· возможности сравнения параметров вариантов реализации одной схемы БД на разных СУБД;

· возможности сравнения параметров реализации одной схемы БД на разных аппаратных серверах БД;

· возможности предсказания временных параметров работы различных прикладных программ и служебных программ-утилит.

Задача сравнения временных параметров разных СУБД рассматривается как самостоятельная. Однако, она часто должна решаться как часть проектной задачи выбора СУБД для проектируемой БД и в процессе этого проектирования.
Понятие транзакции было введено для определения законченной совокупности действий над БД, которая переводит БД из одного целостного в логическом смысле состояния в другое. На его базе строились, прежде всего, механизмы корректной актуализации и восстановления БД. Однако, затем на этой основе стали базироваться и другие механизмы и методы.

Временные оценки СУБД наиболее популярных тестов последнее время даются в виде числа транзакций определенного стандартизованного вида в единицу времени. Распределенная обработка строится на основе мониторов транзакций.
Нужно будет обнаруживать пределы возможностей такого деления работ на достаточно мелкие порции. Здесь отметим очень важный эффект: практика ориентации на "транзакционный подход" тесно связана с классической методологией проектирования БД, которая развивалась, в основном, как методология проектирования так называемы "операционных" БД, то есть баз данных, которые должны фиксировать отдельные совершаемые операции и хранить модель текущего фактического состояния объекта или ПрО.

При проектировании структур данных для автоматизированных систем выполняется сбор информации об объектах предметной области в рамках одной таблицы (отношения), а потом выполняется последующая ее декомпозиция на несколько взаимосвязанных таблиц на основе процедуры нормализации отношений. При определении структур данных в отношениях реляционной модели существуют две основные проблемы: избыточное дублирование данных и аномалии.

Следует различать простое (неизбыточное) и избыточное дублирование данных . Наличие простого дублирования допускается в базе данных, а избыточное может приводить к проблемам при обработке данных.

Аномалиями называют такую таблицу в базе данных, которая приводит к противоречиям в базе данных или существенно усложняет обработку данных. Выделяют три основных вида аномалий: аномалии модификации, удаления и добавления. Аномалии модификации проявляются в том, что изменение одного значения может повлечь за собой просмотр всей таблицы и соответствующие изменения других записей таблицы. Аномалии удаления состоят в том, что при удалении какого-либо значения из таблицы может пропасть и другая информация, которая не связана на прямую с удаляемым значением. Аномалии добавления возникают в случаях, когда информацию в таблицу нельзя поместить до тех пор, пока она не полная, либо вставка новой записи требует дополнительного просмотра таблицы.

От избыточности данных и различных аномалий можно избавиться с помощью нормализации отношений.

2.1.1. Метод нормальных форм

Нормализация – это приведение, к лучшей форме относительно включения, удаление и модификации.

Процесс проектирования баз данных с использованием метода нормальных форм является итерационным и заключается в последовательном переводе отношений из первой нормальной формы в нормальные формы более высокого порядка по определенным правилам. Каждая следующая нормальная форма ограничивает определенный тип функциональных зависимостей, устраняет соответствующие аномалии при выполнении операций над отношениями базы данных и сохраняет свойства предшествующих нормальных форм.

Для определения структуры каждой таблицы необходимо выполнить анализ функциональных зависимостей, т. е. выяснить какие поля зависят от других полей, а затем поля с одинаковой зависимостью организовать в отдельную таблицу. Таким образом, в одну и туже таблицу не нужно включать поля, являющиеся произвольными от других полей. В результате количество необходимых таблиц определяется числом функциональных зависимостей. Формально нормализация данных обеспечена, если набор таблиц удовлетворяет первым трем правилам, которые называются нормальными формами.

Этот метод является классическим методом проектирования реляционной базы данных. Он основан на понятии зависимости между атрибутами отношений. Существуют следующие основные виды зависимостей: функциональные, транзитивные и многозначные.

Атрибут В функционально зависит о атрибута А, если каждому значению А соответствует в точности одно значение В (обозначение: А®В). Функциональная взаимозависимость атрибутов А и В означает, что имеется взаимнооднозначное соответствие, т.е. А®В и В®А (А«В). Функциональная частичная зависимость – зависимость неключевого атрибута от части составного ключа. Полная функциональная зависимость – зависимость неключевого атрибута от всего составного ключа.

Атрибут С зависит от атрибута А транзитивно , если для атрибутов А,В,С выполняется условие А®В и В®С, но обратная зависимость отсутствует.

Атрибут В многозначно зависит от атрибута А, если каждому значению А соответствует множество значений В, не связанных с другими атрибутами. Эти зависимости могут быть «один ко многим», «многие к одному» или «многие ко многим» (1:m, m:1, m:m соответственно), обозначаемые соответственно АÞВ, ВÞА и АÛВ.

Два и более атрибута называются взаимнонезависимыми, если не один из этих атрибутов не является функционально-зависимым от других атрибутов (В не зависит от А: АØ®В; взаимнонезависимы: АØ =В).

Процесс проектирования базы данных с использованием метода нормальных форм является итерационным и заключается в последовательном переводе отношения из первой нормальной формы (НФ) в нормальную форму более высокого порядка по определенным правилам. Перевод отношения в следующую нормальную форму осуществляется методом декомпозиции без потерь, основной операцией этого метода является проекция. Каждая следующая нормальная форма ограничивает определенный тип зависимостей, устраняет соответствующие аномалии и сохраняет свойства предшествующих нормальных форм.

Выделяют следующую последовательность нормальных форм:

1. первая нормальная форма (1НФ);

2. вторая нормальная форма (2НФ);

3. третья нормальная форма (3НФ);

4. усиленная нормальная форма или нормальная форма Бойса-Кодда (БКНФ);

5. четвертая нормальная форма (4НФ);

6. пятая нормальная форма (5НФ).

Отношение находится в 1НФ , если все его атрибуты являются простыми (имеют единственное значение). Исходное отношение строится таким образом, чтобы оно было в 1НФ.

Отношение находится в 2НФ , если оно находится в 1НФ, и каждый неключевой атрибут функционально-полно зависит от первичного ключа.

Отношение находится в 3НФ , если оно находится в 2НФ и каждый неключевой атрибут нетранзитивно зависит от первичного ключа. Отношение находится в 3НФ в том и только в том случае, если все неключевые атрибуты отношения взаимнонезависимы и полностью зависят от первичного ключа.

Если в отношении имеется зависимость атрибутов составного ключа от неключевых атрибутов, то нужно перейти к БКНФ. Отношение находится в БКНФ , если оно находится в 3НФ, и в нем отсутствуют зависимости ключей от неключевых атрибутов.

4НФ . В произвольном отношении R(A,B,C) может одновременно существовать многозначная зависимость АÞВ и АÞС. Это обстоятельство обозначим как АÞВ|С, т.е. атрибуты В и С многозначно зависят от А.