Нормализация реляционной БД

Базы данных Тема 5. Нормализация реляционной БД Преподаватель: к.ф.н., доцент кафедры АСУ, Муртазина М.Ш. Powerpoint Templates План 1. 1НФ (Первая Нормальная Форма) 2. 2НФ (Вторая Нормальная Форма) 3. 3НФ (Третья Нормальная Форма) Powerpoint Templates 2 1НФ (Первая Нормальная Форма) Первая нормальная форма (1НФ) - это обычное отношение. Любое отношение автоматически уже находится в 1НФ. Свойства отношений (это и будут свойства 1НФ): В отношении нет одинаковых кортежей. Кортежи не упорядочены. Атрибуты не упорядочены и различаются по наименованию. Все значения атрибутов атомарны. Powerpoint Templates 3 1НФ (Первая Нормальная Форма) В ходе логического моделирования на первом шаге предложено хранить данные в одном отношении, имеющем следующие атрибуты: СОТРУДНИКИ_ОТДЕЛЫ_ПРОЕКТЫ (Н_СОТР, ФАМ, Н_ОТД, ТЕЛ, Н_ПРО, ПРОЕКТ, Н_ЗАДАН) Н_СОТР - табельный номер сотрудника ФАМ - фамилия сотрудника Н_ОТД - номер отдела, в котором числится сотрудник ТЕЛ - телефон сотрудника Н_ПРО - номер проекта, над которым работает сотрудник ПРОЕКТ - наименование проекта, над которым работает сотрудник Н_ЗАДАН - номер задания, над которым работает сотрудник Т.к. каждый сотрудник в каждом проекте выполняет ровно одно задание, то в качестве потенциального ключа отношения необходимо взять пару атрибутов {Н_СОТР, Н_ПРО}. Powerpoint Templates 4 1НФ (Первая Нормальная Форма) В текущий момент состояние предметной области отражается следующими фактами: • Сотрудник Иванов, работающий в 1 отделе, выполняет в первом проекте "Космос" задание 1 и во втором проекте "Климат" задание 1. • Сотрудник Петров, работающий в 1 отделе, выполняет в первом проекте "Космос" задание 2. • Сотрудник Сидоров, работающий во 2 отделе, выполняет в первом проекте "Космос" задание 3 и во втором проекте "Климат" задание 2. Powerpoint Templates 5 1НФ (Первая Нормальная Форма) Powerpoint Templates 6 1НФ (Первая Нормальная Форма) Данные хранятся в таблице с большой избыточностью В случае изменения состояния предметной области, при попытках соответствующим образом изменить состояние базы данных, возникает большое количество проблем. • нельзя вставить данные о сотруднике, который пока не участвует ни в одном проекте • обновление базы данных одним действием реализовать невозможно • при удалении некоторых данных может произойти потеря другой информации Логическая модель данных неадекватна модели предметной области. База данных, основанная на такой модели, будет работать неправильно. Powerpoint Templates 7 2НФ (Вторая Нормальная Форма) Определение. Отношение находится во второй нормальной форме (2НФ) тогда и только тогда, когда отношение находится в 1НФ и нет неключевых атрибутов, зависящих от части сложного ключа. (Неключевой атрибут - это атрибут, не входящий в состав никакого потенциального ключа). Замечание. Если потенциальный ключ отношения является простым, то отношение автоматически находится в 2НФ. Powerpoint Templates 8 2НФ (Вторая Нормальная Форма) Отношение СОТРУДНИКИ_ОТДЕЛЫ_ПРОЕКТЫ не находится в 2НФ, т.к. есть атрибуты, зависящие от части сложного ключа (выделен): Powerpoint Templates 9 2НФ (Вторая Нормальная Форма) Для того, чтобы устранить зависимость атрибутов от части сложного ключа, нужно произвести декомпозицию отношения на несколько отношений. При этом те атрибуты, которые зависят от части сложного ключа, выносятся в отдельное отношение. Отношение СОТРУДНИКИ_ОТДЕЛЫ_ПРОЕКТЫ декомпозируем на три отношения СОТРУДНИКИ_ОТДЕЛЫ, ПРОЕКТЫ, ЗАДАНИЯ. Отношение ПРОЕКТЫ Отношение СОТРУДНИКИ_ОТДЕЛЫ Отношения ЗАДАНИЯ Powerpoint Templates 10 3НФ (Третья Нормальная Форма) Определение. Атрибуты называются взаимно независимыми, если ни один из них не является функционально зависимым от другого. Определение. Отношение находится в третьей нормальной форме (3НФ) тогда и только тогда, когда отношение находится в 2НФ и все неключевые атрибуты взаимно независимы (нет транзитивных зависимостей). Powerpoint Templates 11 Спасибо за внимание! Powerpoint Templates