Связь зависимостей по соединению и многозначных зависимостей.

Каждая JD вида *(A, B) в отношении со схемой R(A,B), где А и В -
множества атрибутов, является эквивалентной MVD А ∩ В →→ А и
А ∩ В →→ В. (Любая MVD является JD, но не наоборот!!!)

Однако, существуют JD, которые не эквивалентны никакой MVD.
Так, например, если в отношении R = (A, B, C) имеется JD
*((A,B), (B, C), (A,C)), то она не эквивалентна никакой MVD. Пример:

На приведенном примере отношение содержит JD *((A,B), (B, C), (A,C)), что можно проверить, вычислив: p_A1(R) * p_A2(R) *... * p_An(R).

Однако никакой нетривиальной MVD в нем нет.

В этом можно убедиться, проверив, что ни одна из следующих зависимостей не удовлетворяется:

A →→B, A →→C, B →→A, B →→C, C →→A,C →→B.

Формальная постановка задачи проектирования реляционной схемы

Формальная постановка задачи
проектирования реляционной схемы

Декомпозиция схемы реляционного отношения

Эквивалентность отношений

Декомпозиция без потери (с сохранением) данных

Декомпозиция без потери (с сохранением) зависимостей

Эквивалентность нормальных форм

Критерий качества реляционной схемы

Тезис об универсальном отношении. Вся ПО может быть представле-на в виде универсального отношения, содержащего все атрибуты ПО.

Задача проектирования. Реляционную схему S₀, содержащую схему универсального отношения R:

S0 = {R = <U, G>},

где U – множество атрибутов, а G – множество зависимостей,
необходимо эквивалентно преобразовать в схему S_D,
представленную в виде совокупности отношений R1,…, Rn:

SD = {Ri = <U_i, G_i>, i = 1, 2,..., n},

которая была бы в некотором смысле лучше схемы S₀.

В этом определении следует уточнить:

3 процедуру представления отношений в виде совокупности других;

3 понятие эквивалентности схем отношений;

3 критерий качества схемы отношений.

 

Декомпозиция схемы реляционного отношения

Декомпозицией отношения R со схемой R(M) называется процедура разбиения R на множество отношений R1, R2,…, Rn со схемами
R1(M1),…, Rn(Mn), которая удовлетворяет следующим требованиям:

3 М1 È М2 È … È Мn = М. Другими словами, любой атрибут из R
должен содержаться в по крайней мере одном из отношений Ri
и все Ri должны быть определены на атрибутах R.

3 Все отношения Ri (1 £ i £ n), являются проекциями исходного
отношения R по атрибутам, содержащимся в Ri, то есть
Ri(Mi) = p_Mi(R)

Декомпозиция обладает свойством соединения без потерь, если R является естественным соединением R1, R2,…, Rn, то есть
R= R1 * R2 *…* Rn

Итак, декомпозиция – единственная операция,
используемая при разбиении схем отношений

 

Эквивалентность схем отношений по зависимостям

Эквивалентность по зависимостям. Две совокупности отношений эквивалентны по зависимостям, если они определены на одних и тех же атрибутах, и в них сохранены все зависимости данных (функциональные и многозначные).

Если исходной и результирующей схемами являются S₀ и S_D, то эквивалентность по зависимостям означает следующее:

 

Где U, Ui – атрибуты S₀ и S_D, а G, Gi – зависимости S₀ и S_D.

 

Эквивалентность схем отношений по данням

Эквивалентность по данным. Две совокупности отношений эквивалентны по данным, если естественные соединения отношений каждой из совокупностей дают идентичные отношения.

Если исходной и результирующей схемами являются S₀ и S_D, то экви-валентность по данным означает, что такое разбиение производится декомпозицией, обладающей свойством соединения без потерь.

Как добиться, чтобы декомпозиция обладала этим свойством?

Утверждение. Если R1(U1) R2(U2) являются декомпозицией R(U)
с сохранением функциональных и/или многозначных зависимостей, то эта декомпозиция обеспечивает соединение без потерь тогда и только тогда, когда:
U1 Ç U2 ® (или ®®) U1 – U2

либо

U1 Ç U2 ® (или ®®) U2 – U1

 

Эквивалентность нормальных форм.

Свойство соединения без потерь не всегда гарантирует сохранение зависимостей.

Аналогично, не каждое разложение, сохраняющее зависимости, обладает свойством соединения без потерь.

Эквивалентность нормальных форм.

Декомпозиция универсального отношения вплоть до 3NF сохраняет эквивалентность по данным и по зависимостям.

При приведении универсального отношения к BCNF сохраняется эквивалентность по данным, но теряется эквивалентность по зависимостям.

 

Этапы жизненного цикла разработки БД

 

Жизненны цикл системы баз данных представляет собой концепцию, в рамках которой полезно и удобно рассматривать развитие системы баз данных во времени.

Жизненный цикл системы баз данных, как и любой программной системы, включает две основных фазы:

• проектирование и
• реализация.