Нормализация таблиц. Тема 3.3

УПРАВЛЕНИЕ
ДАННЫМИ
ОНЛАЙН КУРС:
ТЕМА 3.3
Нормализация таблиц

Вопрос 1
Введение

это формальный аппарат ограничений на формирование таблиц, который позволяет устранить дублирование, обеспечивает непротиворечивость хранимых данных и уменьшает трудозатраты на ведение базы данных
Нормализация

Процесс нормализации заключается в разложении (декомпозиции) исходных отношений БД на более простые отношения.
Процесс нормализации заключается в разложении исходных отношений БД на более простые отношения.
Нормализация

Обеспечить быстрый доступ к данным
Исключить ненужное повторение данных, которое может являться причиной ошибок при вводе
Обеспечить целостность данных
Цели нормализации

- получение такого проекта базы данных, в котором каждый факт появляется лишь в одном месте
Цель нормализации

Вопрос 2
Нормальные формы таблиц

Формы таблиц
Первая нормальная форма
Вторая нормальная форма
Третья нормальная форма
Нормальная форма Бойса-Кодда
Четвертая нормальная форма
Пятая нормальная форма -нормальная форма проекции-соединения

Понятия нормальных
форм
Функциональная зависимость между полями
Полная функциональная зависимость между полями
Многозначная функциональная зависимость между полями

Понятия нормальных
форм
Транзитивная функциональная зависимость между полями
Взаимная независимость между полями

Функциональной зависимостью между полями А и В называется зависимость, при которой каждому значению А в любой момент времени соответствует единственное значение В из всех возможных
Функциональная зависимость

Полная функциональная зависимость между составным полем А и полем В называется зависимость, при которой поле В зависит функционально от всего поля A и не зависит функционально от любого подмножества поля А
Полная функциональная зависимость

Многозначная функциональная зависимость между полями определяется следующим образом: поле А многозначно определяет поле В, если для каждого значения поля А существует «хорошо определенное множество» соответствующих значений поля В
Многозначная функциональная зависимость

Транзитивная функциональная зависимость между полями А и С существует в том случае, если поле С функционально зависит от поля В, а поле В функционально зависит от поля А, при этом не существует функциональной зависимости поля А от поля В
Транзитивная функциональная зависимость

Таблица находится в первой нормальной форме тогда и только тогда, когда ни одна из ее строк не содержит в любом своем поле более одного значения и ни одно из ее ключевых полей не пусто.
Любая таблица в реляционной базе данных автоматически находится в первой нормальной форме.
Первая нормальная форма (1НФ – 1NF)

Таблица не должна иметь повторяющихся записей
В таблице должны отсутствовать повторяющиеся группы полей
Требования к таблице
1НФ

Не определён первичный ключ
Содержит повторяющиеся группы полей:
ФИО клиента и Телефон клиента
Пример таблицы 1НФ
Дата заказа
ФИО клиента
Телефон клиента
Номер счета
Наименование товара
Цена товара
Фирма производитель
Адрес фирмы производителя
Количество товара
Оплата товара

Приведение БД к 1НФ

Определение связей

Таблица находится во второй нормальной форме, если она удовлетворяет определению 1НФ и все ее поля, не входящие в первичный ключ, связаны полной функциональной зависимостью с первичным ключом.
Любая таблица в реляционной базе данных автоматически находится в первой нормальной форме.
Вторая нормальная форма (2НФ – 2NF)

Вынести все частично-зависимые поля в отдельную таблицу
Определить ключевое поле
Установить отношения между таблицами
Требования к таблице
2НФ

Пример таблицы «Проекты»

Частично-зависимые поля

Сравнение таблиц

Таблица находится в третьей нормальной форме, если она удовлетворяет определению 2НФ и ни один из ее атрибутов функционально независим от любого другого атрибута
Третья нормальная форма (3НФ – 3NF)

Должна отвечать требованиям 2НФ
Все не ключевые атрибуты взаимно независимы
Требования к таблице
3НФ

Вынести все поля, не зависящие от ключа, в отдельную таблицу
Определить ключевые поля Установить отношения
Алгоритм приведения к 3НФ

Пример таблицы 3НФ

Вопрос 3
Пример для закрепления

Таблица 1НФ
ПРЕДМЕТ (Код предмета, Название, Цикл, Объем часов)
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ (Код преподавателя, ФИО, Должность, Контакты, Код предмета)
ПРЕДМЕТ (Код предмета, Название, Цикл, Объем часов)
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ (Код преподавателя, ФИО, Должность, Оклад, Контакты)
ИЗУЧЕНИЕ (Код предмета, Код преподавателя)

Приведение таблицы
к 2НФ
ПРЕДМЕТ (Код предмета, Название, Объем часов, Код цикла)
ЦИКЛ (Код цикла, Название цикла)
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ (Код преподавателя, ФИО, Должность, Оклад, Контакты)
ИЗУЧЕНИЕ (Код предмета, Код преподавателя)

Приведение таблицы
к 3 НФ
ПРЕДМЕТ (Код предмета, Название, Объем часов, Код цикла)
ЦИКЛ (Код цикла, Название цикла)
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ (Код преподавателя, ФИО, Код должности, Контакты)
ДОЛЖНОСТЬ (Код должности, Название должности, Оклад)
ИЗУЧЕНИЕ (Код предмета, Код преподавателя)

Выводы
Нормализация таблиц – единственный метод структурировать данные
Существует 6-ть нормальных форм
Данные приводятся к соответствующей нормальной форме по очереди