Определение реляционной базы данных.

Концепция реляционной модели данных была предложена в 1969 году Эдгаром Коддом, известным специалистом в области баз данных, а в 1970 году она была им опубликованы. 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. Реляционная модель является удобной и наиболее привычной формой представления данных.

При табличной организации данных отсутствует иерархия элементов. Строки и столбцы могут быть просмотрены в любом порядке, поэтому высока гибкость выбора любого подмножества элементов в строках и столбцах.

Любая таблица в реляционной базе состоит из строк, которые называют записями, и столбцов, которые называют полями. На пересечении строк и столбцов находятся конкретные значения данных. Для каждого поля определяется множество его значений, например, поле «Месяц» может иметь двенадцать значений.

Структура таблицы в реляционной базе характеризуется следующим:

· она состоит из совокупности столбцов;

· каждый столбец имеет уникальное, то есть не повторяющееся в других столбцах, имя;

· последовательность столбцов в таблице не существенна;

· все строки таблицы организованы по одинаковой структуре, то есть имеют одно и то же количество реквизитов и имеют одинаковую длину;

· в таблице нет одинаковых строк;

· количество строк в таблице практически не ограничено;

· последовательность строк в таблице не существенна;

· при выполнении манипуляций с таблицей все строки и столбцы могут просматриваться в произвольном порядке безотносительно к их содержанию и смыслу.

Для этого типа модели имеется развитый математический аппарат – реляционная алгебра. В реляционной алгебре поименованный столбец отношения называется атрибутом, а множество всех возможных значений конкретного атрибута – доменом. Строки таблицы со значениями разных атрибутов называют кортежами. Например, в таблице, приведенной на рис. 7, кортежи – это d_i1, d_i2,…,d_in (i=1,2,…m); а домены – d_1к, d_2к,…,d_mk (k=1,2,…n). Количество атрибутов, содержащихся в отношении, определяет его степень, а количество кортежей – кардинальность отношения.

 

Нормализация отношений базы данных. 1 нормальная форма.

Определение 1НФ

Таблица находится в 1НФ, если все ее поля содержат только простые неделимые значения.

 

Таблицы ФИЛИАЛ и КЛИЕНТ не удовлетворяют требованиям 1НФ. Для приведения их к 1НФ в них надо вставить новые записи следующим образом:

 

ФИЛИАЛ

НФ	АДР_Ф	НМ	НС	ОСТ	ТИП
	Ванеева, 6				Д
	Ванеева, 6				Т
	Ванеева, 6				Т
	Солтыса, 3				Т
	Солтыса, 3				Д

 

КЛИЕНТ

НК	ФИО_К	СОЦ_П	АДР_К	НС
	Сокол С.С.	Служащий	Садовая, 1
	Сокол С.С.	Служащий	Садовая, 1
	Брас Б.Б.	Рабочий	Гая, 9
	Лань Л.Л.	Служащий	Лесная, 4
	Лань Л.Л.	Служащий	Лесная, 4
	Лань Л.Л.	Служащий	Лесная, 4

 

Но полученные таблицы неэффективны, так как содержат много избыточной информации. Необходимо их привести к 2НФ.

Нормализация отношений базы данных. 2 нормальная форма.

Определение 2НФ

Таблица находится в 2НФ, если она удовлетворяет требованиям 1НФ и неключевые поля функционально полно зависят от первичного ключа.

 

Функциональная зависимость – это понятие, отображающее определенную семантическую связь между полями таблицы. Пусть (Х₁, Х₂,…,Х_к) – множество полей, образующих первичный ключ.

Неключевое поле А функционально полно зависит от первичного ключа, если:

· оно функционально зависит от первичного ключа, т.е. каждой комбинации значений полей первичного ключа соответствует одно и только одно значение поля А, что записывается

(Х1, Х2,…,Хк)®А

· не существует функциональной зависимости А ни от какого подмножества полей первичного ключа (в противном случае А находится в частичной функциональной зависимости от первичного ключа).

В таблице КЛИЕНТ неключевые поля ФИО_К, СОЦ_П, АДР_К функционально зависят от ключа (НК, НС), что запишем

НК, НС ® ФИО_К, СОЦ_П, АДР_К

Кроме того, они функционально зависят от подмножества ключа – НК, что запишем

НК ® ФИО_К, АДР_К, СОЦ_П

Следовательно, неключевые поля ФИО_К, СОЦ_П, АДР_К находятся в частичной функциональной зависимости от первичного ключа (НК, НС) и нарушаются требования 2НФ. Эти поля надо из таблицы КЛИЕНТ удалить. Полученную в результате этого таблицу назовем КЛИЕНТ–СЧЕТ (таблица 1), которая имеет вид

 

КЛИЕНТ–СЧЕТ

НК	НС

 

Эта таблица удовлетворяет требованиям 2НФ.

Удаленные неключевые поля помещаются в новую таблицу совместно с подмножеством НК, от которого они зависят. И это подмножество будет первичным ключом новой таблицы КЛИЕНТ (таблицы 2) вида

КЛИЕНТ

НК	ФИО_К	СОЦ_П	АДР_К
	Сокол С.С.	Служащий	Садовая, 1
	Брас Б.Б.	Рабочий	Гая, 9
	Лань Л.Л.	Служащий	Лесная, 4

 

Новая таблица КЛИЕНТ также удовлетворяет требованиям 2НФ. Ее неключевые поля функционально полно зависят от первичного ключа.

Полученные таблицы 1, 2 не содержат избыточной информации, и нет основания приводить их к 3НФ.

Таблица ФИЛИАЛ удовлетворяет требованиям 2НФ, так как ее неключевые поля НФ, АДР_Ф, НМ, ОСТ, ТИП функционально полно зависят от первичного ключа

НС ® НФ, АДР_Ф, НМ, ОСТ, ТИП

Но в таблице ФИЛИАЛ повторяется информация о филиале для всех счетов, обрабатываемых им. Поэтому ее надо привести к 3НФ.