75487

Индексация данных. Индексы в базах данных. Нормализация БД

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Первичный ключ атрибут или совокупность атрибутов которые уникальным образом однозначно идентифицируют экземпляр объекта запись таблицы. если у таблицы задан первичный ключ то любые записи данной таблицы должны отличаться значениями первичных ключей. Вторичный ключ атрибут или совокупность атрибутов предназначенных для упорядочения таблицы. Нормализация это разбиение таблицы на две или более обладающих лучшими свойствами при включении изменении и удалении данных.

Русский

2015-01-15

59.5 KB

0 чел.


Индексация данных. Индексы в базах данных. Нормализация БД.

Для упорядочения представлений инф-ий и ускорения поиска требуемой инф- ции применяются ключи (индексы).

Ключи бывают первичными и вторичными.

Первичный ключ- атрибут или совокупность атрибутов, которые уникальным образом однозначно идентифицируют экземпляр объекта (запись таблицы).

Т.е. если у таблицы задан первичный ключ, то любые записи данной таблицы должны отличаться значениями первичных ключей.

Вторичный ключ- атрибут или совокупность атрибутов, предназначенных для упорядочения таблицы. Значения вторичных ключей могут повторяться для различных записей.

И первичный и вторичный ключи состоящие из нескольких атрибутов упорядочиваются сначала по первому атрибуту, при их равенстве –по второму, при их равенству -по третьему и т.д.

В вырожденном случае в первичный ключ выходят все атрибуты отношения. В этом случае первичный ключ может не объявляться, а идентификация записей идет по всем полям.

Нормализация – это разбиение таблицы на две или более, обладающих лучшими свойствами при включении, изменении и удалении данных. Окончательная цель нормализации сводится к получению такого проекта базы данных, в котором каждый факт появляется лишь в одном месте, т.е. исключена избыточность информации. Это делается не столько с целью экономии памяти, сколько для исключения возможной противоречивости хранимых данных.

Как указывалось в п. 3.1, каждая таблица в реляционной БД удовлетворяет условию, в соответствии с которым в позиции на пересечении каждой строки и столбца таблицы всегда находится единственное атомарное значение, и никогда не может быть множества таких значений. Любая таблица, удовлетворяющая этому условию, называется нормализованной (см. таблицы рис. 4.24.4). Фактически, ненормализованные таблицы, т.е. таблицы, содержащие повторяющиеся группы (см. рис. 4.1), даже не допускаются в реляционной БД.

Всякая нормализованная таблица автоматически считается таблицей в первой нормальной форме, сокращенно 1НФ. Таким образом, строго говоря, "нормализованная" и "находящаяся в 1НФ" означают одно и то же. Однако на практике термин "нормализованная" часто используется в более узком смысле – "полностью нормализованная", который означает, что в проекте не нарушаются никакие принципы нормализации.

Теперь в дополнение к 1НФ можно определить дальнейшие уровни нормализации – вторую нормальную форму (2НФ), третью нормальную форму (3НФ) и т.д. По существу, таблица находится в 2НФ, если она находится в 1НФ и удовлетворяет, кроме того, некоторому дополнительному условию, суть которого будет рассмотрена ниже. Таблица находится в 3НФ, если она находится в 2НФ и, помимо этого, удовлетворяет еще другому дополнительному условию и т.д.

Таким образом, каждая нормальная форма является в некотором смысле более ограниченной, но и более желательной, чем предшествующая. Это связано с тем, что "(N+1)-я нормальная форма" не обладает некоторыми непривлекательными особенностями, свойственным "N-й нормальной форме". Общий смысл дополнительного условия, налагаемого на (N+1)-ю нормальную форму по отношению к N-й нормальной форме, состоит в исключении этих непривлекательных особенностей. В п. 4.3 мы выявляли непривлекательные особенности таблицы рис. 4.2 и для их исключения выполняли "интуитивную нормализацию".

Теория нормализации основывается на наличии той или иной зависимости между полями таблицы. Определены два вида таких зависимостей: функциональные и многозначные.

Функциональная зависимость. Поле В таблицы функционально зависит от поля А той же таблицы в том и только в том случае, когда в любой заданный момент времени для каждого из различных значений поля А обязательно существует только одно из различных значений поля В. Отметим, что здесь допускается, что поля А и В могут быть составными.

