Приведение таблиц к первой, второй и третьей нормальным формам.

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).

Основные свойства нормальных форм:

- каждая следующая нормальная форма в некотором смысле лучше предыдущей;

при переходе к следующей нормальной форме свойства предыдущих нормальных свойств сохраняются.

В основе процесса проектирования лежит метод нормализации, декомпозиция отношения, находящегося в предыдущей нормальной форме, в два или более отношения, удовлетворяющих требованиям следующей нормальной формы.

Наиболее важные на практике нормальные формы отношений основываются на фундаментальном в теории реляционных баз данных понятии функциональной зависимости. Для дальнейшего изложения нам потребуются несколько определений.

Первая нормальная форма (1NF)Основные критерии: Все строки должны быть различными. Все элементы внутри ячеек должны быть атомарными (не списками). Другими словами, элемент является атомарным, если его нельзя разделить на части, которые могут использовать в таблице независимо друг от друга. Методы приведения к 1NF: Устраните повторяющиеся группы в отдельных таблицах (одинаковые строки). Создайте отдельную таблицу для каждого набора связанных данных. Идентифицируйте каждый набор связанных данных с помощью первичного ключа (добавить уникальный id для каждой строки).

Вторая нормальная форма (2NF) Основные критерии: Таблица должна находиться в первой нормальной форме. Любое её поле, не входящее в состав первичного ключа, функционально полно зависит от первичного ключа. Если таблица приведена к первой нормальной форме и у нее установлен уникальный id для каждой строки, то она находится и во второй нормальной форме. Значение второго правила можно понять на примере, когда первичный ключ таблицы состоит из нескольких полей. То есть каждой строке соответствует уникальный набор из нескольких значение полей таблицы. Методы приведения к 2NF: Создайте отдельные таблицы для наборов значений, относящихся к нескольким записям. Свяжите эти таблицы с помощью внешнего ключа.

Третья нормальная форма (3NF)Основные критерии: Таблица находится во второй нормальной форме. Любой её не ключевой атрибут функционально зависит только от первичного ключа. Второе правило требует выносить все не ключевые поля, содержимое которых может относиться к нескольким записям таблицы в отдельные таблицы. Методы приведения к 3NF Удаление полей, не зависящих от ключа.

Нормальная форма Бойса-Кодда (BCNF)Эта форма почти то же самое, что и третья. С одним небольшим дополнительным условием. Основные критерии: таблица находится в третьей нормальной форме. В таблице должен быть только один потенциальный первичный ключ Другими словами, в таблице должен быть только один первичный ключ и не должно быть других потенциальных вариантов (например, набор неключевых полей это таблицы). Методы приведения к BCNF: Вынести в отдельную таблицу потенциальные первичные ключи.

6. Проектирование БД в терминах модели «СУЩНОСТЬ-СВЯЗЬ» (ER-модель). Нормальные формы. Алгоритм перехода от сущностей в ER-модели к реляционным таблицам. Пример.

Модель Сущность-Связь (ER-модель) — это модель данных, позволяющая описывать концептуальные схемы. Она предоставляет графическую нотацию, основанную на блоках и соединяющих их линиях, с помощью которых можно описывать объекты и отношения.

С её помощью можно выделить ключевые сущности, присутствующие в модели, и обозначить отношения, которые могут устанавливаться между этими сущностями. Важно отметить, что сами отношения также являются сущностями (выделяются в отдельные графические блоки), что позволяет устанавливать отношения на множестве самих отношений.

Основными понятиями ER-модели являются сущность, связь и атрибут.

Сущность – это реальный или представляемый объект, информация о котором должна сохраняться и быть доступной. В диаграммах ER-модели сущность представляется в виде прямоугольника, содержащего имя сущности. При этом имя сущности – это имя типа, а не некоторого конкретного экземпляра этого типа.

При определении типа сущности необходимо гарантировать, что каждый экземпляр сущности может быть отличим от любого другого экземпляра той же сущности.

Связь – это графически изображаемая ассоциация, устанавливаемая между двумя типами сущностей. В обсуждаемом здесь варианте ER-модели эта ассоциация всегда является бинарной и может существовать между двумя разными типами сущностей или между типом сущности и им же самим (рекурсивная связь). В любой связи выделяются два конца (в соответствии с существующей парой связываемых сущностей), на каждом из которых указываются имя конца связи, степень конца связи (сколько экземпляров данного типа сущности должно присутствовать в каждом экземпляре данного типа связи), обязательность связи.

Связь представляется в виде ненаправленной линии, соединяющей две сущности или ведущей от сущности к ней же самой. При этом в месте «стыковки» связи с сущностью используются:

· трехточечный вход в прямоугольник сущности, если для этой сущности в связи могут (или должны) использоваться много (many) экземпляров сущности;

· одноточечный вход, если в связи может (или должен) участвовать только один экземпляр сущности.

Обязательный конец связи изображается сплошной линией, а необязательный – прерывистой линией.

Записи об определенных параметрах каждой из сущностей называются атрибутами.

Стержневая (сильная) сущность – независящая от других сущность. Стержневая сущность не может быть ассоциацией, характеристикой или обозначением (см. ниже).

Ассоциативная сущность (или ассоциация) выражает собой связь «многие ко многим» между двумя сущностями. Является вполне самостоятельной сущностью. Например, между сущностями МУЖЧИНА и ЖЕНЩИНА существует ассоциативная связь, выражаемая ассоциативной сущностью БРАК.

Характеристическую сущность еще называют слабой сущностью. Она связана с более сильной сущностью связями «один ко многим» и «один к одному». Характеристическая сущность описывает или уточняет другую сущность. Она полностью зависит от нее и исчезает с исчезновением последней.

Обозначение это такая сущность, с которой другие сущности связаны по принципу «многие к одному» или «один к одному». Обозначение, в отличие характеристики является самостоятельной сущностью. Связь между сущностями БИЛЕТ и ПАССАЖИР, показанная на рис. 9.2, связывает билеты и пассажиров. Конец связи с именем «для» позволяет связывать с одним пассажиром более одного билета, причем каждый билет должен быть связан с каким-либо пассажиром. Конец связи с именем «имеет» показывает, что каждый билет может принадлежать только одному пассажиру, причем пассажир не обязан иметь хотя бы один билет.

Тип и супертипы: элементы у которых есть общая и различная часть(летательный аппарат-супертип, вертолет, ковер-самолет-тип)

Рис. 9.2. Пример типа связи

Рис. 9.3. Пример рекурсивного типа связи

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: