Теория и практика построения баз данных (1088289), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Все ограничения, фигурируклцие на рпс. 5.16, следуют из определения ключей и доменов на рис. 5.17. Поэтому данные отношения находятся в ДКНФ и не иметот аномалий модификации. В качестве подведения итога обсуждения нормальных форм в таблице на рис, 5.18 перечислены все нормальные формы и даны их определяющие характеристики. Синтез отношений 191 ааии« НомерСотруднике ИмяСотрудника Сотрудник Аспирантуры НомерСтудента С000, ще С=1; 0 десятичная цифра СНАЯ (ЗО) [О, 1) С000, где С вЂ” десятичная цифра, С и 1; С и 9 0 десятичная цифра С000, где С вЂ” десятичная цифра, С = 9; 0 — десятичная цифра СНАЯ (ЗО) НомерАспиранта ИмяСтудента опопнитепь ое оп епение оменое Оп елену тн шений и ключей ППС (НомерСотрудника, ИмяСотрудника) Ключ: НамерСотрудника ипи ИмяСотрудиика Определяющая характеристика Форма 1НФ 2НФ ЗНФ НФБ 4НФ бНФ ДКНФ Рис.
В.18. Нормальные формы Синтез отношений 190 Глава 5, Реляционная модель и нормапизация ИмяСотрудникеАсп (ИияСотрудника из табпицы ППС, дпя которого СструдникАспирентуры = 1) РУКОВОДИТЕЛЬ-АСПИРАНТ (НомерАспиренте, ИмяСтудента, ИмяСотрудникаАсп) Кпюч: НомерАспиранте РУКОВОДИТЕЛЬ-СТУДЕНТ (НомерСтудента, ИмяСтудента, ИмяСотрудника) Ключ: НомерСтуденте Рис.
В.17. Определение доменов и ключей дпя трет~его примера Любое отношение Каждый из неключевых атрибутов зависит от всего ключе целиком Нет трзнзитиеных зависимостей Каждый детерминант является кпючом-кандидатом Отсутствуют многозначные заеисимости Не описывается здесь Все ограничения на отношение являются логическими следствиями определений доменов и кпючей В предыдушем разделе мы подходили к проектированию реляционных схем с аналитических позиций. Вопрос, задававшийся нами, был такое: пусть у нас имеется некоторое отношение, в хортицей ли форме оно находится? Имеет ли оно аномалии модификации? В данном разделе мы подойдем к проектированию реляционных структур, исходя из синтетической перспективы.
Вопрос в этом случае звучит так: если у нас имеется набор атрибутов с определенными функциональными зависимостями, какие отношения следует из них формировать? Прежле всего, отметим, что два атрибута (скажем, А и В) могут иметь снязь трех нилов: 1. Они могут определять друг друга: А» В и В»А.
В этом случае А и В имеют атрибутинную связь «один к одному». 2. Один из них может определять лругой: А» В или В «А. В этом случае А и В имеют атрибутивную снязь «многие к одному». 3. Они могут быть функционально не связаны: А не»В и Вне>А. В этом случае А и В имеют атрибутивную связь «многие ко многим». АтрИбутИВНая СВЯЗЬ мОдИН К ОдНОМу» Если А определяет В, а В определяет А, значения атрибутов имеют связь «один к одному» (опе-со-опе ге)ас[опз)т[р).
Это должно быть так, поскольку если А определяет В, то между А и В должна быть связь «многие к одномую Между тем, справедливо и другое утверждение; если В определяет А, то между В и А должна быть связь «один к олному». Чтобы оба утверждения были справедливы одновременно, связь между А и В должна в действительности иметь вид «один к одному» (что ннляется частным случаем связи «многие к одному»), а связь между В и А в реальности также имеет вид «один к одному».