Например, в таблице Блюда (рис. 4.4) поля Блюдо и Вид функционально зависят от ключа БЛ, а в таблице Поставщики рис. 4.3 поле Страна функционально зависит от составного ключа (Поставщик, Город). Однако последняя зависимость не является функционально полной, так как Страна функционально зависит и от части ключа – поля Город.

Полная функциональная зависимость. Поле В находится в полной функциональной зависимости от составного поля А, если оно функционально зависит от А и не зависит функционально от любого подмножества поля А.

Многозначная зависимость. Поле А многозначно определяет поле В той же таблицы, если для каждого значения поля А существует хорошо определенное множество соответствующих значений В.

Обучение

Дисциплина

Преподаватель

Учебник

Информатика

Шипилов П.А.

Форсайт Р. Паскаль для всех

Информатика

Шипилов П.А.

Уэйт М. и др. Язык Си

Информатика

Голованевский Г.Л.

Форсайт Р. Паскаль для всех

Информатика

Голованевский Г.Л.

Уэйт М. и др. Язык Си

...

...

...

Рис. 4.5. К иллюстрации многозначных зависимостей

Для примера рассмотрим таблицу "Обучение" (рис. 4.5). В ней есть многозначная зависимость "Дисциплина-Преподаватель": дисциплина (в примере Информатика) может может читаться несколькими преподавателями (в примере Шипиловым и Голованевским). Есть и другая многозначная зависимость "Дисциплина-Учебник": при изучении Информатики используются учебники "Паскаль для всех" и "Язык Си". При этом Преподаватель и Учебник не связныфункциональной зависимостью, что приводит к появлению избыточности (для добавление еще одного учебника придется ввести в таблицу две новых строки). Дело улучшается при замене этой таблицы на две: (Дисциплина-Преподаватель и Дисциплина-Учебник).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

26063. Липиды 14.89 KB
  Липидынизкомолекулярные оргие соедия полностью или почти полностью нерастворимые в воде. Биологические фии липидов: 1 Структурная липиды в виде комплекса с белками являются стрми элементами мембран клеток. Классификация липидов: 1Простые липиды ацилглицеролы воска. 2Сложные липиды фосфолипиды гликолипиды стероиды.
26064. Макромолекулы как основа организации биологических структур 23.39 KB
  Первичная структура линейная. Вторичная структура. Структура полипептидной цепи спирализована неполностью. Такие параллельно расположенные участки структура конфигурация представляет собой складчатую структуру которая включает параллельные цепи связанные водородной связью.
26065. Нуклеиновые кислоты, основные типы, физ-хим 14.65 KB
  Сущт несколько форм ДНК Bформаправозакрученная длина полного витка 34 ангстрема ширина 20 А полный виток спирали10 пар нуклеотидов. Аформа: 11 пар оснований в витке угол наклона 20 Сформа9. Третичная формаукладка в прве. Исходная кольцевая форма у бактерий хлоропластов митох.
26066. Углеводы, их биологическая роль, классификация 12.82 KB
  Классификация: Простые сахарамоносахды их производные; Сложные сахараолигосахариды и полисахариды. Моносахаридыальдозы и кетозы. Олигосахаридыуглеводы молекулы которых содержат 210 моносахаридных остатков. Среди них различают гомополисахды из остатков 1 моносахда гетерополисахдыиз остатков разных моносахдов.
26067. Ферменты как биокатализаторы, их специфичность 14.05 KB
  Ферменты явлся глобулярными белками вклт простые однокомпонентные и сложные двукомпонентные. Белковая часть двукомпонентных ферментов называется апоферментом молекула в целом холоферментом небелковые компоненты легко диссоциирущие из комплекса коферменты. Ферменты внутри клетки содержатся и действуют в определенных ее органеллах. Почти все ферменты гликолиза обнаруживаются в цитоплазме ферменты окислительного фосфорилирования во внутренней мембране.
26071. Порядок исчисления и уплаты земельного налога 38 KB
  Налогоплательщиками налога признаются организации и физические лица обладающие земельными участками на праве собственности праве постоянного бессрочного пользования или праве пожизненного наследуемого владения. При установлении налога представительный орган муниципального образования законодательные представительные органы государственной власти городов федерального значения Москвы и СанктПетербурга вправе не устанавливать отчетный период. Порядок исчисления налога и авансовых платежей по налогу 1.