🗊Презентация Методы проектирования баз данных

Методы проектирования БД Метод декомпозиции Метод «сущность - связь» (ER – метод) Метод нормальных форм 1НФ  2НФ  3НФ  НФБК Любая нормальная форма ограничивает типы допустимых зависимостей между атрибутами отношений

Вторая нормальная форма (2НФ) Определение 2НФ. Отношение находится во 2НФ, если оно находится в 1НФ, и каждый неключевой атрибут функционально полно зависит от составного ключа, то есть зависит от всего ключа и не зависит от его частей. Для приведения отношения ко 2НФ надо устранить частичную зависимость от ключа. Для этого отношение раскладывают на два, выполняя проекцию на часть составного ключа и зависящие от нее атрибуты.

Пример. Приведение ко 2НФ универсального отношения “Библиотека” Шифр → Авт Шифр → Назв Шифр → Год Шифр → Экз Билет → ФИО Билет→ Тел Шифр, Билет → Дата

Пример. Приведение ко 2 НФ отношения Преподаватель_Предмет

Аномалии 2НФ на примере отношения Преподаватель Дублирование информации о телефоне для преподавателей одной кафедры или одинаковом для разных преподавателей должностном окладе приводит к тому, что изменение номера телефона кафедры влечет за собой необходимость поиска всех преподавателей, работающих на кафедре и изменения рабочего телефона каждого из них. То же и в случае изменения должностного оклада. Нельзя включить данные о новой кафедре, даже ее название, если на кафедре еще отсутствуют преподаватели. То же относится и к новой должности. При увольнении с кафедры всех преподавателей данные о ней не сохранятся. Не сохранятся данные и об окладе, например, ассистентов, если в БД не останется ни одного ассистента. Устранить эти аномалии можно, перейдя к 3НФ.

Третья нормальная форма (3НФ) Определение 3НФ. Отношение находится в 3НФ, если оно находится во 2НФ, и в нем отсутствуют транзитивные зависимости неключевых атрибутов от ключа. Для приведения отношения, находящегося во 2НФ, к 3НФ нужно выполнить проекции на неключевые атрибуты этого отношения, связанные друг с другом функциональными зависимостями.

Пример. Приведение к 3 НФ отношения Преподаватель Получим 3 отношения: Должность (Должность, Оклад), Кафедра (Кафедра, Телефон), Преподаватель (Номер, ФИО, Должность, Кафедра) или Должность (Должность, Оклад), Телефон (Телефон, Кафедра), Преподаватель (Номер, ФИО, Должность, Телефон)

Различие между 3НФ и НФБК В определении 3НФ говорится только о необходимости отсутствия в отношении транзитивных зависимостей неключевых атрибутов от ключа. Наличие в отношении зависимости части одного из возможных ключей от части другого возможного ключа не противоречит 3НФ, но противоречит НФБК. Различие между 3НФ и НФБК возможно только для отношений, удовлетворяющих следующим условиям: Отношение имеет два или более потенциальных ключа. Оба ключа являются сложными. Потенциальные ключи отношения перекрываются, то есть имеют хотя бы один общий атрибут. Для отношений, не удовлетворяющих хотя бы одному из этих условий, 3НФ и НФБК эквивалентны.

Пример, демонстрирующий различие между 3НФ и НФБК Пусть имеем отношение R со схемой: R (Код Поставщика, Имя, Код Товара, Количество). Допустим, что имена поставщиков уникальны, тогда потенциальными ключами этого отношения являются: <Код Поставщика, Код Товара> <Имя, Код Товара>. Между атрибутами этого отношения существуют следующие ФЗ: Код Поставщика  Имя Имя  Код Поставщика Код Поставщика, Код Товара  Количество Имя, Код Товара,  Количество. Отношение не находится в НФБК, поскольку содержит детерминанты Код Поставщика и Имя, определяющие друг друга, но не являющиеся ключами отношения. Отношение находится в 3НФ, так как каждый неключевой атрибут, а именно атрибут Количество, функционально полно зависит от ключа, что соответствует определению 2НФ, и в отношении нет транзитивной зависимости неключевого атрибута от ключа. Отношение R содержит некоторую избыточность, которая приводит к аномалиям обновления.

Аномалии обновления 3НФ на примере Между этими отношениями должна быть установлена связь 1:n по атрибуту Код Поставщика. Для поддержания ссылочной целостности следует использовать вариант каскадного обновления значения поля связи, тогда, заменив значение кода поставщика в одной строке отношения R1, получим такое же изменение в соответствующих строках отношения R2. Можно выбрать и альтернативное разбиение отношения R на R1 (Имя, Код Поставщика) и R2 (Имя, Код Товара, Количество). Связь 1:n между отношениями R1 и R2 устанавливается по полю Имя. В этом случае при изменении значения кода поставщика требуется изменить лишь одну строку отношения R1