Поэтому в данном случае наличествует связь «один к одному». Этот случай иллюстрируется атрибутами НомерСотрудника и ИмяСотрудника и предыдущем разделе, посвященном доменно-ключевой нормальной форме. Каждый из этих атрибутов однозначно определяет сотрудника факультета, Следовательно, каждому значению атрибута НомерСотрудника соответствует ровно одно значение атрибута ИмяСотрудника, и наоборот. Относительно примера с атрибутами НомерСотрудника и ИмяСотрудника можно высказать три эквивалентных утверждения; + Если дна атрибута функционально определяют друг друга, между их значениями имеется связь «один к одному».
+ Если дна атрибута однозначно определяют одну и ту же вещь (сущность или объект), между их значениями имеется связь «один к одному». + Если дна атрибута имеют связь «один к одному», они функционально определятот друг друга. При создании базы данных с атрибутами, имеюшими связь «один к одно- муть эти дна атрибута лолжны появляться вместе минимум в одном отношении. Другие атрибуты, которые функционально определяются данными атрибутами (;ггрибут, который функционально определяется одним из них, функционально определяется и другим), могут также находиться в этом отношении. Рассмотрим отношение ППС (НомерСотрудника, ИмяСотрудника, СотрудникАспнрантуры) из третьего примера в предыдущем разделе. НомерСотрудника и ИмяСотрудника функционально определяют друг дру~а.
Атрибут СотрудникАспирантуры также может появиться в отношении, поскольку он определяется атрибутами 192 Глава 5. Реляционная модель и нормализация Синтез отношений 193 НомерСотрудникз и ИмяСотрудника. Атрибуты, которые не определяются функционально данными атрибутами, не могут появляться с ними в одном отношении. Рассмотрим отношения ППС и ПОДГОТОВКА из примера Ебе 2, в котором и Номер- Сотрудника, и ИияСотрудника присутствуют в отношении ППС, но Предмет (из отношения ПОДГОТОВКА) там появиться не может. Атрибут Предмет может иметь различные значения для сотрудника факультета, поэтому Предмет не зависит от атрибутов НоиерСотрудника яли ИияСотрудника. Если бы мы добавили атрибут Предмет в отношение ППС, ключом этого отноп<енпя обязательно должно было бы быть сочетание (НомерСотрудника, Предмет) либо (ИмяСотрудника, Предмет). В этом случае, однако, отношение ППС не было бы в ДКНФ, потому что зависимости межлу атрибутами НомерСотрудника и ИмяСотрудника не были бы логическими следствиями ни одного из возможных ключей.
Эти выражения собраны в первом столбце табл. 5.1, а правила определения записей приведены во врезке. Если А и 3 имеют связь 1:1, они могут находиться в одном отношении й. А определяет В, а В определяет А. Ключом отношения может быть либо А, либо В. Новый атрибут С может быть добавлен в отношение и, если один из атрибутов А и В функционально определяет С. Таблица 5.1. Три типа связей атрибутов Тмл связи между атрибутами Один к одному Многие к одному Многие ко многим Т(Е,Р) $(С,О) й(А,В) Определение отношения' Зависимости С -+ Р А-+В В -+ А Либо А, либо В Е -» Р Р -+ Е (Е,Р) (Е,Р) -+ 6 0 -+ С С Ключ Правило добавления атрибутов ЛибоА,либоВ-»С С-+Е Атрибуты, имеющие связь кадин к одному», должны присутствовать вместе по меньшей мере в одном отношении, чтобы они могли быть эквивалентными (например, НомерСотрудника, равный 198, относится к профессору Харту).
В общем случае, однако, нежелательно, чтобы этп атрибуты появлялись вместе более чем в одном отношении, поскольку это привелет к ненужному дублированию данных. Часто один из этих атрибутов или оба они появляются в других отношениях. В примере )<<ь 2 атрибут ИияСотрудника появляется и в отношении ПОДГОТОВКА, и в отношении СТУДЕНТ. В принципе можно было бы поместить ИияСотрудника в отношение ПОДГОТОВКА, а НомерСотрудника — в отношение СТУДЕНТ, но это, вообще говоря, порочная практика: когда атрибуты спарены подобным образом, из них следует выбрать один, который будет прелставлять эту пару во всех других отношениях.
