Основы нормализации реляционных таблиц и проектирования БД. Нормализация реляционных таблиц

Кафедра «Информационные технологии»

Базы данных

Курс лекций по дисциплине «Базы данных» для специальности направления 1-40 01 02‑01 «Информационные системы и технологии (в проектировании и производстве)»

автор-составитель , доцент, канд. физ.-мат. наук

Основы нормализации реляционных таблиц и проектирования БД

1. Нормализация реляционных таблиц

2. Примеры проектирования БД

2

1. Нормализация реляционных таблиц

Одни и те же данные могут группироваться в реляционные таблицы различными способами. Группировка полей в таблицах должна быть рациональной, что означает сведение к минимуму дублирования данных и упрощение процедур их обработки и обновления.

3

• Нормализация таблиц – это формальный аппарат ограничений (набор правил) на формирование таблиц, позволяющий:
  • уменьшить дублирование данных,
  • обеспечить целостность данных,
  • уменьшить трудозатраты на ведение БД.
• При практическом проектировании реляционных БД обычно используют
• три нормальные формы таблиц.

4

Таблица называется приведенной к первой нормальной форме (1НФ), если все ее поля простые (далее неделимы). Таблица в 1НФ не должна иметь повторяющихся записей и (или) групп полей. 1НФ предписывает, что все данные в столбцах реляционной таблицы должны быть атомарными или неделимыми. Преобразование таблицы к 1НФ может привести к увеличению количества полей таблицы и изменению ключа.

5

Согласно 1НФ, в каждой позиции (клетке таблицы), определяемой строкой и столбцом, должна быть только одна величина, но не массив или список величин.

6

Рассмотрим пример таблицы, нарушающей требования 1НФ (звездочкой будем обозначать ключевое поле):

Таблица Заказы1 служит для хранения данных о заказах на складе инструментов.

7

Эта таблица имеет простой ключ, состоящий из одного поля КодЗаказа. Данные в столбце СодержаниеЗаказа таблицы Заказы1 содержат списки величин и не являются атомарными. Так как в столбце СодержаниеЗаказа находится слишком много информации, то получить упорядоченную информацию из этой таблицы будет трудно. Например, трудоёмким окажется составление отчёта о суммарных закупках инструментов различных видов.

8

Таблицу Заказы1 можно преобразовать (без потери данных) в таблицу Заказы2, удовлетворяющую требованиям 1НФ:

Эта таблица имеет составной ключ из двух полей: КодЗаказа и КодСодержанияЗаказа. Данные всех столбцов таблицы Заказы2 являются атомарными.

9

Переход к 1 НФ

Нет 1 НФ

Есть 1 НФ

10

Таблица находится во второй нормальной форме (2НФ), если она находится в 1НФ, и каждое неключевое (описательное) поле функционально зависит от всего ключа (простого или составного).

Функциональная зависимость полей - это зависимость, при которой определенному значению ключа соответствует только одно значение описательного поля.

11

Каждый неключевой (т.е. не входящий в ключ) столбец таблицы во 2НФ должен полностью