Дайте определение процесса нормализации БД, опишите признаки, свойства и составляющие основных нормальных форм (1нф, 2нф, 3нф).

Нормализация - это формальный метод анализа отношений на основе их первичного ключа и существующих связей. Ее задача - это замена одной схемы (или совокупности отношений) БД другой схемой, в которой отношения имеют более простую и регулярную структуру.

 

(!!!) При работе с реляционной моделью для создания отношений приемлемого качества достаточно выполнения требований первой нормальной формы.

Первая нормальная форма (1НФ) связана с понятиями простого и сложного атрибутов. Простой атрибут - это атрибут, значения которого неделимы. Сложный атрибут может иметь значение, представляющее собой объединение нескольких значений одного или разных доменов.

Отношение приведено к 1НФ, если все его атрибуты - простые, т.е. значение атрибута не должно быть множеством или повторяющейся группой.

Вторая нормальная форма (2НФ) применяется к отношениям с составными ключами (состоящими из двух и более атрибутов) и связана с понятием функциональной зависимости: если в любой момент времени каждому значению атрибута A соответствует единственное значение атрибута B, то B функционально зависит от A (A B), при этом атрибут A называется детерминантом.

Отношение находится во 2НФ, если оно приведено к 1НФ и каждый неключевой атрибут функционально зависит от составного первичного ключа.

 

Третья нормальная форма (3НФ) связана с понятием транзитивной зависимости: Пусть A, B, C - атрибуты некоторого отношения, при этом A B (В зависит только от А) и B C (С зависит только от В), тогда C транзитивно зависит от A (A C).

Отношение находится в 3НФ, если оно находится во 2НФ и не имеет атрибутов, не входящих в первичный ключ и находящихся в транзитивной зависимости от первичного ключа.

 

Существуют также нормальная форма Бойса-Кодда (НФБК), 4НФ и 5НФ.

 

14. Опишите сущность основных и дополнительных стратегий поддержания ссылочной целостности в РБД, укажите возможные причины нарушения ссылочной целостности.

С сылочная целостность может быть нарушена при выполнении одной из четырех операций:

1. Обновление записей в родительской таблице.

2. Удаление записей в родительской таблице.

3. Вставка записей в дочерней таблице.

4. Обновление записей в дочерней таблице.

 

Основные стратегии поддержания ссылочной целостности:

1. RESTRICT (ОГРАНИЧИТЬ) - не разрешать выполнение операции, приводящей к нарушению ссылочной целостности.

2. CASCADE (КАСКАДНОЕ ИЗМЕНЕНИЕ) - разрешить выполнение требуемой операции, но внести при этом необходимые изменения в связанных таблицах так, чтобы сохранить все имеющиеся связи.

Дополнительные стратегии поддержания ссылочной целостности:

1. IGNORE (ИГНОРИРОВАТЬ) - разрешить выполнять операцию без проверки ссылочной целостности

2. SET NULL (ЗАДАТЬ ЗНАЧЕНИЕ NULL) - разрешить выполнение требуемой операции, но все возникающие некорректные значения внешних ключей изменять на null-значения.

3. SET DEFAULT (ЗАДАТЬ ЗНАЧЕНИЕ ПО УМОЛЧАНИЮ) - разрешить выполнение требуемой операции, но все возникающие некорректные значения внешних ключей изменять на некоторое значение, принятое по умолчанию.