Реферат: Развитие теории и практики баз данных

Указанные аномалии связаны с избыточностью (дублированием) данных в БД.

Определить дублирование данных в БД, а значит и предсказать возможность возникновения аномалий обновления можно на этапе проектирования структуры базы данных.

Одним из наиболее алгоритмически и понятийно простых методов устранения избыточности хранения данных является метод нормальных форм, который основан на анализе функциональных зависимостей (ФЗ) атрибутов отношений.

Если даны два атрибута X и Y некоторого отношения, то говорят, что Y функционально зависит от X, если в любой момент времени каждому значению X соответствует ровно одно значение Y. Функциональная зависимость обозначается X◊Y.

Обратимый пошаговый процесс замены данной совокупности отношений другой схемой с устранением избыточных функциональных зависимостей называется нормализацией.

Процесс проектирования БД с использованием метода нормальных форм (нормализация) 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 БД и сохраняет свойства предшествующих нормальных форм.

Процесс формального построения нормализованных отношений проектируемой базы данных может быть начат с формирования одной таблицы, содержащей все атрибуты всех сущностей предметной области.

Рассмотрим предметную область - распределение учебной нагрузки по

преподавателям одной кафедры. Предположим, что у каждой группы каждый

предмет ведет только один преподаватель. Помимо личных данных преподавателя необходимо хранить данные по группе (Наименование, Староста) и для пары (Преподаватель, Группа) необходимо хранить список предметов, которые данный преподаватель преподает в данной группе.

В качестве исходной таблицы возьмем:

А	В	С
Личные данные преподавателя: ФИО, Должность, Оклад	Данные группы: Наименование, Староста	Предметы

В качестве первичного ключа таблицы возьмем столбцы "Личные данные Преподавателя" и "Данные группы", поскольку существует только одна ФЗ: AB◊C.

Отношение находится в первой нормальной форме (1НФ), если значения всех его атрибутов атомарны.

Выполним преобразование для таблицы примера:

1. Столбец личных данных преобразуем в четыре столбца:

"Преподаватель" (ФИО), "Табельный №", "Должность", "Оклад". Теперь ключ - "Табельный №" и "Данные группы".

2. Столбец "Данные группы" преобразуем в два столбца: "Группа" (Наименование), "Староста". Теперь ключ - "Табельный №" и "Группа".

3. Столбец "Предметы" преобразуем в столбец "Предмет". Как альтернатива, можно создать новую таблицу "Предметы", которая будет содержать первичный ключ исходного отношения ("Табельный №", "Группа") и столбец "Предмет".

В результате получено отношение А В С D E F

Преподаватель Должность Оклад Группа Староста Предмет

Выявленные функциональные зависимости:

А◊В, С; В◊С; D◊Е; DF◊А.