Теория и практика построения баз данных (1088289), страница 40
Текст из файла (страница 40)
НомерСтудента ОБЩЕЖИТИЕ-ПЛАТА (Общежитие, Плата) Ключ: Общежитие Рис. Е.13. Определения доменов и ключей дпя первого примера ДКНФ Этот же результат мы получили, преобразовав отношение из 2НФ в ЗНФ для удаления транзитивных зависимостей. В этом случае, однако, процесс был проще, а результат является более надежным. Процесс был проще потому, что нам не требовалось знать, что мы устраняем транзитивную зависимость.
Все, что нам было нужно — это найти действенные способы превращения всех ограничений в логические слелствпя опрелеленпй доменов и ключей. Результат является более належным потому, что при преобразовании отношения в третью нормальную форму мы знали только то, что количество аномалий в нем стало меньше по сравнению со второй нормальной формой. Приведя отношение к ДКНФ, мы точно знаем, что получившиеся отношения не будут иметь никаких аномалий модификации.
Второй пример доменно-ключевой нормальной формы Следующий, более сложный пример затрагивает отношение, приведенное на рис. 5.14. Отношение ПРЕПОДАВАТЕЛЬ содержит данные о преполаватслях, прел- метах, которые они ведут, и студентах, которыми они руководят. Атрибуты Номер- Сотрудника и ИмяСотрудника (имя члена профессорско-преподавательского состава) однозначно определяют преполавателя. НомерСтудента однозначно определяет стулента, однако ИмяСтудента не обязательно определяет НомерСтудента.
Преподаватель может вести несколько предметов и быть руководителем у нескольких встав~ вопрос о том, как сделать Общежитие ключом. Атрибут Общежитие не может быть ключом в отношении СТУДЕНТ, так как в одном и том же обшежитии живет более одного студента, зато он может быть ключом своего собственного отношения. Таким образом, мы можем внести отношение ОБЩЕЖИТИЕ-ПЛАТА с атрибутами Общежитие и Плата.
Обшежитие является ключом этого отношения. Введя это новое отношение, иы можем улалить атрибут Плата из отношения СТУДЕНТ. Окончательные определения доменов и отношений для этого примера прелставлены на рис. 5.1З. стулентов, но каждым студентом руководит только один преподаватель. Номер- Сотрудника начинается с единицы, а НомерСтудента нс может с нее начинаться. ПРЕПОДАВАТЕЛЬ (НомерСотрудника, ИмяСотрудника, Предмет, НомерСтудента, ИмяСтудента) Ключ: (НомерСотрудника, Предмет, НомерСтудента) Ограничения: НомерСотрудника -+ Имясотрудника ИмяСотрудника -> НомерСотрудника НомерСотрудника — т -+ Предмет ~ ИмяСтудента ИмяСотрудника т — т Предмет ) ИмяСтудента НомерСтудента — ь Номерсотрудника НомерСтудента — т ИмяСотрудника НомерСтудента -+ ИмяСтудента НомерСотрудника должен начинаться с 1; НомерСтудента не должен начинаться с 1 Рнс. Б.14.
Второй пример ДКНФ Эти высказывания могут быть более точно сформулированы с помощью функциональных и многозначных зависимостей, представленных на рис. 5.14. НомерСотрудника и ИмяСотрудника функционально определяют друг друга (в сушпости, они эквивалентны). НомерСотрудника и ИияСотрудника многозначно определяют Предмет и НомерСтудента. НомерСтудента функционально опрслеляет Номер- Сотрудника и ИмяСотрудника. НомерСтудента определяет ИмяСтудента. В более слоткнгкх примерах, таких как этот, полезно рассм<тгреть ДКНФ в более интуитивном свете. Вспомните, что суть нормализации заключается в том, что каждое отношение должно иметь одну тему. Если рассмотреть отношение ПРЕПОДАВАТЕЛЬ с этой точки зрения, в нем присутствует трн темы.
Первая тема — это соответствие между атрибутами НомерСотрудника и ИмяСотрудника, вторая тема — предметы, которые ведет преполаватель, а третья — идентификационный номер, имя и руководитель данного стулента. На рис. 5.15 представлены три отношения, отражающие эти темы. Отношение ППС (профессорско-преподавательский состав) выражает эквивалентность атрибутон НомерСотрудника и ИмяСотрудника.
НомерСотрудн ика является ключом, а ИмяСотрудника является альтернативным ключом, что означает, что оба атрибута уникальны для этого отношения. Поскольку оба они являются ключевыми, функциональные зависимости НомерСотрудника ь ИмяСотрудника и ИмяСотрудника > НомерСотрудника представляют собой логические слелствия ключей.
Отношение ПОДГОТОВКА гугражаег соответствие между преподавателями и предметами; в нем указаны предметы, которые может вести каждый из преподавателей. Ключом является комбинация (ИмяСотрудника, Предмет). Оба атрибута являются необходимыми для ключа, потому что один преподаватель может вести несколько предметов, а один и тот же предмет может вестись несколькими преподавателями.
