42 Аномалии модификации данных

Аномалии модификации данных

В качестве примера возьмём отношение со следующими атрибутами (ключевые атрибуты выделены подчёркиванием):

ПОСТАВКИ (Номер поставки, Название товара, Цена товара, Количество, Дата поставки, Название поставщика, Адрес поставщика)

Различают три вида аномалий: аномалии обновления, удаления и добавления. Аномалия обновления может возникнуть в том случае, когда информация дублируется. Другие аномалии возникают тогда, когда две и более независимые сущности объединены в одно отношение. Например:

1. Аномалия обновления: в отношении ПОСТАВКИ она может возникнуть, если у какого-либо поставщика изменился адрес. Изменения должны быть внесены во все кортежи, соответствующие поставкам этого поставщика; в противном случае данные будут противоречивы.

2. Аномалия удаления: при удалении записей обо всех поставках одного поставщика все данные о поставщике будут утеряны.

3. Аномалия добавления: в нашем примере она возникнет, если с поставщиком заключен договор, но поставок от него еще не было. Информация о таком поставщике не может быть внесена в отношение ПОСТАВКИ, т.к. для него не определён ключ (номер поставки и название товара) и другие обязательные поля.

Для решения проблемы аномалии модификации данных при проектировании РБД проводится нормализация отношений

43 Нормализация и декомпозиция отношений

В рамках реляционной модели данных Э.Ф. Коддом был разработан аппарат нормализации отношений и предложен механизм, позволяющий любое отношение преобразовать к третьей нормальной форме. Нормализация схемы отношения выполняется путём декомпозиции схемы.

Декомпозицией схемы отношения R называется замена её совокупностью схем отношений Аi таких, что

и не требуется, чтобы отношения Аi были непересекающимися. Декомпозиция отношения должна обладать следующими свойствами:

1. Полнота - декомпозиция не должна приводить к потере зависимостей между атрибутами сущностей.

2. Восстановимость - должна существовать операция реляционной алгебры, применение которой позволит восстановить исходной отношение.

Введём понятие простого и сложного атрибута. Простой атрибут – это атрибут, значения которого атомарны (т.е. неделимы). Сложный атрибут может иметь значение, представляющее собой конкатенацию нескольких значений одного или разных доменов. Аналогом сложного атрибута может быть агрегат или повторяющийся агрегат данных.

Покажем нормализацию на примере отношения КНИГИ (табл. 3.1):

Id – идентификатор (первичный ключ),

Code – шифр рубрики,

Theme– название рубрики,

Title – название книги,

Author– автор,

Editor – редактор,

Type – тип издания (учебник, учебное пособие, сборник и.т.п.),

Year – год издания,

Pg – количество страниц.

Таблица 3.1. Исходное отношение КНИГИ

ID	Code	Theme	Author	Title	Editor	Type	Year	Pg
200	681.3	ПО ВТ	Бочков С.	Язык СИ	Садчиков П.	учебник	1990	384
			Субботин Д.
100	681.3	ПО ВТ	Джехани Н.	Язык АДА		учебник	1960	552
300	621.5	МО	Крон Г.	Диакоптика	Баранов А.	учебник	1972	544
876	007	ИИ	Гик Е.Я.	Шахматы и математика	Кикоин И.	учебное пособие	1983	176
					Капица С.
440	32.97	ВТ		ПУ для ПЭВМ	Витенберг А.	справочник	1992	208
385	001.8	Инфор-матика	Фролов Г.	Элементы информатики	Храмов А.	учебное пособие	1989	304
			Кузнецов Э.		Рожков П.

Примечание. В таблице 3.1 используются следующие сокращения:

ВТ – вычислительная техника;

ПО ВТ – программное обеспечение вычислительной техники;

МО – математическое обеспечение;

ИИ – искусственный интеллект.