Проектирование реляционных баз данных. Проблемы проектирования в классическом подходе. Принципы нормализации, нормальные формы

Что такое проект реляционной базы данных Это набор взаимосвязанных отношений в которых определены все атрибуты заданы первичные ключи отношений и заданы еще некоторые дополнительные свойства отношений которые относятся к принципам поддержки целостности. Поэтому проект базы данных должен быть очень точен и выверен. Фактически проект базы данных это фундамент будущего программного комплекса который будет использоваться достаточно долго и многими пользователями.

2015-01-16

70.48 KB

21 чел.


Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск


Проектирование реляционных баз данных. Проблемы проектирования в классическом подходе.  Принципы нормализации, нормальные формы.

Что такое проект? Это схема — эскиз некоторого устройства, который в дальнейшем будет воплощен в реальность. Что такое проект реляционной базы данных? Это набор взаимосвязанных отношений, в которых определены все атрибуты, заданы первичные ключи отношений и заданы еще некоторые дополнительные свойства отношений, которые относятся к принципам поддержки целостности. Почему именно взаимосвязанных отношений? Потому что при выполнении запросов мы производим объединение отношений и одни и те же значения должны в разных отношениях-таблицах обозначаться одинаково. Действительно, если мы в одной таблице оценки будем обозначать цифрами, а в другой словами «отлично», «хорошо» и т. д., то мы не сможем объединить эти таблицы по столбцу Оценка, хотя по смыслу это для нас одно и то же, но то, что интуитивно понятно человеку, совсем не понятно «умному» компьютеру. Это проблема систем с искусственным интеллектом, которые могут решать весьма сложные интеллектуальные задачи, трудные для рядового инженера, но иногда пасуют перед простейшими интуитивными ассоциациями, понятными любому школьнику. И это необходимо учитывать. Поэтому проект базы данных должен быть очень точен и выверен. Фактически проект базы данных — это фундамент будущего программного комплекса, который будет использоваться достаточно долго и многими пользователями. И как в любом здании, можно достраивать мансарды, переделывать крышу, можно даже менять окна, но заменить фундамент, не разрушив всего здания, невозможно. Этапы жизненного цикла базы данных изображены на рис.1. Они аналогичны, в основном, развитию любой программной системы, однако в них есть определенная специфика, касающаяся только баз данных.

Рис.1. Этапы жизненного цикла БД

Процесс проектирования БД представляет собой последовательность переходов от неформального словесного описания информационной структуры предметной области к формализованному описанию объектов предметной области в терминах некоторой модели. В общем случае можно выделить следующие этапы проектирования:

Системный анализ и словесное описание информационных объектов предметной области.

Проектирование инфологической модели предметной области — частично формализованное описание объектов предметной области в терминах некоторой семантической модели, например, в терминах Е-модели.

Даталогическое или логическое проектирование БД, то есть описание БД в терминах принятой диалогической модели данных.

Физическое проектирование БД, то есть выбор эффективного размещения БД на внешних носителях для обеспечения наиболее эффективной работы приложения.

Если мы учтем, что между вторым и третьим этапами необходимо принять решение, с использованием какой стандартной СУБД будет реализовываться наш проект, то условно процесс проектирования БД можно представить последовательностью выполнения пяти соответствующих этапов (см. рис.2).

Рис. 2. Этапы проектирования БД

Рассмотрим подробней процесс проектирования базы данных. Итак перед Вами стоит какая-то задача. Например, создать базу данных, в которой будет храниться информация о сотрудниках предприятия. Вы подумали и создали БД. А является ли Ваше детище оптимально спроектированным, а может есть какая-то избыточность (например в двух таблицах повторяется одна и та же информация) и т.д.. Как проверить базу на оптимальность? Нужно просто воспользоваться так называемыми нормальными формами. Это законы, с помощью которых можно улучшить структуру базы. Перейдем к самому понятию нормализации и нормальным формам. 

Нормализация – процесс преобразования базы данных к виду, отвечающему нормальным формам разбиение таблицы на две или более, обладающих лучшими свойствами при включении, изменении и удалении данных. Нормализация позволяет обезопасить базу данных от логических и структурных проблем, называемых аномалиями данных. Окончательная цель нормализации сводится к получению такого проекта базы данных, в котором каждый факт появляется лишь в одном месте, т.е. исключена избыточность информации. Это делается не столько с целью экономии памяти, сколько для исключения возможной противоречивости хранимых данных. 

Нормализованная таблица – это когда таблица в реляционной БД удовлетворяет условию что «каждый её атрибут атомарен». Под выражением «атрибут атомарен» понимается, что в позиции на пересечении каждой строки и столбца таблицы всегда находится единственное значение ( т.е в одной ячейке находится одно значение: в текстовом - текст, в числовом только одно число, а не группа чисел перечисленных через запятую ). Фактически, ненормализованные таблицы, даже не допускаются в реляционной БД. 

Полностью нормализованная – когда в проекте не нарушаются никакие принципы нормализации.

Функциональная зависимость.  Поле В таблицы функционально зависит от поля А той же таблицы в том и только в том случае, когда в любой заданный момент времени для каждого из различных значений поля А обязательно существует только одно из различных значений поля В. Отметим, что здесь допускается, что поля А и В могут быть составными. 

Полная функциональная зависимость. Поле В находится в полной функциональной зависимости от составного поля А, если оно функционально зависит от А и не зависит функционально от любого подмножества поля А. 

