Функциональные зависимости в реляционной модели данных. Декомпозиция. Нормальные формы

Содержание

Слайд 2

ПРАВИЛО ИЗ ВИКИПЕДИЯ Функциональная зависимость — концепция, лежащая в основе многих

ПРАВИЛО ИЗ ВИКИПЕДИЯ

Функциональная зависимость — концепция, лежащая в основе многих вопросов,

связанных с реляционными базами данных, включая, в частности, их проектирование. Математически представляет бинарное отношение между множествами атрибутов данного отношения и является, по сути, связью типа «один ко многим».
Слайд 3

РЕЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ В начале своей презентации я хотел рассказать вам что

РЕЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ

В начале своей презентации я хотел рассказать вам что такое

реляционная модель
Реляционная модель представляет собой совокупность данных, состоящую из набора двумерных таблиц. В теории множеств таблице соответствует термин отношение (relation), физическим представлением которого является таблица, отсюда и название модели – реляционная
Слайд 4

ПРИМЕР РЕЛЯЦИОННОЙ МОДЕЛИ

ПРИМЕР РЕЛЯЦИОННОЙ МОДЕЛИ

Слайд 5

ДЕКОМПОЗИЦИЯ Декомпозиция — разделение целого на части. Также декомпозиция — это

ДЕКОМПОЗИЦИЯ

Декомпозиция — разделение целого на части. Также декомпозиция — это научный метод,

использующий структуру задачи и позволяющий заменить решение одной большой задачи решением серии меньших задач, пусть и взаимосвязанных, но более простых.
Декомпозиция, как процесс расчленения, позволяет рассматривать любую исследуемую систему как сложную, состоящую из отдельных взаимосвязанных подсистем, которые, в свою очередь, также могут быть расчленены на части. В качестве систем могут выступать не только материальные объекты, но и процессы, явления и понятия
Слайд 6

ПРИМЕРЫ ПРАВИЛЬНОЙ И НЕ ПРАВИЛЬНОЙ ДЕКОМПОЗИЦИИ Исходная ситуация: имеются шары двух

ПРИМЕРЫ ПРАВИЛЬНОЙ И НЕ ПРАВИЛЬНОЙ ДЕКОМПОЗИЦИИ

Исходная ситуация: имеются шары двух цветов

- белые и черные, при этом часть шаров сделана из дерева, а часть из железа. Задача: необходимо построить классификатор (дерево) шаров. На Рисунок 7 показаны правильные и неправильные способы построения такого классификатора.
Слайд 7

В примере с шарами правильный подход к классификации основан на том,


В примере с шарами правильный подход к классификации основан на том,

что на каждом уровне применяется только один критерий декомпозиции (классификации) - цвет или материал.
Слайд 8

НОРМАЛЬНЫЕ ФОРМЫ В теории реляционных баз данных обычно выделяется следующая последовательность

НОРМАЛЬНЫЕ ФОРМЫ

В теории реляционных баз данных обычно выделяется следующая последовательность

нормальных форм
первая нормальная форма (1NF);
вторая нормальная форма (2NF);
третья нормальная форма (3NF);
четвертая нормальная форма (4NF);
пятая нормальная форма, или нормальная форма проекции-соединения (5NF или PJ/NF)
Слайд 9

ПЕРВАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА Определение 1. Функциональная зависимость В отношении R атрибут

ПЕРВАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА

Определение 1. Функциональная зависимость
В отношении R атрибут Y функционально

зависит от атрибута X (X и Y могут быть составными) в том и только в том случае, если каждому значению X соответствует в точности одно значение Y: R.X (r) R.Y.
Слайд 10

ПРИМЕР 1 НОРМАЛЬНОЙ ФОРМЫ Исходная ненормализованная (то есть не являющаяся правильным

ПРИМЕР 1 НОРМАЛЬНОЙ ФОРМЫ

Исходная ненормализованная (то есть не являющаяся правильным

представлением некоторого отношения) таблица

Таблица, приведённая к 1NF (являющаяся правильным представлением некоторого отношения):

Слайд 11

ВТОРАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА Определение 2. Полная функциональная зависимость Функциональная зависимость R.X

ВТОРАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА

Определение 2. Полная функциональная зависимость
Функциональная зависимость R.X (r) R.Y называется

полной, если атрибут Y не зависит функционально от любого точного подмножества X.
Слайд 12

Наличие компьютера у сотрудника зависит только от должности, то есть зависимость

Наличие компьютера у сотрудника зависит только от должности, то есть зависимость

от первичного ключа неполная

В результате приведения к 2NF исходное отношение следует декомпозировать на два отношения:

Слайд 13

ТРЕТЬЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА Определение 3. Транзитивная функциональная зависимость Функциональная зависимость R.X

ТРЕТЬЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА

Определение 3. Транзитивная функциональная зависимость
Функциональная зависимость R.X -> R.Y называется транзитивной, если

существует такой атрибут Z, что имеются функциональные зависимости R.X -> R.Z и R.Z -> R.Y и отсутствует функциональная зависимость R.Z --> R.X. (При отсутствии последнего требования мы имели бы "неинтересные" транзитивные зависимости в любом отношении, обладающем несколькими ключами.)
Слайд 14

ПРИМЕР 3 НОРМАЛЬНОЙ ФОРМЫ В отношении атрибут «Сотрудник» является первичным ключом.

ПРИМЕР 3 НОРМАЛЬНОЙ ФОРМЫ

В отношении атрибут «Сотрудник» является первичным ключом. Личных

телефонов у сотрудников нет, и телефон сотрудника зависит исключительно от отдела.
Таким образом, в отношении существуют следующие функциональные зависимости: Сотрудник → Отдел, Отдел → Телефон, Сотрудник → Телефон.
Зависимость Сотрудник → Телефон является транзитивной, следовательно, отношение не находится в 3NF.
Слайд 15

ЧЕТВЕРТАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА Определение 4. Не ключевой атрибут Не ключевым атрибутом

ЧЕТВЕРТАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА

Определение 4. Не ключевой атрибут
Не ключевым атрибутом называется любой атрибут

отношения, не входящий в состав первичного ключа (в частности, первичного).