01 Методы нормализации.ppt

A того же отношения R.A→R.B или A→B означает такое отношение проекций

R[A] и R[B], при котором любому элементу R[A] соответствует только один элемент R[B], входящий с ним в какой-либо кортеж отношения.
Функциональная зависимость A→B называется полной, если B функционально зависит от A и не зависит от любого подмножества A: ∀A1 ⊂ A ⇒ нет зависимости A1→B. В противном случае функциональная зависимость называется не полной
A – детерминант отношения

такой, что
C ⊄ A
B ⊄ C
∃ A →C
Не существует C

→A
∃ C →B

отношения.
Потенциальный ключ – суперключ, который не содержит подмножества, также являющегося

суперключем данного отношения. Т.о. потенциальный ключ обладает свойствами уникальности и неприводимости.
Первичный ключ – это потенциальный ключ, который выбран для уникальной идентификации кортежей внутри отношения
Внешний ключ – это атрибут или множество атрибутов одного отношения, которые принимают значения потенциального ключа другого отношения (может быть и того же)

ключ
Взаимно-независимые атрибуты – не зависят функционально один от другого

с определенными требованиями к качеству отношений

Критерии качества:
Отсутствие избыточности данных –

повторение одних и тех же данных следует минимизировать
Отсутствие потенциальной противоречивости при обновлении данных – следует минимизировать количество операций обновления одних и тех же данных
Отсутствие повторяющихся операций добавления данных
Отсутствие потенциальной противоречивости при удалении данных

«Универсальная таблица»

и только тогда, когда оно не содержит повторяющихся полей и

составных значений (на пересечении строк и столбцов ровно одно элементарное значение)

Отношение в 1НФ

Надо разделить составные значения и дополнить их дубликатами простых значений

и только тогда, когда оно находится в первой нормальной форме

и не содержит неполных функциональных зависимостей неключевых атрибутов от атрибутов первичного ключа.

Первичный ключ <Зач.кн, Дисц>

Не полная функциональная зависимость:
<Зач.кн, Дисц> → Оценка
т.к. имеются функциональные зависимости:
Зач.кн → ФИО
Зач.кн → Группа

Результат декомпозиции (оба отношения в 2НФ)

Качество: перевод в другую группу, изменение фамилии – без аномалий обновления; можно хранить информацию о студентах, еще не сдававших и тех, кто не должен сдавать экзамены

Отношение в 1НФ

зависимость атрибутов от части сложного ключа, то проводят декомпозицию этих

отношений на несколько отношений следующим образом: те атрибуты, которые зависят от части сложного ключа выносятся в отдельное отношение вместе с этой частью ключа. В исходном отношении остаются все ключевые атрибуты:

и только тогда, когда оно находится во второй нормальной форме

и не содержит транзитивных зависимостей

Зач.кн → ФИО
Зач.кн → Группа
Транзитивные:
Зач.кн → Спец
Зач.кн → Кафедра
Зач.кн → Факультет

Отношение в 2НФ
Первичный ключ: <Зач.кн>

Выпускающая кафедра

Специальность

Группа → Спец
Группа → Кафедра
Группа → Факультет

Спец → Кафедра
Кафедра → Факультет

Транзитивные зависимости с промежуточными:
Зач.кн → Группа → Спец
Зач.кн → Группа → Кафедра
Зач.кн → Группа → Спец → Кафедра → Факультет
и др.

3НФ предполагается, что отношения содержат единственный потенциальный ключ. Если же

потенциальных ключей больше, то требуется дополнительная нормализация - НФБК

зависимость
некоторых неключевых атрибутов других неключевых атрибутов, то проводят декомпозицию этих

отношений следующим образом: те неключевые атрибуты, которые зависят других неключевых атрибутов выносятся в отдельное отношение. В новом отношении ключом становится детерминант функциональной зависимости.

тогда, и только тогда, когда оно находится в третьей нормальной

форме, и каждый детерминант отношения является потенциальным ключом отношения

Потенциальные ключи:
<Зач.кн, Дисц>

Электронный номер

Функциональные зависимости (все функционально полные, нет транзитивных зависимостей):
<Зач.кн, Дисц> → Оценка
→ Оценка
Зач.кн → ID
ID → Зач.кн

Результат декомпозиции

несколько значений атрибута B
A ⎯〉〉 B
Две функциональные зависимости Чит.зал ⎯〉〉

Группа Чит.зал ⎯〉〉 Сотрудник

Многозначная зависимость A ⎯〉〉 B отношения R называется тривиальной, если атрибут B является подмножеством атрибутов A или A ∪ B = R. В противном случае многозначная зависимость называется нетривиальной.

Приведение к 1НФ

Обе зависимости – нетривиальные, дублирование информации

и только тогда, когда оно находится в нормальной форме Бойса-Кодда

и не содержит нетривиальных зависимостей

Декомпозиция

чем на два отношения), которое заключается в том, что при

обратном естественном соединении появляются ложные кортежи.
Пятая нормальная форма – отсутствие зависимости соединения