26. Нормалізація схем відношень. Вимоги до 1нф, 2нф, 3нф. Предметного середовища.

Скоротити кількість аномалій (при додаванні, вилученні, оновленні) дозволяють спеціальні форми, які обмежують можливі структури об’єктів і зв’язки між об’єктами. Такі форми називаються нормальними формами.

Схема відношення знаходиться у 1НФ, якщо для кожного атрибут схеми, значення домену є атомарним (не є ні списком ні множиною). У загальному вигляді значення є атомарним, якщо в усіх відношеннях воно використовується як одне ціле, а не як деяка його частина.

Приклад: атомарне в таблиці

День народження

7. 06. 90

День	Місяць	Рік
7	червень	1996

Тобто1НФ – потребує, щоб кожний елемент даних одного запису був атомарний, мав 1 значення.

Схема відношення знаходиться в 2НФ, якщо воно знаходиться в 1НФ і кожний не первинній атрибут повністю залежить від ключа.

Атрибут називається первинним, якщо він вміщується в одному з ключів схеми, інакше атрибут – не первинний.

Схема відношення знаходиться в 3НФ, якщо вона знаходиться у 1НФ та 2НФ і немає транзитивних залежностей (циклів).

К од роботи

вартість

обсяг

час

бригада

Спеціал .бригади

Вироби бригади

Під нормалізацією розуміють процес приведення деякої схеми відношень до однієї з нормальних форм. Нормалізація виконується через декомпозицію. Декомпозиція вважається коректною, якщо вона володіє властивістю з’єднання без втрат інформації і зберігає вихідну множину залежностей. Такий підхід дозволяє значно скоротити кількість аномалій. Найчастіше використовується 3НФ.

Нормалізація схеми відношень — покроковий процес розбиття одного відношення (на практиці: таблиці) у відповідності до алгоритму нормалізації на декілька відношень на базі функціональних залежностей.

Таким чином, схема бази даних переходить у першу, другу, третю і так далі нормальні форми. Якщо відношення відповідає критеріям нормальної форми n, та всіх попередніх нормальних форм, тоді вважається, що це відношення знаходиться у нормальній формі рівня n.

Перша нормальна форма

Перша нормальна форма (1НФ, 1NF) утворює ґрунт для структурованої схеми баз даних:

Кожна таблиця повинна мати основний ключ: мінімальний набір колонок, які ідентифікують запис.

Уникнення повторень груп (категорії даних, що можуть зустрічатись різну кількість раз в різних записах) правильно визначаючи не-ключові атрибути.

Атомарність: кожен атрибут повинен мати лише одне значення, а не множину значень.

Друга нормальна форма

Друга нормальна форма (2НФ, 2NF) вимагає, аби дані, що зберігаються в таблицях із композитним ключем не залежали лише від частини ключа:

Схема бази даних повинна відповідати вимогам першої нормальної форми.

Дані, що повторно з'являються в декількох колонках виносяться в окремі таблиці.

Третя нормальна форма

Третя нормальна форма (3НФ, 3NF) вимагає, аби дані в таблиці залежали винятково від основного ключа:

Схема бази даних повинна відповідати всім вимогам другої нормальної форми.

Будь яке поле, що залежить від основного ключа, та від будь якого іншого поля, має виноситись в окрему таблицю.