С.Д. Кузнецов - Основы баз данных (1121716), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Возможная декомпозиция Для преодоления этих трудностей можно произвести декомпозицию переменной отношения служлщив пвовкты злдлния на две переменных отношений — слух (слу ном, слу увов, слу злвп) и служ пво злдлн (СЛУ НОМ, ПВО НОМ, СЛУ ЗЛДЛН). На основании теоремы Хитаэтадекомпозиция является декомпозицией без потерь, поскольку в исходном отношении имелась РЕ) (слу ном, пвв ном) слу задан. На рис.
7.3 показаны диаграммы множеств Г() этих отношений, а на рис. 7.4 — их значения. Рис. 7.3. Диаграммы РР в переменных отношений служ и служ про зддлн Теперь мы можем легко справиться с операциями обновления. ° Добавление кортежей. Чтобы сохранить данные о принятом на работу служащем, который еше не участвует ни в каком проекте, достаточно добавить соответствующий кортеж в отношение Слух. ° Удаление кортежей. Если кто-то из служащих прекращает работу над проектом, достаточно удалить соответствующий кортеж из отношения слух про злдлн.
Приувольнениислужащегонужноудалитькортежис соответствующим значением атрибута слу ном из отношений служ и слух пвз згхллн. ° Модификация кортежей. Если у служащего меняется разряд (и, следовательно, размер зарплаты), достаточно модифицировать один кортеж в отношении слух. 128 Лекция 7 Первые шаги нормализации Рис. 7.4. Значения переменных отношений Вторая нормальная форма Как видно, на рис. 7.3 отсутствуют Г(3, не являющиеся минимальными.
Наличие таких ГП на рис. 7.1 вызывало аномалии обновления. Проблема заключалась в том, что атрибут служ уров относился к сущности служащий, в то время как первичный ключ идентифицировал сущность задание служащего в лроекте. Оцределенне 7.1, Вторая нормальная форма Переменная отношения находится во второй нормальной форме (2(х(Г) тогда и только тогда, когда она находится в первой нормальной форме, и каждый неключевой атрибут' минимально функционально зависит от первичного ключа.** Конец определения.
Переменные отношений с~г.'ж и служ про злдлн находятся в 2ХГ (все неключевые атрибуты отношений минимально зависят от первичных ' Неключсвым атрибутом называется атрибут, не входящий ни в один возможный ключ. "' В оврелелении предполагается, что у отношения имеется только один возможный ключ. 129 Основы баэ данных ключей спу нои и (спу ном, пко ном) соответственно). Переменная отношения СпужЛдИК ПРОЕКты ЗЛДЛНия не находится в 2)чЕ(например, Н3 (слу ном, пко ном) спу уров не является минимальной). Любая переменная отношения, находящаяся в 1ХГ но не находящаяся в 2ХГ может быть приведена к набору переменных отношений, находящихся в 2ХЕ В результате декомпозиции мы получаем набор проекций исходной переменной отношения, естественное соединение значений которых воспроизводит значение исходной переменной отношения (т.
е. это декомпозиция без потерь). Для переменных отношений служ и спуд про злдлн исходное отношение служлжик пкоккты злдлпия воспроизводится их естественным соединением по общему атрибуту СПУ НОМ. Заметим, что допустимое значение переменной отношения спуж может содержать кортежи, информационное наполнение которых выходит за пределы допустимых значений переменной отношения служлщик пкоккты злдлния.
Например, в теле отношения слух может находиться кортеж с данными о служащем с номером 2 9 38, который еще не участвует ни в одном проекте. Наличие такого кортежа не влияет на результат естественного соединения, тело которого все равно будет совпадать с телом допустимого значения переменной отношения спужлжик пкоккты злдлния. Нетранзитивные функциональные зависимости и третья нормальная форма В произведенной декомпозиции переменной отношения служлщик пкоккты злдлния множество ЕО переменной отношения спуж про зЛдлп предельно просто — в единственной нетривиальной функциональной зависимости детерминантом является возможный ключ. При использовании этой переменной отношения какие-либо аномалии обновления не возникают. Однако переменная отношения служ не является такой же совершенной.
Аномалии обновлений, возникающие иа-за наличия транзитивных функциональных зависимостей Функциональные зависимости переменной отношения служ по- прежнему порождают некоторые аномалии обновления. Они вызываются наличием транзитивной НЭ спу ном слу злкп (через ГП спу ном спу уров и спу л'ок спу злкп). Зти аномалии связаны с избыточностью хранения значения атрибута спу злкп в каждом кортеже, характеризующем служащих с одним и тем же разрядом.
° Добавление кореелсей. Невозможно сохранить данные о новом разряде (и соответствующем ему размере зарплаты), пока не появится служа- 130 Основы бвз двинь Курс Рнс. 7.6. Тела отношений служ1 и УРОВ означало, что атрибут СЛУ ЗЛРП характеризовал не сущность служащий, сущность разряд. Определение 7.2. Третья нормальная форма Переменная отношения находится в третьей нормальной форме (З)ч)г в том н только в том случае, когда она находится во второй нормально~ форме, и казкдый неключевой атрибут нетранзитивно* функциональн зависит от первичного ключа.** Конец определения.
