Файл: Конспект лекций по учебной дисциплине по дисциплине мдк. 02. 02. Технология разработки и защиты баз данных.doc

и находится в 1НФ, поскольку все его атрибуты простые.

В этом отношении в соответствии с рис. 5.5 б можно выделить частичную зависимость атрибутов Стаж, Д_Стаж, Каф, Должн, Оклад от ключа - указанные атрибуты находятся в функциональной зависимости от атрибута ФИО, являющегося частью составного ключа.

---

Доказать справедливость этого утверждения несложно. Действительно, то, что неключевые атрибуты полностью зависят от первичного ключа, означает, что данное отношение находится в форме 2НФ. Взаимная независимость атрибутов (определение приведено выше) означает отсутствие всякой зависимости между атрибутами отношения, в том числе и транзитивной зависимости между ними. Таким образом, второе определение ЗНФ сводится к первому определению.

Если в отношении R1 транзитивные зависимости отсутствуют, то в отношении R2 они есть:

ФИО—»Должн—Оклад,

ФИО—Оклад—>Должн,

ФИО—»Стаж—»Д_Стаж

Транзитивные зависимости также порождают избыточное дублирование информации в отношении. Устраним их. Для этого используя операцию проекции на атрибуты, являющиеся причиной транзитивных зависимостей, преобразуем отношение R2, получив при этом отношения R3, R4 и R5, каждое из которых находится в ЗНФ (рис. 5.7а). Графически эти отношения представлены на рис. 5.76. Заметим, что отношение R2 можно преобразовать по-другому, а именно: в отношении R3 вместо атрибута Должн взять атрибут Оклад.



На практике построение ЗНФ схем отношений в большинстве случаев является достаточным и приведением к ним процесс проектирования реляционной БД заканчивается. Действительно, приведение отношений к ЗНФ в нашем примере, привело к устранению избыточного дублирования.

Если в отношении имеется зависимость атрибутов составного ключа от неключевых атрибутов, то необходимо перейти к усиленной ЗНФ.

Усиленная ЗНФ или нормальная форма Бойса - Кодда (БКНФ).

Отношение находится в БКНФ, если оно находится в ЗНФ и в нем отсутствуют зависимости ключей (атрибутов составного ключа) от неключевых атрибутов.
У нас подобной зависимости нет, поэтому процесс проектирования на этом заканчивается. Результатом проектирования является БД, состоящая из следующих таблиц: Rl, R3, R4, R5. В полученной БД имеет место необходимое дублирование данных, но отсутствует избыточное.
5 Завершение процесса нормализации

---

Существуют четвёртая и пятая нормальные формы, но на практике обычно ограничиваются структурой БД, соответствующей ЗНФ или БКНФ. Поэтому процесс нормализации отношений методом нормальных форм предполагает последовательное удаление из исходного отношения следующих межатрибутных зависимостей:

• 
  частичных зависимостей неключевых атрибутов от ключа (удовлетворение требований 2НФ);
  
• 
  транзитивных зависимостей неключевых атрибутов от ключа (удовлетворение требований ЗНФ);
  
• 
  зависимости ключей (атрибутов составных ключей) от неключевых атрибутов (удовлетворение требований БКНФ).
  

Кроме метода нормальных форм Кодда, используемого для проектирования небольших БД, применяют и другие методы, например, метод ER-диаграмм (метод «Сущность-связь»). Этот метод используется при проектировании больших БД, на нем основан ряд средств проектирования БД. Метод ER-диаграмм рассмотрим на следующей лекции.

На последнем этапе метода ER-диаграмм отношения, полученные в результате проектирования, проверяются на принадлежность их к БКНФ. Этот этап может выполняться уже с использованием метода нормальных форм. После завершения проектирования создается БД с помощью СУБД.
Контрольные вопросы

 

1. 
   Для чего необходим процесс нормализации?
   
2. 
   Какие аномалии могут возникать при использовании ненормализованных отношений и почему?
   
3. 
   Определите процессы синтеза и декомпозиции.
   
4. 
   Назовите определение 1НФ.
   
5. 
   Назовите определение 2НФ.
   
6. 
   Назовите определение 3НФ.
   
7. 
   Что дает приведение БД  к 3НФ?
   
8. 
   Почему приведение к 3НФ считается достаточным для большинства проектов БД?
   
9. 
   . Что является исходной информацией на первом шаге процесса проектирования
   
10. 
    классическим методом?
    
11. 
    Какие нормальные формы вы знаете?
    
12. 
    Приведение к какой нормальной форме считается достаточным для завершения процесса нормализации?
    
13. 
    К каким ситуациям может привести работа с ненормализованными таблицами?
    
14. 
    В чем вы видите недостатки процесса проектирования с использованием принципов нормализации?
    

ЛЕКЦИЯ 16

---

Тема: ER моделирование предметной области.

ПЛАН

1 Основные понятия метода

2 Этапы проектирования

3 Правила формирования отношений

3.1 Формирование отношений для связи 1:1

3.2 Формирование отношений для связи 1:М

3.3 Формирование отношений для связи М:М
ЛИТЕРАТУРА: [1], стр. 158 – 161
Метод сущность-связь называют также методом «ER-диаграмм»: во-первых, ER - аббревиатура от слов Essence (сущность) и Relation (связь), во-вторых, метод основан на использовании диаграмм, называемых соответственно диаграммами ER-экземпляров и диаграммами ER-типа.
1 Основные понятия метода

Основными понятиями метода сущность-связь являются следующие:

• 
  сущность,
  
• 
  атрибут сущности,
  
• 
  ключ сущности,
  
• 
  связь между сущностями,
  
• 
  степень связи,
  
• 
  класс принадлежности экземпляров сущности,
  
• 
  диаграммы ER-экземпляров,
  
• 
  диаграммы ER-типа.
  

Сущность представляет собой объект, информация о котором хранится в БД. Экземпляры сущности отличаются друг от друга и однозначно идентифицируются. Названиями сущностей являются, как правило, существительные, например: ПРЕПОДАВАТЕЛЬ, ДИСЦИПЛИНА, КАФЕДРА, ГРУППА.

Атрибут представляет собой свойство сущности. Это понятие аналогично понятию атрибута в отношении. Так, атрибутами сущности ПРЕПОДАВАТЕЛЬ может быть его Фамилия, Должность, Стаж (преподавательский) и т. д.

Ключ сущности - атрибут или набор атрибутов, используемый для идентификации экземпляра сущности. Как видно из определения, понятие ключа сущности аналогично понятию ключа отношения.

Связь двух или более сущностей - предполагает зависимость между атрибутами этих сущностей. Название связи обычно представляется глаголом. Примерами связей между сущностями являются следующие: ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ВЕДЕТ ДИСЦИПЛИНУ (Иванов ВЕДЕТ «Базы данных»), ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ПРЕПОДАЕТ-В ГРУППЕ (Иванов ПРЕПОДАЕТ-В 256 группе), ПРЕПОДАВАТЕЛЬ РАБОТАЕТ-НА КАФЕДРЕ (Иванов РАБОТАЕТ-НА 25 кафедре).

Приведенные определения сущности и связи не полностью формализованы, но приемлемы для практики. Следует иметь в виду, что в результате проектирования могут быть получены несколько вариантов одной БД. Так, два разных проектировщика, рассматривая одну и ту же проблему с разных точек зрения, могут получить различные наборы сущностей и связей. При этом оба

---

---