношений после добавления данных

СОТР_НОМ	ПРО_НОМ	СОТР_ЗАДАН
		B
		A
		A
		A

Рис. 8.5. Иллюстрация декомпозиции отношения с зависимостью соединения

Отношения СЛУЖ_ПРО_НОМ, СЛУЖ_ЗАДАНИЕ и ПРО_НОМ _ ЗАДАНнаходятся в пятой нормальной форме, но прежде, чем привести ее определение, нам требуется ввести еще два важных понятия.

Определение 8.5. Зависимость проекции/соединения, подразумеваемая возможными ключами

В переменной отношения r PJD *(A, B, …, Z) называется подразумеваемой возможными ключами в том и только в том случае, когда каждый составной атрибут A, B, …, Z является суперключом r, т.е. включает хотя бы один возможный ключ r. Конец определения.

Определение 8.6. Тривиальная зависимость проекции/соединения

В переменной отношения r зависимость проекции/соединения *(A, B, …, Z) называется тривиальной, если хотя бы один из составных атрибутов A, B, …, Z совпадает с заголовком r. Конец определения.

Легко убедиться, что нетривиальные PJD, подразумеваемые возможными ключами, существуют во всех отношениях с арностью, большей двух, первичный ключ которых не совпадает с заголовком отношения. Например, если в отношении СЛУЖ_ПРО _ ЗАДАН атрибут СЛУ_НОМявляется первичным ключом, то, очевидно, имеется PJD *({СЛУ_НОМ, ПРО_НОМ}, {СЛУ_НОМ, СЛУ_ЗАДАН}) (это следует из теоремы Хита). Но такие зависимости проекции/соединения не являются интересными с точки зрения проектирования базы данных, поскольку не порождают аномалии обновления. Поэтому общепринятое определение пятой нормальной формы выглядит следующим образом.

Определение 8.7. Пятая нормальная форма

Переменная отношения r находится в пятой нормальной форме, или в нормальной форме проекции/соединения (5NF, или PJ/NF – Project-Join Normal Form) в том и только в том случае, когда каждая нетривиальная PJD в r подразумевается возможными ключами r. Конец определения.

Таким образом, чтобы распознать, что данная переменная отношения r находится в 5NF, необходимо знать все возможные ключи r и все PJD этой переменной отношения. Обнаружение всех зависимостей соединения является нетривиальной задачей, и для ее решения нет общих методов. Поэтому на практике проектирование реляционных баз методом нормализации обычно завершается после достижения 4NF, и отношения, находящиеся в 4NF, как правило, находятся и в 5NF. Зачем же тогда была введена эта туманная и трудно достижимая пятая нормальная форма?

Основной ответ на этот естественный вопрос состоит в том, что 5NF является “окончательной” нормальной формой, которую можно достичь в процессе нормализации на основе проекций. “Окончательность” понимается в том смысле, что у отношения, находящегося в 5NF, отсутствуют аномалии обновлений, которые можно было бы устранить путем его декомпозиции. Другими словами, такие отношения далее нормализовать бессмысленно.

Дата добавления: 2014-01-03