- •1. Модели данных.
- •2.Реляционная модель. 3.Отношения: определение, свойства, ключ.
- •Реляционные ключи. Начало{
- •4. Реляционные ключи (дополнительно можно взять из вопроса 2).
- •5. Реляционные языки.
- •6. Реляционная алгебра. (Унарные операции).
- •7. Реляционная алгебра. ( Бинарные операции).
- •8. Реляционное исчисление доменов.
- •9. Реляционное исчисление кортежей.
- •10. Языки баз данных.
- •11. Концепция er-модели.
- •12. Основные положения проектирования схем реляционных баз данных.
- •13. Избыточность данных и аномалии обновления.
- •14. Функциональные зависимости и нормализация отношений.
- •14. Функциональные зависимости и нормализация отношений.
- •15. Ограничения целостности и пять основных типов подобных ограничений.
- •16. Типы стратегий, которые могут применяться для обработки попыток удаления строки родительского отношения, на которую имеются ссылки в дочернем отношении.
- •17. Третья нормальная форма и нормальная форма Бойса-Кодда.
- •17. Третья нормальная форма и нормальная форма Бойса-Кодда.
- •18. Обзор процесса нормализации.
- •19. Основные этапы проектирования баз данных.
- •20. Смысл понятия "представление пользователя" и основные источники информации для него.
- •21. Методология концептуального проектирования.
- •22. Методология логического проектирования. 23. Основные задачи логического этапа проектирования базы данных.
- •24. Проверка логической модели с помощью правил нормализации и в отношении транзакций пользователей.
- •25. Определение требований поддержки целостности данных.
- •26. Общий обзор методологии физического проектирования реляционных баз данных.
- •27. Основные этапы обработки запросов.
- •28. Эксплуатация баз данных.
- •29. Администрирование баз данных.
- •30. Защита информации в базах данных.
14. Функциональные зависимости и нормализация отношений.
Существует несколько разновидностей зависимостей, которые рассматриваются реляционной теорией: F-зависимости, MV-зависимости и J-зависимости. В настоящий момент наибольший интерес среди них для нас представляют функциональные зависимости, или F-зависимости.
ПИЛОТ РЕЙС ДАТА ВРЕМЯ-ВЫЛЕТА
Кушинг 83 09 авг 10:15
Кушинг 116 10 авг 13:25
Кларк 281 08 авг 05:50
Кларк 301 12 авг 18:35
Кларк 83 11 авг 10:15
Данное отношение содержит информацию о полетах. Каждая строка таблицы расписания представляет собой один вылет и указывает, какой пилот поведет самолет какого рейса в данный день, а также в какое время совершается вылет.
Предположим, что не каждое сочетание данных является допустимым. На совокупность данных накладывается ряд ограничений:
- Каждый рейс имеет определенное время вылета.
- Данный пилот в данные день и время может участвовать только в одном рейсе.
- Для данного рейса и даты назначается только один пилот.
Рассмотрев исходные данные с учетом этих ограничений, мы можем сделать ряд выводов:
- ВРЕМЯ-ВЫЛЕТА функционально зависит от РЕЙСА.
- РЕЙС функционально зависит от {ПИЛОТ, ДАТА, ВРЕМЯ-ВЫЛЕТА}.
- ПИЛОТ функционально зависит от {РЕЙС, ДАТА}.
Итак, если значения кортежа на некотором множестве атрибутов единственным образом определяют значения на другом множестве атрибутов, говорят, что имеет место функциональная зависимость или, короче, F-зависимость.
Пусть r - отношение со схемой R, X и Y - подмножества R. Отношение r удовлетворяет функциональной зависимости X->Y, если (r WHERE (X=x))[Y] имеет не более одного кортежа для каждого X-значения x. Другими словами, возьмем любые два кортежа t1 и t2. Если X->Y и t1(X)=t2(X), то t1(Y)=t2(Y).
Нормальная форма — свойство отношения в реляционной модели данных, характеризующее его с точки зрения избыточности, которая потенциально может привести к логически ошибочным результатам выборки или изменения данных. Нормальная форма определяется как совокупность требований, которым должно удовлетворять отношение.
Процесс преобразования базы данных к виду, отвечающему нормальным формам, называется нормализацией. Нормализация предназначена для приведения структуры базы данных к виду, обеспечивающему минимальную избыточность, то есть нормализация не имеет целью уменьшение или увеличение производительности работы или же уменьшение или увеличение объёма БД. Конечной целью нормализации является уменьшение потенциальной противоречивости хранимой в БД информации.
Устранение избыточности производится, как правило, за счёт декомпозиции отношений таким образом, чтобы в каждом отношении хранились только первичные факты (то есть факты, не выводимые из других хранимых фактов).
Первая нормальная форма (1NF)
Отношение находится в первой нормальной форме тогда и только тогда, когда в любом допустимом значении отношения каждый его кортеж содержит только одно значение для каждого из атрибутов. (Простой атрибут - атрибут, значения которого атомарны (неделимы). Сложный атрибут - получается соединением нескольких атомарных атрибутов, которые могут быть определены на одном или разных доменах. (его также называют вектор или агрегат данных). Отношение находится в 1 НФ если значения всех его атрибутов атомарны. Др. словами значения атрибутов не являются ни списками, ни множ-ами значений.)
В реляционной модели отношение всегда находится в первой нормальной форме по определению понятия отношение. Что же касается таблиц в существующих реляционных СУБД (SQL-СУБД), то они могут не быть правильными отношениями и, соответственно, не находиться в 1NF.
Вторая нормальная форма (2NF)
Отношение находится во второй нормальной форме, если оно находится в первой нормальной форме, и при этом любой его атрибут, не входящий в состав потенциального ключа, функционально полно зависит от каждого потенциального ключа. Функционально полная зависимость означает, что атрибут функционально зависит от всего составного потенциального ключа, но при этом не находится в функциональной зависимости от какой-либо из входящих в него частей. Или другими словами: в 2NF нет неключевых атрибутов, зависящих от части составного потенциального ключа.
Второе важное значение второй нормальной формы состоит в том, что она по определению запрещает наличие неключевых атрибутов, которые вообще не зависят от потенциального ключа. Таким образом, 2NF запрещает создавать отношения как несвязанные (хаотические, случайные) наборы атрибутов.
Существуют:
- 1 НФ; - 2НФ; - 3 НФ; - НФ Бойса – Кодда (НФБК); - 4 НФ;
- 5 НФ (НФ проекция- соединения); - ДКНФ (доменно-ключевая НФ).