🗊Презентация Реляционные базы данных. Проектирование баз данных. (Лекция 4)

Реляционные базы данных. Проектирование баз данных Проектирование реляционной базы данных на основе декомпозиции универсального отношения Проектирование реляционной базы данных фактически сводится к устранению избыточных функциональных зависимостей (а при необходимости избыточных многозначных зависимостей и зависимостей по соединению) из предварительного набора отношений, полученного каким-либо способом. В том случае, когда проектируемая база данных сравнительно невелика (общее число атрибутов не превышает 20-30), предварительный набор отношений можно представить в виде одного отношения, называемого универсальным. В него включаются все представляющие интерес атрибуты.

Проектирование реляционной базы данных на основе декомпозиции универсального отношения В качестве примера построим универсальное отношение для базы данных publications: PUBLICATIONS(AUTHOR, TITLE, YEARPUB, PUBLISHER, PUBL_URL, SITE, SITE_URL) здесь AUTHOR - имя автора TITLE - название книги YEARPUB - год издания книги PUBLISHER - наименование издательства PUBL_URL - ссылка на веб-сервер издательства SITE - наименование Internet-ресурса SITE_URL - указатель на Internet-ресурс Функциональные зависимости, имеющиеся в полученном отношении, представлены на следующей схеме: (1) TITLE --> YEARPUB (2) -----> PUBLISHER --> PUB_URL (3) SITE ---> SITE_URL

Реляционные азы данных. Проектирование баз данных Проектирование реляционной базы данных на основе декомпозиции универсального отношения Разработать БД для учета ежемесячной оплаты за услуги Internet - провайдера. БД должна содержать следующие сведения: наименование абонента, его IP-адрес и E-mail, время начала и конца сеанса, продолжительность и стоимость сеанса, тариф и его название, сведения об уплате с указаним дат и сумм, сумма долга, а также задолженность абонентов за отчетный квартал.

Проектирование реляционной базы данных на основе декомпозиции универсального отношения

Проектирование реляционной базы данных на основе декомпозиции универсального отношения Присутствуют следующие ФЗ: IP-Адрес -> Наименование_абонента ИНН-> Наименование_абонента Код_абонента-> Наименование_абонента Длительность -> Начало_сеанса, Конец_сеанса Стоимость_сеанса -> Длительность, Цена, Тариф Цена -> Тариф Сумма_оплаты -> Дата_оплаты Сумма_долга -> Сумма_оплаты, Стоимость_сеанса Квартал -> Начало_сеанса Год -> Начало_сеанса Задолженность_за_квартал -> Год, Квартал, Сумма_долга

Реляционные базы данных. Нормализация отношений Нормализация – это метод создания набора отношений с заданными свойствами на основе требований к данным Процесс нормализации был впервые предложен Э. Ф. Коддом (1972). Нормализация часто выполняется в виде последовательности тестов для некоторого отношения с целью проверки его соответствия (или несоответствия) требованиям заданной нормальной формы. Таким образом, процесс нормализации основывается на концепции нормальных форм. Говорят, что отношение находится в некоторой нормальной форме, если удовлетворяет заданному набору условий. Ненормализованная форма – это таблица, содержащая одну или несколько повторяющихся групп данных. Первая нормальная форма – это отношение, в котором все используемые домены содержат только скалярные значения.

Реляционные базы данных. Нормализация отношений Процесс нормализации начинается с преобразования данных из формата источника (например, из формата стандартной формы ввода данных) в формат таблицы со строками и столбцами. На исходном этапе таблица находится в ненормализованной форме (ННФ) и часто называется ненормализованной таблицей. Для преобразования ненормализованной таблицы в первую нормальную форму (1НФ) в исходной таблице следует найти и устранить все повторяющиеся группы данных. Повторяющейся группой называется группа, состоящая из одного и более атрибутов таблицы, в которой возможно наличие нескольких значений для единственного значения ключевого атрибута таблицы. Существует два подхода..

Реляционные базы данных. Нормализация отношений Проектирование реляционной базы данных на основе декомпозиции универсального отношения В первом подходе повторяющиеся группы устраняются путем ввода соответствующих данных в пустые столбцы строк с повторяющимися данными. Иными словами, пустые места при этом заполняются дубликатами неповторяющихся данных. Этот подход часто называют «выравниванием» (flattening) таблицы. Полученные в результате этих действий таблица, которая теперь будет называться отношением, содержит атомарные (или единственные) значения на пересечении каждой строки с каждым столбцом, а потому находится в первой нормальной форме. В результате такого подхода в полученное отношение вносится некоторая избыточность данных, которая в ходе дальнейшей нормализации будет устранена.

Реляционные базы данных. Нормализация отношений Проектирование реляционной базы данных на основе декомпозиции универсального отношения Во втором подходе один атрибут или группа атрибутов назначаются ключом ненормализованной таблицы, а затем повторяющиеся группы изымаются и помещаются в отдельные отношения вместе с копиями ключа исходной таблицы. Далее в новых отношениях устанавливаются первичные ключи. Иногда ненормализованные отношения могут содержать одну или несколько повторяющихся групп внутри повторяющихся групп первого порядка. В таких случаях данный прием применяется до тех пор, пока повторяющихся групп совсем не останется. Полученный набор отношений будет находиться в первой нормальной форме только тогда, когда ни в одном из них не будет повторяющихся групп атрибутов.

Реляционные базы данных. Нормализация отношений В теории реляционных баз данных обычно выделяется следующая последовательность нормальных форм: первая нормальная форма (1NF); вторая нормальная форма (2NF); третья нормальная форма (3NF); нормальная форма Бойса-Кодда (BCNF); четвертая нормальная форма (4NF); пятая нормальная форма, или нормальная форма проекции-соединения (5NF или PJ/NF).

Реляционные базы данных. Нормализация отношений Простой атрибут – это атрибут, значения которого атомарные (т.е. неделимы). Сложный атрибут может иметь значение, представляющее собой конкатенацию нескольких значений одного или разных доменов. Аналогом сложного атрибута может быть агрегат или повторяющийся агрегат данных. Первая нормальная форма (1NF) Основные критерии: Все строки должны быть различными. Все элементы внутри ячеек должны быть атомарными (не списками или агрегатами). Другими словами, элемент является атомарным, если его нельзя разделить на части, которые могут использовать в таблице независимо друг от друга.

Реляционные базы данных. Нормализация отношений

Реляционные базы данных. Нормализация отношений

Реляционные базы данных. Нормализация отношений

Реляционные базы данных. Нормализация отношений

Реляционные базы данных. Нормализация отношений

Реляционные базы данных. Нормализация отношений

Реляционные базы данных. Нормализация отношений

Реляционные базы данных. Нормализация отношений

Реляционные базы данных. Нормализация отношений

Реляционные базы данных. Нормализация отношений

Реляционные базы данных. Нормализация отношений

Реляционные базы данных. Нормализация отношений

Реляционные базы данных. Нормализация отношений

Реляционные базы данных. Нормализация отношений КНИГИ

Реляционные базы данных. Нормализация отношений

Реляционные базы данных. Нормализация отношений

Реляционные базы данных. Нормализация отношений

Реляционные БД. Нормализация отношений

Реляционные БД. Нормализация отношений

Реляционные БД. Нормализация отношений

Реляционные БД. Нормализация отношений

Реляционные базы данных. Нормализация отношений

Реляционные БД. Нормализация отношений

Реляционные БД. Нормализация отношений ДОМЕННО-КЛЮЧЕВАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА (DKNF)

Реляционные БД. Нормализация отношений

Реляционные БД. Нормализация отношений Введена К. Дейтом как обобщение пятой нормальной формы для темпоральных баз данных. Переменная отношения находится в шестой нормальной форме тогда и только тогда, когда она удовлетворяет всем нетривиальным зависимостям соединения. Из определения следует, что переменная находится в 6НФ тогда и только тогда, когда она неприводима, то есть не может быть подвергнута дальнейшей декомпозиции без потерь. Каждая переменная отношения, которая находится в 6НФ, также находится и в 5НФ. Идея «декомпозиции до конца» выдвигалась до начала исследований в области хронологических данных, но не нашла поддержки. Однако для хронологических баз данных максимально возможная декомпозиция позволяет бороться с избыточностью и упрощает поддержание целостности базы данных.

Реляционные БД. Нормализация отношений