1.5.2. Проблемы, вызываемые использованием универсального отношения

Существует несколько причин, почему не следует использовать универсальное отношение в качестве единственного в БД. Различают три специфические проблемы: проблема, связанная с обновлением (модификацией) данных в БД; проблема, обусловленная необходимостью удаления кортежей; проблема, обусловленная необходимостью включения новых кортежей. Выделенные проблемы обычно называют аномалиями обновления, удаления и вставки, понимая под аномалией отклонение от нормы.

Проблема вставки

Если появляется новый студент еще не закончивший изучение дисциплины, для него необходимо включить в БД кортеж с нулевыми (пустыми) значениями атрибутов Дисциплина, Семестр и Оценка. Нулевых значений следует избегать. Следовательно, включение в БД нового студента невозможно вплоть до завершения им изучения дисциплины.

На рис.8,а показан пример того, как будет выглядеть отношение УСПЕВАЕМОСТЬ в случае принудительного включения в него информации о студенте, не завершившем изучение ни одной дисциплины.

УСПЕВАЕМОСТЬ

Сном	Сфам	Кном	Тном	Дисц.	Сем.	Оценка
111	Серов	120	2135	ВМ	3	2
111	Серов	120	2135	ТМ	2	4
111	Серов	120	2135	Физика	3	5
222	Перов	211	3257	ВМ	3	4
222	Перов	211	3257	Химия	1	5
222	Перов	211	3257	ВТ	4	4
333	Иванов	301	3589	ТМ	2	5
110	Поляков	201	3290	ВМ	1	4
444	Белов	401	5452

а)

111 Серов

444 Белов

б)

Рис.8. а- результат вставки записи с пустыми полями; б- ошибочный результат выполнения запроса, вызванный наличием пустых полей.

Пустые символьные строки представляются пробельными полями (Дисциплина и Семестр), в то время как нулевые численные значения в поле Оценка интерпретируются как 0.

Рис.8,б иллюстрирует возможные последствия появления 0.0 при отсутствии информации. Получен ответ на запрос "Выдать список Сном и Сфам всех студентов, получивших хотя бы одну оценку ниже 3.0". В число таких студентов попал Белов, хотя он не закончил изучение ни одной дисциплины.

Проблемы обновления

В отношении УСПЕВАЕМОСТЬ большое число избыточных данных. Она характеризуется как явной, так и неявной избыточностью. Явная избыточность заключается в том, что фамилия данного студента, номер комнаты и номер телефона могут появляться в отношении несколько раз.

Неявная избыточность обнаруживается в том, что один и тот же номер телефона имеют все студенты, живущие в одной комнате.

Как в первом, так и во втором случае обновление информации, связанное с внесением изменений может приводить к ошибкам. Например, если изменился номер телефона в комнате, то это изменение необходимо выполнить во всех кортежах, в которых имеется изменяемый номер телефона. Если по той или иной причине этого не сделать, то в базе данных возможна ситуация, когда одна и та же комната будет иметь разные номера телефонов.