Первая нормальная форма (1НФ) - Всякая нормализованная таблица (когда ни одна из ее строк не содержит в любом своем поле более одного значения и ни одно из ее ключевых полей не пусто) автоматически считается таблицей в первой нормальной форме. Таким образом, строго говоря, "нормализованная" и "находящаяся в 1НФ" означают одно и то же. 

Вторая нормальная форма (2НФ) - Таблица находится во 2НФ, если она удовлетворяет определению 1НФ и все ее поля, не входящие в первичный ключ, связаны полной функциональной зависимостью с первичным ключом. 

Третья нормальная форма (3НФ) - Таблица находится в 3НФ, если она удовлетворяет определению 2НФ и не одно из ее не ключевых полей не зависит функционально от любого другого не ключевого поля. 

Существуют также другие нормальные формы, однако обычно нормализацию заканчивают на 3НФ.

PAGE  1



 

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.
4448. Основные понятия реляционных баз данных 45.13 KB
  База данных (БД) – организованная в соответствии с определёнными правилами и поддерживаемая в памяти компьютера совокупность данных, характеризующая актуальное состояние некоторой предметной области и используемая для удовлетворения информационных потребностей пользователей. Она должна отражать текущие данные о предметной области
200. Нормальные формы логических функций 63.53 KB
  Нормальные формы логических функций Представление булевой функции в форме дизъюнкции конъюнктивных термов конституент единицы Ki 2.7 называется дизъюнктивной нормальной формой ДНФ этой функции. содержат в точности по одной все логические переменные взятые с отрицаниями или без них то такая форма представления функции называется совершенной дизъюнктивной нормальной формой СДНФ этой функции. Как видно при составлении СДНФ функции нужно составить дизъюнкцию всех минтермов при которых функция принимает значение 1.
9020. ПРИНЦИП ДВОЙСТВЕННОСТИ. РАЗЛОЖЕНИЕ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ ПО ПЕРЕМЕННЫМ. СОВЕРШЕННЫЕ ДИЗЪЮНКТИВНАЯ И КОНЪЮНКТИВНАЯ НОРМАЛЬНЫЕ ФОРМЫ 96.34 KB
  Данная теорема носит конструктивный характер, так как она позволяет для каждой функции построить реализующую ее формулу в виде совершенной д. н. ф. Для этого в таблице истинности для каждой для функции отмечаем все строки, в которых
707. Реализация проектирования баз данных 246.99 KB
  Наименование работы: Создание итоговых запросов. Цель: Сформировать умения создавать итоговые запросы использовать вычисляемые поля. Создать итоговый запрос подсчитывающий среднее арифметическое стоимости на платные услуги по годам. Имя запроса СредняяСтоимость_Итоговый.
5964. МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ 411.39 KB
  Сущности и связи отображаются графически в виде диаграммы ERтипа на основе которого строятся предварительные отношения. Из предварительных отношений получают пробные отношения которые проверяются на предмет нахождения в нормальной форме БойсаКодда и при необходимости приводятся к ней методом декомпозиции. После чего получают окончательные отношения базы данных. Отношения и реляционные базы данных Основные понятия и определения Определение .
6700. Основные принципы проектирования молотовых штампов 74.92 KB
  В момент соприкосновения она препятствует свободному смещению верхнего штампа относительно нижнего в горизонтальном направлении. Усилия воспринимаемые контрзамком значительны поэтому для обеспечения прочности штампа необходимо чтобы толщина контрзамка была не менее высота контрзамка. Следует в конструкции штампа применить самоуравновешенный замок.
20296. Проблемы и задачи проектирования отраслевых информационно-аналитических систем 519.23 KB
  В данной работе необходимо разработать программу а точнее систему управления базой данных какой-либо риэлторской фирмы для определенного города которая позволяет вносить удалять и изменять данные. Область применения: эта небольшая по размеру программа управления базой данных применима в основном для частных коммерческих организаций занимающихся непосредственно продажей недвижимости в частности квартир: однокомнатных двухкомнатных трехкомнатных и домов. На этапе разработки будущей системы именно ему необходимо определить объем и состав...
10254. Занятость населения: сущность, принципы, виды, формы 11.42 KB
  В соответствии с Международным классификатором статуса занятости 1993 г. В зависимости от целей анализа используется различная классификация видов занятости. Труд в процессе занятости создает основное богатство общества обеспечивает его прогрессивное развитие вносит вклад в социальный прогресс мирового сообщества. В противовес занятости безработица негативно влияет на жизненный уровень человека его семьи; является дестабилизирующим фактором ведущим к застою деградации отдельных регионов социальным потрясениям в обществе.
1230. Принципы и техника формирования кустовидной формы кроны 35.81 KB
  Краткая характеристика груши: видовой состав биологические особенности районирование технология возделывания сорта. Свежие яблоки и груши зимних сортов орехи замороженные плоды косточковых слива вишня и др. Влияние подвоя на привой привоя на подвой Прививки садовых деревьев –яблони или груши широко распространенная процедура. Краткая характеристика груши: видовой состав биологические особенности районирование технология возделывания сорта Груша относится к роду Pirus груша который входит в...
7643. Основные принципы работы с базой данных в Microsoft Access 9.01 KB
  Основные принципы работы с базой данных в Microsoft ccess. Что такое База данных. Проектирование базы данных. Создание базы данных.
© "REFLEADER" http://refleader.ru/
Все права на сайт и размещенные работы
защищены законом об авторском праве.