Отношения служ1 и УРОВ оба находятся в З)ч) г (все неключевые ат рибуты нетранзитивно зависят от первичных ключей слу ном слУ УРОВ). Отношение служ не находится в ЗХГ(ггз слУ нсм слУ зАР является транзитивной). Любое отношение, находящееся в 2Гч г, но не на ходящееся в З)ч)Г может быть приведено к набору отношений, находя шихся в З)ь)Е Мы получаем набор проекций исходного отношения, есте огненное соединение которых воспроизводит исходное отношение (т. е зто декомпозиция без потерь). Для отношений служ1 и УРОВ исходное от ношение служ воспроизводится их естественным соединением по обще му атрибуту СЛУ УРОВ. Заметим, что допустимые значения отношения УРОВ могут содержат кортежи, информационное наполнение которых выходит за пределы тел, ' Очевидно, что РО называется нетранзитивной тогда и только тогда.
когда она не являегс транзитивиой. " В этом определении опять предполагается, что у отношения имеется только один возмож ный ключ. 132 Лекция 7 Первые шаги нормализации гций с новым разрядом, (Первичный ключ не может содержать неопределенные значения.) ° Удаление корн1ежей. При увольнении последнего служащего с данным разрядом мы утратим информацию о наличии такого разряда и соответствующем размере зарплаты. ° Модификация кортежей. При изменении размера зарплаты, соответствующей некоторому разряду, мы будем вынуждены изменить значение атрибута спУ зппп в кортежах всех служащих, которым назначен этот разряд (иначе не будет выполняться н) спУ У Ов спУ зппп). Возможная декомпозиция Для преодоления этих трудностей произведем декомпозицию переменной отношения Служ на две переменных отношений — Слуд1 (спУ ном, спУ Уров) и уров ~спУ Уров, спУ зппп).
Потеореме Хита, это снова декомпозиция без потерь по причине наличия, например, ГП СПУ НОИ СПУ УРОП. На рис. 7.5 показаны диаграммы ГТ) этих переменных отношений, а на рис. 7.6 — их возможные значения. Рис. 7.5. Диаграммы РП в отношениях СПУЖ1 и УРОВ Как видно из рис. 7.6, это преобразование обратимо, т. е. любое допустимое значение исходной переменной отношения спуд является естественным соединением значений отношений СПУК1 и Уров. Также можно заметить, что мы избавились от трудностей при выполнении операций обновления. ° Добавление кортежей. Чтобы сохранить данные о новом разряде, достаточно добавить соответствующий кортеж к отношению УРов. ° Удаление корнгежей.
При увольнении последнего служащего, обладающего данным разрядом, удаляется соответствующий кортеж из отношения СПУК1, и данные о разряде сохраняются в отношении УРОВ. ° Модификация коргнежей. При изменении размера зарплаты, соответствующей некоторому разряду, изменяется значение атрибута спу зппп ровно в одном кортеже отношения УРОВ. Третья нормальная форма Трудности, которые мы испыть1вали, были связаны с наличием транзитивной ГП спу нсм спу зппп.
Наличие этой Н) на самом деле 131 Первые шаги нормализации Леня У отношения служ. Например, в теле отношения УРОВ может находиться кортеж с данными о разряде 4, который еще не присвоен ни одному служащему. Наличие такого кортежа не влияет на результат естественного соединения, ко юрый все равно будет являться допустимым значением отношения служ. Независимые проекции отношений.
Теорема Риссанена Обратите внимание, что для переменной отношения служ (Слу НОМ, Слу УРОВ, Слу ЗАРП], кроме декомпозиции на отношения СЛУЖ1 (СЛУ НОМ, СЛУ УРОВ) И УРОВ (СЛУ У(ОВ, СЛУ ЗА(П), ВОЗМОжиан декомпозиция на отношения СЛУЖ1 (СЛУ МОМ, СЛУ УРОВ) и СЛУЖ ЗАРП (СЛУ МОМ, СЛУ ЗАРЛ).' Оба отношения, полученные путем второй декомпозиции, находятся в 3)ь(Г, и эта декомпозиция также является декомпозицией без потерь.
Тем не менее вторая декомпозиция, в отличие от первой, не устраняет проблемы, связанные с обновлением отношения СЛУЖ. Например, по-прежнему невозможно сохранить данные о разряде, которым не обладает ни один служащий. Посмотрим, с чем это связано. Отношения служ1 и УРОВ могут обновляться независимо (являются независимыми лроекцияии), и при этом результат их естественного соединения всегда будет таким, как если бы обновлялось исходное отношение СЛУЖ.
Это происходит потому, что ГО отношения СЛУЖ трансформировались в индивидуальные ограничения первичного ключа отношений СЛУЖ1 и УРОВ. При второй декомпозиции НЭ слу ТРОВ-Слу ЗАРЛ трансформируется в ограничение целостности сразу для двух отношений (такого рода ограничения целостности называются ограничениями базы данных, и их поддержка гораздо более накладна с технической точки зрения).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
