🗊Презентация Нормальные формы

Базы данных и SQL Нормальные формы

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЛЯЦИОННЫХ БАЗ ДАННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НОРМАЛИЗАЦИИ Нормализация отношений – это пошаговый обратимый процесс композиции или декомпозиции исходных отношений в отношения, обладающие лучшими свойствами при включении, изменении и удалении данных, назначение им ключей по определенным правилам нормализации и выявление всех возможных функциональных зависимостей.

НОРМАЛЬНЫЕ ФОРМЫ первая нормальная форма (1 НФ); вторая нормальная форма (2 НФ); третья нормальная форма (3 НФ); нормальная форма Бойса-Кодда (НФБК); четвертая нормальная форма (4 НФ); пятая нормальная форма, или нормальная форма проекции-соединения (5 НФ или ПС/НФ).

КЛЮЧИ Ключ отношения – это группа из одного или более атрибутов, которая уникальным образом идентифицирует кортеж. Таким образом, ключ имеет уникальные в рамках отношения значения. Если ключ состоит из нескольких атрибутов, он называется составным. Ключей может быть несколько; основной ключ – первичный, его значения не могут обновляться. Другие ключи называются возможными или потенциальными ключами.

ОТНОШЕНИЕ СЕКЦИЯ (простой ключ)

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ В отношении R атрибут Y функционально зависит от атрибута X (X и Y могут быть составными) в том и только в том случае, если каждому значению X соответствует в точности одно значение Y: R.X  > R.Y. Функциональные зависимости обозначаются следующим образом: НомерЗачётнойКнижки > ФИО НомерЗачётнойКнижки > Курс

БАЗОВЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Полная функциональная зависимость Детерминант Транзитивная функциональная зависимость Неключевой атрибут Взаимно независимые атрибуты

АНОМАЛИЯМИ МОДИФИКАЦИИ

КЛАССЫ ОТНОШЕНИЙ

ПЕРВАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА в отношении не может быть двух одинаковых кортежей; порядок следования кортежей несущественен; каждый атрибут должен иметь уникальное имя, но порядок следования атрибутов несущественен. все значения атрибутов содержат только одно значение из соответствующего домена, и в качестве значений не допускаются ни повторяющиеся группы, ни массивы; каждый кортеж в отношении должен иметь одно и то же количество атрибутов; повторяющиеся атрибуты нужно перемещать в отдельные связанные отношения;

ПЕРВАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА

ПЕРВАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА

ПЕРВАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА

ПЕРВАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА

ПЕРВАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА

ВТОРАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА Проверяйте составные ключи

Нормализация отношения СЕКЦИЯ

ВТОРАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА Отношение R находится во второй нормальной форме (2 НФ) в том и только в том случае, когда оно находится в 1 НФ, и каждый неключевой атрибут функционально полно зависит от любого возможного ключа этого отношения R. Для приведения отношения во 2 НФ необходимо: построить его проекцию, исключив атрибуты, которые не находятся в полной функциональной зависимости от составного ключа; построить дополнительно одну или несколько проекций на часть составного ключа и атрибуты, функционально зависящие от этой части.

ТРЕТЬЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА Проверяйте любые оставшиеся группы информации. Отношение не должно иметь транзитивных зависимостей.

Устранение транзитивной зависимости в таблице ПРОЖИВАНИЕ

ТРЕТЬЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА Отношение R находится в третьей нормальной форме (3 НФ) в том и только в том случае, если находится во 2 НФ, и каждый неключевой атрибут не является транзитивно зависимым от какого-либо ключа R. Для приведения отношения в 3 НФ необходимо при наличии зависимости некоторых неключевых атрибутов от других неключевых атрибутов произвести декомпозицию отношения. Т. е. неключевые атрибуты, которые зависят от других неключевых атрибутов, вынести в отдельное отношение.

Нормальная форма Бойса-Кодда

Нормальная форма Бойса-Кодда

Отношение Учёба

Приведение отношения Учёба к нормальной форме Бойса-Кодда

КОГДА 3 НФ <> НФБК

ЧЕТВЁРТАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА Таблица не должна содержать полей для двух или более независимых, различных фактов

Многозначная зависимость Атрибут X многозначно определяет атрибут Y в R (или Y многозначно зависит от X), если каждому значению атрибута X соответствует множество (возможно, пустое) значений атрибута Y, никак не связанных с другими атрибутами R. То есть для наличия в отношении многозначной зависимости необходимо иметь как минимум три атрибута. Многозначная зависимость существует, когда отношение имеет минимум три атрибута, причем два из них являются многозначными, а их значения зависят только от третьего атрибута. В отношении R(А, В, С) существует многозначная зависимость, если А многозначным образом определяет В и С, а сами В и С не зависят друг от друга.

Устранение многозначной зависимости в отношении НАВЫКИ

ЧЕТВЁРТАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА

ПЯТАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА Возможность восстановить исходные данные, которые были удалены из таблиц по причине их избыточности

ПЯТАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА

ПЯТАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА

ПЯТАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА

ПЯТАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА

ПЯТАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА

ПЯТАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА