Первая нормальная форма (1НФ)

 

Первая нормальная форма предписывает, что все данные, содержащиеся в таблице, должны быть атомарными (неделимыми). Перечень соответствующих атомарных типов данных определяется СУБД. Требование 1НФ совершенно естественное. Оно означает, что в каждом поле каждой записи должна находиться только одна величина, но не массив и не какая-либо другая структура данных.

 

Вторая нормальная форма (2НФ)

 

Говорят, что таблица находится во второй нормальной форме, если она находится в 1НФ и каждый не ключевой столбец полностью зависит от первичного ключа. Другими словами, значение каждого поля должно полностью определяться значением первичного ключа. Важно отметить, что зависимость от первичного ключа понимается именно как зависимость от ключа целиком, а не от отдельной его составляющей (в случае составного ключа).

Чтобы перейти от первой нормальной формы ко второй, нужно выполнить следую­щую последовательность действий:

• Определить, на какие части можно разбить первичный ключ, так чтобы некоторые из неключевых полей зависели от одной из этих частей (эти части не обязаны состоять из одной колонки).
• Создать новую таблицу для каждой такой части ключа и группы, зависящих от нее полей и переместить их в эту таблицу. Часть бывшего первичного ключа станет при этом первичным ключом новой таблицы.
• Удалить из исходной таблицы поля, перемещенные в другие таблицы, кроме тех, которые станут внешними ключами.

 

Третья нормальная форма (3НФ)

 

Говорят, что таблица находится в 3НФ, если она соответствует 2НФ и все не ключевые столбцы взаимно независимы.

Взаимную зависимость столбцов удобно понимать следующим образом: столбцы являются взаимно зависимыми, если нельзя изменить один из них, не изменяя другой.

Чтобы перейти от второй нормальной формы к третьей, нужно выполнить следую­щую последовательность действий:

• Определить все поля, от которых зависят другие поля.
• Создать новую таблицу для каждого такого поля или группы полей и группы зависящих от него полей и переместить их в эту таблицу. Поле или группа полей, от которого зависят перемещенные поля, станет при этом первичным ключом новой таблицы.
• Удалить из исходной таблицы поля, перемещенные в другие таблицы, кроме тех, которые станут внешними ключами.

 

Высшие нормальные формы

 

В теории реляционных баз данных рассматриваются и формы высших порядков — нормальная форма Бойса — Кодда, 4НФ, 5НФ и даже выше. Большого практического значения эти формы не имеют, и разработчики, как правило, всегда останавливаются на 3НФ.

 

 

Вопросы для самоконтроля:

1. Назовите цели нормализации.
2. Чем опасно избыточное дублирование информации?
3. Назовите основные свойства нормальных форм.
4. Какие ограничения таблиц относят к 1НФ, 2НФ и 3НФ?
5. Приведите примеры таблиц, соответствующих и не соответствующих требованиям нормальных форм.

 

Лекция 10. Средства проектирования структур БД

 

План:

1. Классификация СУБД
2. Требования к СУБД
3. Общая характеристика и классификация CASE-средств
4. Основные характеристики и возможности СУБД Access
5. Типы данных СУБД Access
6. Создание новой базы данных

 

Классификация СУБД

 

Классифицировать СУБД можно по следующим признакам:

• по используемой модели данных (классификация МД была рассмотрена выше),
• по способу организации БД (централизованная или распределенная);
• по реализуемым режимам работы (однопользовательский, многопользовательский и т.д.);
• по способам физической организации данных.

 

Требования к СУБД

 

Выбор СУБД является одним из важных этапов при разработке приложений баз данных. Выбранный программный продукт должен удовлетворять как текущим, так и будущим потребностям предприятия, при этом следует учитывать финансовые затраты на приобретение необходимого оборудования, самой системы, разработку необходимого программного обеспечения на ее основе, а также обучение персонала. Кроме того, необходимо убедиться, что новая СУБД способна принести предприятию реальные выгоды.

Очевидно, наиболее простой подход при выборе СУБД основан на оценке того, в какой мере существующие системы удовлетворяют основным требованиям создаваемого проекта информационной системы. Более сложным и дорогостоящим вариантом является создание испытательного проекта на основе нескольких СУБД и последующий выбор наиболее подходящего. Но и в этом случае используются определенные критерии отбора.

Перечень требований к СУБД может изменяться в зависимости от поставленных целей. Тем не менее, можно выделить несколько групп критериев:

• реализуемые режимы работы с БД и максимальное число пользователей одновременно обращающихся к базе;
• модель данных (предусмотренные типы данных, средства поиска, реализация языка запросов, средства поддержания целостности базы данных);
• особенности архитектуры и функциональные возможности (масштабируемость, которая определяет, сможет ли данная СУБД соответствовать росту информационной системы, распределенность, сетевые возможности);
• контроль работы системы (возможность управления использованием памяти, возможность самоконфигурирования, самодиагностики производительности);
• особенности разработки приложений (средства проектирования, поддержка большого количества национальных языков, возможности разработки Web-приложений, поддерживаемые языки программирования);
• производительность, т.е. отношение количества запросов, обрабатываемых за некий промежуток времени, к стоимости всей системы, возможности параллельной обработки данных, возможности оптимизирования запросов);
• надежность (сохранность информации при сбоях, обеспечение защиты данных от несанкционированного доступа);
• требования к рабочей среде (минимальные требования к оборудованию, максимальный размер адресуемой памяти, операционные системы, под управлением которых способна работать СУБД);
• требуемый уровень квалификации персонала;
• смешанные критерии (качество и полнота документации, стоимость, стабильность производителя, распространенность СУБД).