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

77219. Расширение функциональности графического редактора языка DRL 474.5 KB
  Сейчас большинство организаций разрабатывают семейства продуктов, и только немногие системы или продукты остаются уникальными. Похожая ситуация и в программной инженерии - рынок требует всё большего качества программных продуктов, уменьшения времени выхода на рынок и уменьшения их цены.
77220. Поиск оптимального ректификационного преобразования 673.5 KB
  В задаче восстановления трёхмерных сцен по двум изображениям, взятых с различных точек одним из главных этапов является поиск соответствующих точек на этих изображениях. Поиск производится вдоль эпиполярных прямых, и удобным для вычислений является случай...
77221. Массовая задача построения маршрутов движения судов 222.21 KB
  В данной работе рассматривалась следующая постановка задачи: Пространство представляет собой плоскость препятствиями являются многоугольники полученные сечением рельефа морского дна на глубине соответствующей осадке судна.
77222. МОДУЛЬНАЯ ПЛАТФОРМА ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ НОМЕРОВ 253 KB
  Цель работы – разработка модульной платформы для последущего создания и подключения модулей, осуществляющих распознавание автомобильного регистрационного знака на полученном локализованном изображении.
77223. Конвертор приложений Windows Forms в приложения Silverlight 268.5 KB
  Первый интернет-сайт был запущен Тимом Бернерс-Ли в 1991 году. Вряд ли кто-то догадывался, какой потенциал заключало в себе это событие. Теперь стало возможно обмениваться гипертекстовыми документами. Любой пользователь Сети мог щелкнуть на ссылке, и сервер выдавал ему требуемый документ.
77224. Расширение функциональности Entity Framework 96 KB
  Документы, обрабатываемые приложением, удовлетворяют единому американскому стандарту и предполагают, что в будущем приложение будет использоваться в ряде американских клиник и интегрироваться в существующую систему документооборота.
77225. Разработка SIP телефонии для операционной системы Google Android 511.42 KB
  Целью курсовой работы является создание SIP клиента для мобильной операционной системы Android. С клиента необходимо иметь возможность совершать звонки по протоколу SIP, а также обычные GSM звонки.
77226. Интеграция технологии DocLine с системой разработки документации Adobe FrameMaker 405.5 KB
  Цель данного проекта - разработать и реализовать плагин к Adobe FrameMaker, предоставляющий конечному пользователю удобный инструментарий среды FrameMaker для работы с технологией DocLine.
77227. Реализация подключения виртуальной машины Neko к http-серверу с помощью интерфейса FastCGI 61 KB
  Взаимодействие приложения и http-сервера реализуется при помощи FastCGI-модуля на стороне сервера и использующихся при написании приложения FastCGI-библиотек для различных языков программирования.