RK_BD_final (Ответы на финальное РК (PDF)), страница 3

«Плата» зависит частично от ключа «КодСтудента, Секция» !!!2НФ – Вторая нормальная форма (снимает проблемы композитных ключей)Отношение R находится во второй нормальной форме, когда находится в 1НФ и каждыйиз неключевых атрибутов полностью зависит от всего ключа.Вопрос 13Транзитивные зависимости. Третья нормальная форма. Примеры.Третья нормальная форма связана с транзитивными зависимостями. Транзитивныезависимости между полями базы данных существует тогда, когда значения не ключевыхполей зависят от значений других не ключевых полей.Чтобы база данных была в третьей нормальной форме, она должна быть во второйнормальной форме.2НФ – проблемы для Таблицы «Проживание»: (наличие аномалий):*при удалении студента «142» будет потеряна информация о плате в общежитии №5*нельзя ввести данные о новом общежитии, пока не поселится студентПричины возникновения: транзитивная функциональная зависимость неключевогоатрибута «Плата» от ключа «КодСтудента»Функциональные зависимости:Транзитивная зависимость:3НФ –КодСтудента->Общежитие и Общежитие->ПлатаКодСтудента->Общежитие->ПлатаТретья нормальная форма (решение для транзитивных зависимостей)Отношение R находится в третьей нормальной форме, если находится во 2НФ и каждыйнеключевой атрибут не является транзитивно зависимым от первичного ключа.Вопрос 14Детерминант - атрибут, от которого полностью функционально зависит другойатрибут Форма Бойса-Кодда - в ней отношение называется нормальным, если каждыйдетерминант является ключомВопрос 15Многозначные зависимости.

Четвертая нормальная форма. ПримерыЧетвертая нормальная форма касается отношений, в которых имеютсяповторяющиеся наборы данных. Определение 4НФ: Отношение R находится вчетвертой нормальной форме, если находится в форме НФБК и не имеет многозначныхзависимостей.Пример. Рассмотрим отношение СТУДЕНТ (КодСтудента, УчебныйКурс, Секция)Это отношение имеет значительную избыточность и его использование приводит квозникновению аномалии обновления.

Например, добавление информации о том, чтостудент 111 будет заниматься борьбой приводит к необходимости добавить две новыезаписи (по одной для каждого учебного курса) вместо одной.НФБК – проблемы для Таблицы «Студент»: (наличие избыточности данных).Причинывозникновения: наличие многозначных зависимостей.Многозначные зависимости:1) Зависимость множества значений атрибута УчебныйКурс от множества значенийатрибута КодСтудента (КодСтудента->->УчебныйКурс)2) Зависимость множества значений атрибута Секция от множества значенийатрибута КодСтудента (КодСтудента->->Секция)РЕШЕНИЕ – Декомпозиция НФБК с избыточностью данных на новые отношения:Четвертая нормальная форма снимает проблему многозначных зависимостейВопрос 16Доменно-ключевая нормальная форма.

Определения. Примеры.Доменно-ключевая форма – самая крутая, находится в центре круга форм.Отношение находится в ДКНФ, если каждое ограничение, накладываемое на него,является логическим следствием определения доменов и ключей.Ограничение – правило, регулирующее значения атрибутов (правиларедактирования и ограничения связей, внутренние ограничения отношений,функциональные и многозначные зависимости).Домен (domain – область, сфера) – именованный набор значений, которые можетпринимать атрибут. Фиксированный набор значений или общее определение форматазначений.Структура:СТУДЕНТ(КодСтудента, Курс, Общежитие, Плата)СТУДЕНТ(КодСтудента,Курс,Общежитие)Общежитие-Плата(Общежитие, Плата)Пример нормализации:Исходный набор таблиц:ЭкспериментаторЭкспериментФамилияИОСтажРаботыТелефонEmailКодДатаВремяЭкспериментаторПодложкаРежимПокрытиеТвердостьПокрытиеПодложкаРежимыНаименованиеТолщинаСоставСтехиометрияКодНаименованиеМатериалТвердостьШероховатостьФормаРазмер_АРазмер_БРазмер_ВКодМетодНанесенияДавлениеАргонаДавлениеАзотаМишеньНапряжениеТокВремяНанесенияРасстояниеОбработкаИонамиДавлениеАИИПлотностьТокаАИИВремяОбработкиНормализация:ПокрытиеСтехиометрияПокрытияСоставыПокрытийКодТекстКодСоставПокрытияКодСоставСтрокойКодНаименованиеСтехиометрияХимЭлементыТолщинаСтехиоСоставыСтехиометрияПокрытияЭлементАтомнаяМассаХимЭлементАтомПроцентВопрос 17Архитектура сетевой реализации БД «Клиент-Сервер».Особенности обработки запросов к БД.Исходные файлы клиенту не передаются, сервер сам выполняет запрос на отборданных из исходных файлов и представляет/передает клиенту готовый результат.

