Нормализация таблиц в реляционной модели базы данных
4 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КЕМЕРОВСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ФАКУЛЬТЕТ ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ Кафедра вычислительной техники и информационных технологий Контрольная работа по дисциплине “Базы данных” по теме: “Нормализация таблиц в реляционной модели базы данных” Выполнил: студент группы ПИс-061 (сокращенная форма обучения) Жилкова Ольга Анатольевна г. Кемерово 2007 г. Содержание - 1 Нормализация таблиц в реляционной модели БД
- 1.1 Понятие “Нормализация"
- 1.2 Первая нормальная форма
- 1.3 Вторая нормальная форма
- 1.4 Третья нормальная форма
- 1.5 Четвертая нормальная форма
- 1.6 Пятая нормальная форма.
- 2. Реляционная алгебра над учебной базой
- 3. База данных для предметной области “Учебные пособия"
- Литература
1 Нормализация таблиц в реляционной модели БД1.1 Понятие “Нормализация"Нормализация - это формализованная процедура, в процессе выполнения которой атрибуты данных (поля) группируются в таблицы, а таблицы, в свою очередь, - в базы данных. Цели нормализации следующие:Исключить дублирование информации в таблицах.Обеспечить возможность изменений в структуре таблиц.Уменьшить влияние структурных изменений базы данных на работу приложений, обеспечивающих пользователям доступ к данным.Процесс нормализации состоит из нескольких этапов. Первые три из них, выполняемых чаще всего, были описаны в 1972 году доктором Коддом.1.2 Первая нормальная формаКаждое поле таблицы должно представлять уникальный тип информации. Это правило означает, что необходимо избавиться от повторяющихся полей и разделить составные поля на отдельные элементы данных. Правила построения первой нормальной формы требуют, чтобы все таблицы данных были плоскими и не содержали повторяющихся данных в различных строках. Под плоской понимается таблица, имеющая только два измерения: длина (число записей или строк) и ширина (число полей или столбцов). Ее ячейки не могут содержать больше одного значения. Если хотя бы одна ячейка таблицы содержит больше одного значения, для представления ее содержимого уже требуется третье измерение - глубина. Плоские таблицы и плоские файлы баз данных очень похожи тем, что имеют только два измерения. Однако в плоском файле содержится лишь одна таблица и не накладываются ограничения на содержимое ее ячеек.Примером ненормализованных данных могут выступать данные, представленные в таблице 1.1 Таким способом обычно составляется расписание движения транспорта.Таблица 1.1 - Ненормализованные данные|
Судно | Название | Рейс | Погрузка | Прибытие из | Прибытие | Порт | Отправление | Прибытие | Порт | Отправление | | 526 | Japan Bear | 9203W | 5/31/92 | SFO | 6/6/92 | HNL | 6/8/92 | 7/15/92 | OSA | 7/18/92 | | 603 | Korea Bear | 9203W | 5/05/92 | OAK | 6/19/92 | OSA | 6/21/92 | 6/25/92 | INC | 6/28/92 | | 531 | China Bear | 9204W | 6/20/92 | LAX | 7/10/92 | PAP | 7/11/92 | 8/28/92 | SYD | 9/2/92 | | 528 | Japan Bear | 9204W | 8/20/92 | SFO | 8/27/92 | HNL | 8/29/92 | 9/30/92 | OSA | 10/2/92 | | |
Поскольку суда останавливаются во многих портах, столбцы Прибытие, Порт и Отправление повторяются для каждой остановки. Такая структура записи данных не подходит для реляционной базы данных. запись приведенной информации не соответствует требованиям первой нормальной формы, поскольку содержит повторяющуюся группу столбцов. Эту таблицу необходимо разделить на две: Порты и рейсы судов, не содержащие повторяющихся групп, как показано в таблицах 1.2 и 1.3 Таблица 1.2 - Таблица “Рейсы судов” |
Судно | Название | Рейс | Погрузка | Прибытие из | | 528 | Japan Bear | 9203W | 5/31/92 | SFO | | 603 | Korea Bear | 9203W | 6/5/92 | OAK | | 531 | China bear | 9204W | 6/20/92 | LAX | | 528 | Japan bear | 9204W | 8/20/92 | SFO | | |
Таблица 1.3 - Таблица “Порты” |
Прибытие | Порт | Отправление | | 6/6/92 | HNL | 6/8/92 | | 6/19/92 | OSA | 6/21/92 | | 7/10/92 | PAP | 7/11/92 | | 8/27/92 | HNL | 8/29/92 | | 7/15/92 | OSA | 7/18/92 | | 6/25/92 | INC | 6/28/92 | | 8/28/92 | SYD | 9/2/92 | | 9/30/92 | OSA | 10/2/92 | | |