Во втором примере для этой цели выбран атрибут ИмяСотрудника. ' Буквы, используемые в определениях этих отношений, соответствуют буквам ва врезке, располо- женной далее. ПРАВИЛА ПОСТРОЕНИЯ ОТНОШЕНИЙ Связь «один к одному» + Атрибуты, имеющие связь «один к одному», должны фигурировать вместе по крайней мере в одном отношении. Пусть отношение носит имя й, а его атрибуты — А и В, + Либо А, либо В должен быть ключом отношения и. + Если некоторый атрибут функционально определяется атрибутом А илн В, ан может быть добавлен в отношение й.
, не может ыть добавлен + Атрибут, не определяемый функционально атрибутами А или В, не м б в отношение й, ее ни в каком другом от+ Атрибуты А и В должны находиться вместе в отношении й и более н ношении. + Для представления пары (А, В) в отношениях, отличных от й, дол , должен последовательно использоваться один из атрибутов, А или В. Связь «многие к одному» + Атрибуты, имеющие связь «многие к одному», магут находиться вместе в одном отношении. Пускай в отношении $ атрибут С определяет атрибут О.
+ Атрибут С должен быть ключом отношения $. ние $ + Если некоторый атрибут определяется атрибутом С, он может быть добавле в ен в отноше+ Атрибут, не определяемый функционально атрибутам С, не может быть добавлен в отношение $. Связь «многие ко многим» + Атрибуты, имеющие связь «многие ко многим», могут сосуществовать в одном отношении. Пускай в отношении Т имеются два таких атрибута, Е и Р.
+ Ключам отношения Т должна быть комбинация (Е, Р). + Если некоторый атрибут определяется сочетанием атрибутов (Е, Р), он может быть обавлен в отношение Т. в,, он может ыть до+ Атрибут, не определяемый функционально сочетанием атрибутов (Е, Р), не может быть добавлен в отношение Т.
+ Если добавление нового атрибута 6 расширяет ключ отношения до (Е, Р, 6), о,, ), зто знагич ки не принадлежит оте а отношения изменилась. Либо атрибут 6 логически е и ношению Т, либо следует выбрать другое имя для отношения в соответствии с поменявшейся темой, АТРибутивная связь «многие к одному» г патри утАопределяет В но ВнеопределяетА то между их значениями <<мест < я связь емногие к одному» (<папу-Го-опе ге(агюпй)р). В отношении РУКОВОДИТЕЛЬ пз примера )<Гя 2 НомерСтудента определяет НомерСотрудника.
Отдельно взятый преподаватель может быть руководителем у многих студентов, однако каждым студентом руководит только один преподаватель. Поэтому здесь имеется связь «многие к одному.. Чтобы отношение находилось в ДКНФ, все ограничения должны быть след< твиями ключей, и поэтому каждый детерминант должен быть ключом. Е . сли атрп уты А, В и С находятся в одном отношении, и А определяет В, то атрибут А должен быть ключом (имея в виду, что он определяет также и С). Если же атрибут С определяется сочетанием (А, В), тогда сочетание (А, В) должно быть клюя>м.
В последнем случае никакой другой функциональной зависимости (например, А > В) не допускается. 194 Глава 5. Реляционная модель и нормализация Синтез отношений 195 Применить эти утверждения к проектированию баз данных вы можете следу|ощим образом: если в создаваемом отношении А определяет В, то добавлять в это отношение можно только те атрибуты, которые определяются атрибутом А.
Допустим, например, что вы поместили в отношение под названием СТУДЕНТ атрибуты НомерСтудента и Общежитие. В это отношение вы можете добавлять любые другие атрибуты, которые определяются атрибутом НомерСтудеита, например ИмяСтудента. Но если атрибут Плата определяется атрибутом Общежитие, е1о нельзя добавить в данное отношение. Атрибут Плата может быть добавлен только в том случае, если НомерСтудента > Плата. Эти утверждения приведены в среднем столбце табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