Приэтом существенно уменьшается объем файлов, передаваемых по сети, и мощностьобработки определяется комплектацией сервера.Требуется мощный сервер, на сеть приходится малая нагрузка, и нетнеобходимости в мощных компьютерах-клиентах. Используется для систем с большимколичеством пользователей (сотни пользователей).Вопрос 18Архитектура сетевой реализации БД «Файл-Сервер». Особенностиобработки запросов к БД.При запросе сервер предоставляет весь объем данных компьютеру-клиенту.Обработку информации осуществляет компьютер-клиент.

Сервер предоставляетпользователю исходные файлы – таблицы, а процедуры получения нужной информациииз этих файлов реализуются на компьютере-клиенте.Недостаток системы – большой объем передаваемых по сети данных. Скоростьобработки информации определяется компьютером-клиентом (десятки пользователей).Требуются мощные производительные компьютеры-клиенты; от файловой системысервера требуется высокая производительность по передаче файлов на компьютереклиенте.Вопрос 19Варианты аппаратной реализации сетевых БДАрхитектура «клиент-сервер» с выделенным серверомБД установлена на сервере, который не используется в качестве рабочей станцииАрхитектура «клиент-сервер» на основе невыделенного сервераБД устанавливается на рабочей станции-сервере, которая также используется и вкачестве рабочей станцииАрхитектура распределенной базы данныхРаспределенная БД состоит из нескольких узлов-баз данных, (включаютсобственные локальные СУБД с реальными БД и пользователями), пользователи которыхработают со своими локальными БД, но при необходимости обеспечивается доступ кдругим узлам-БД через коммуникационную сетьВопрос 20Механизм транзакций, назначение и использование в БДТранзакция – совокупность операций с БД, которые обеспечивают перевод БД из одногоустойчивого состояния в другое и выполняются так, чтобы БД оказалась внепротиворечивом состоянии, т.

е. не должна быть нарушена целостность данныхТранзакция обладает четырьмя важными свойствами, известными как свойства АСИД: (А) Атомарность. Транзакция выполняется как атомарная операция - либовыполняется вся транзакция целиком, либо она целиком не выполняется. (С) Согласованность. Транзакция переводит базу данных из одногосогласованного (целостного) состояния в другое согласованное (целостное)состояние. Внутри транзакции согласованность базы данных может нарушаться. (И) Изоляция.

Транзакции разных пользователей не должны мешать друг другу(например, как если бы они выполнялись строго по очереди). (Д) Долговечность. Если транзакция выполнена, то результаты ее работы должнысохраниться в базе данных, даже если в следующий момент произойдет сбойсистемы.Транзакция обычно начинается автоматически с момента присоединения пользователя кСУБД и продолжается до тех пор, пока не произойдет одно из следующих событий: Подана команда (зафиксировать транзакцию). Подана команда (откатить транзакцию). Произошло отсоединение пользователя от СУБД. Произошел сбой системы.База данных находится в согласованном состоянии, если для этого состояния выполненыограничения целостности. Одной из главных задач БД является задание ограниченийцелостности в структуре БД и процедурах обработки БД:- ввод и корректировке данных;- определение ограничений целостности при параллельной работе пользователей вмногопользовательском режиме.

Примером ограничений целостности может служитьследующее утверждение: Возраст сотрудника не может быть меньше 18 и больше 65 лет.Вопрос 21Механизм индексации, назначение и реализация в БД.Индексирование — логическая сортировка строк таблицы, основанная на созданиивспомогательных файлов, содержащих упорядоченные списки значений ключейотношения со ссылками на строку отношения, в которой они находятся.Индексные файлы занимают дополнительную память, но резко ускоряют поиск благодаряприменению метода половинного деления. Для одного отношения может быть созданонесколько индексов.Задачи, реализуемые на этапах ЖЦБД:1.

Анализ предметной области –-построение модели БД,-описание правил целостности, доступности и секретности данных,-определение пользовательских интерфейсов,-оценка объемно-временных параметров обработки данных.2. Выбор программного обеспечения, платформы БД.3. Проектирование структуры БД:- состав и структура таблиц/файлов БД;- связи;- выбор методов упорядочения и доступа к данным.4. Задание ограничений целостности в структуре БД и процедурах обработки БД:- ввод и корректировке данных;- определение ограничений целостности при параллельной работе пользователей вмногопользовательском режиме.5.

Разработка технологии проверки соответствия введенных данных модели реальномусостоянию предметной области.6. Проектирование системы ввода данных.7. Разработка системы защиты данных и разграничения доступа, уровеньпользователей.8. Разработка технологии архивирования и восстановления БД после сбоев.9. Анализ эффективности функционирования БД.10.Создание методической документации для пользователей, их обучение.Вопрос 22.