Наконец, в отношении СТУДЕНТ для каждого номера стулента указано имя этого студента и его руководителя. Заметьте, что кажлое из этих отношений имеет единственную тему. Эти отношения выражают все ограничения, фигурирующие на рис. 5.14, в виде логических следствий определений доменов 1 88 Глава 5. Реляционная модель и нормализация Доменно-ключевая нормальная форма (ДКНФ) 189 НомерСотрудника ИмяСотрудника НомерСтудвнта С000, где С=1; 0 — десятичная цифра снАп (зо) С000, где С вЂ” десятичная цифра, не равная 1; 0 — десятичная цифра СНАИ (30) ИмяСтудента ьгпредалания с~ношений и юткней ППС (НомерСырудника, ИмяСотрудника) Кпкн (первичный):НомерСотрудника Ключ (кандидат):ИмяСотрудника ПОДГОТОВКА (ИмяСотрудника, Предмет) Ключ; (ИмяСотрудника, Предмет) СТУДЕНТ (НомерСтудента, Курс, Общежитие) Ключ: НомерСтудента Рис. 6.15. Определение доменов и ключей дпя второго примера ДКНФ Третий пример доменно-ключевой нормальной Формы В следующем примере рассматривается ситуация.
которая не охватывается ни одной из нормальных форм, но часто возникает на практике Это ситуация, когда отношение имеет ограничение на значения данных в строке, не являющееся ни функциональной, ни многозначной зависимостью. Рассмотрим ограничения, имеющиеся в отношении СТУДЕНТ-РУКОВОДИТЕЛЬ на рис. 5.16. Это отношегпге содержит ивформацнго о студенте и его руководителе.
Атрибут НомерСтудента определяет атрибуты ИмяСтудента, НомерСотрудника, ИмяСотрудника и СотрудникАспирантуры, поэтому он явчяется ключом. Атрибуты НомерСотрудника и ИмяСотрудника однозначно определяют члена профессорско-преподавательского состава и взаимно эквивалентны, как и в предыдущем примере. И НомерСотрудника, и ИмяСотрудника определяют атрибут СотрудникАспирантуры.
Наконец, новым типом ограничения является то, что руководителями аспирантов могут быть только сотрудники аспирантуры. и ключей. Поэтому данные отношения находятся в доменно-ключевой нормальной форме. Обратите внимание, что отделение темы ПОДГОТОВКА от темы СТУДЕНТ устранило многозначные зависимости. Когда мы рассматривали четвертую нормальную форму, мы обнаружили, что для того, чтобы устранить многозначные зависимости, необходилго разнести многозначные атрибуты в различные отношения.
Используемый нами здесь подход состоит в разбиении отношения с несколькими темами на несколько отногпений, каждое из которых содержит одну тему. Тем самым мы устанили многозначную зависимость. Фактически, оба подхода привели нас к одинаковому решению. СТУДЕНТ-РУКОВОДИТЕЛЬ (НомерСтудента, ИмяСтудента, НомерСструдника, СотрудникАспирентуры) Ключ: НомврСтуденте Ограничения; НомврСотрудника — ь ИмяСотрудника ИмяСотрудника -е НомерСотрудника НомерСотрудника и ИмяСотрудника -т СотрудникАспирантуры Только сотрудники аспирантуры могут быть руководителями аспирантов НомврСотрудника начинается с 1 НомврСтудвнта не должен начинаться с 1 НомерСтудента дпя аспиранта начинается с 9 СотрудникАспирантуры -") 1 для сотрудников аспирантуры, '(О для остальных сотрудников) Рис. 9.16.
Третий пример ДКНФ Ограничения доменов заключаются в том, что НомерСтудента не должен начинаться с 1, для аспирантов НомерСтудента должен начинаться с 9, НомерСотрудника должен начинаться с 1, а атрибут СотрудникАспирантуры должен быть равен 1 для сотрудников аспирантуры и О для всех остальных сотрудников. При таком определении доменов требование, чтобы аспирантами руководили только сотрудники аспирантуры, может быть представлено как ограничение на значения строки. В частности, если атрибут НомерСтудента начинается с 9, то атрибут СотрудникАспирантуры должен быть равен 1. Чтобы привести зто отношение к ДКНФ, мы поступим так же, как в предыдущем примере.
Каковы основные темы отношения СТУДЕНТ-РУКОВОДИТЕЛЬ? Одна из тем — это профессорско-преподавательский состав; к ней относятся атрпбугы НомерСотрудника, ИмяСотрудника и СотрудникАспирантуры. Вынесеги эти атрибуты и отношение ППС. Поскольку атрибуты НомерСотрудника и ИмяСотрудника определяют атрибут СотрудникАспирантуры, любой из этих атрибутов может быть ключом, и это отношение находится в ДКНФ (рис. 5.17).
Теперь рассмотрим данные, относящиеся к студентам и их руководителям. На первый взгляд может показаться, что здесь имеется только одна тема, а именно руководство, однако из требования о том, чтобы аспирантами руководили только сотрудники аспирантуры, следует иное. На самом деле, здесь есть две темы: руководство аспирантами и руководство студентами. В связи с этим на рис. 5.17 мы имеем два отношения: РУКОВОДИТЕЛЬ-АСПИРАНТ, содержащее информацию об аспирантах, и РУКОВОДИТЕЛЬ-СТУДЕНТ, содержащее информацию о студентах. Посмотрим, каковы будут определения доменов: НомерАспиранта начи~гается с 9; ИмяСотрудникаАспирантуры — это ИмяСотрудника из строки отногдения ППС с атрибутом СотрудникАспирантуры, равным 1; наконец, НомерСтудента не должен начинаться с 1 или 9.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