Теперь необходимо установить связь между таблицами Порты и Рейсы судов. В столбце рейс указывается текущий год, номер рейса за этот год, а также направление рейса (например, 9204W - это четвертый рейс за 1992 год в западном направлении). Таким образом, для связи между таблицами следует применять поля Судно и Рейс. Использовать какой-либо один из этих способов недостаточно, поскольку одно судно может делать несколько рейсов в течение года, а в одном направлении могут отправляться сразу несколько судов. Поскольку для удовлетворения требований первой нормальной формы придется создать новую таблицу Порты, необходимо отсортировать ее столбцы в порядке значимости. Первыми, как правило, размещаются столбцы, используемые для установки связи. При этом они располагаются в той последовательности, в какой они входят в составной первичный ключ. Данные показаны в таблице 1.4 Таблица 1.4 - Таблица “Порты” |
Судно | Рейс | Порт | Прибытие | Отправление | | 528 | 9203W | HNL | 6/6/92 | 6/8/92 | | 603 | 9203W | OSA | 6/19/92 | 6/21/92 | | 531 | 9204W | PAP | 7/10/92 | 7/11/92 | | 528 | 9204W | HNL | 8/27/92 | 8/29/92 | | 528 | 9203W | OSA | 7/15/92 | 7/18/92 | | 603 | 9203W | INC | 6/25/92 | 6/28/92 | | 531 | 9204W | SYD | 8/28/92 | 9/2/92 | | 528 | 9204W | OSA | 9/30/92 | 10/2/92 | | |
Теперь необходимо определить ключевые поля таблицы Порты, что дает возможность точно идентифицировать ее записи. Обязательно необходимо создать первичный ключ, поскольку от этой таблицы могут зависеть многие другие. Необходимо добавить столбцы Судно и рейс, так как они обеспечивают связь с данными таблицы Рейсы судов, также добавить поле Порт для создания совершенного уникального ключа (столбы Судно и Рейс могут содержать повторяющиеся значения). Комбинации Судно+Рейс+Порт представляет собой составной первичный ключ, значение которого однозначно идентифицирует запись. Значения этого ключа не повторяются, поскольку учтена возможность дважды делать остановку в одном порту (придвижении туда и обратно). Так, если судно возвращается с востока, рейс помечается суффиксом “Е". 1.3 Вторая нормальная формаДля приведения таблиц ко второй нормальной форме необходимо обеспечить полную зависимость столбцов, которые не являются ключевыми, от первичного ключа, а если этот ключ составной, то от каждого его элемента. Под полной зависимостью понимается возможность однозначного определения значения каждого неключевого поля с помощью значения первичного ключа. Если для однозначного определения используется составной первичный ключ, то это правило применяется к каждому значению из полей, входящих в составной ключ. Всегда, когда это возможно, в качестве первичного ключа следует использовать самые простые данные, имеющие “естественные" уникальные значения. Перед переходом ко второй нормальной форме необходимо привести данные к первой нормально форме. В процессе создания второй нормальной формы большая часть повторяющихся данных, оставшихся в таблице после приведения ее к первой нормальной форме, будет удалена.Для создания в таблице Рейсы судов однозначного ключа придется использовать составной ключ (Судно+Рейс). Поскольку номер и название судна могут повторяться. Поля Судно и Название не зависят от первичного ключа, так как полем Рейс ничего не определяется. Название судна указывается в каждом рейсе. Так, например, название Japan Bear появляется дважды. Все эти недостатки нарушают правила второй нормальной формы. Возникает необходимость разбиения таблицы Рейсы судов еще на две: Рейсы и Суда. Каждый корабль описывается одной строкой в таблице суда, а одна строка таблицы Рейсы описывает рейс одного судна (с целью упрощения построения базы данных восточные и западные направления рассматриваются как отдельные рейсы). Как и в таблице Порты, для установления соответствия между рейсами и судами необходимо создать ключ, поэтому необходимо добавить поле номеров судов в таблицу Рейсы. Таблицы Суда и Рейсы показаны в таблицах 1.5 и 1.6Таблица 1.5 - Таблица “Суда”|
Судно | Название | | 528 | Japan Bera | | 603 | Korea Bear | | 531 | China bear | | |
Страницы: 1, 2, 3
|
