Нормализация отношений; Инфологическая модель предметной области

Для создания надежной БД необходимо нормализовать составленные отношения. Нормализация отношений – пошаговый процесс разложения отношений на более мелкие (простые). Несмотря на увеличение при этом количества отношений, операции доступа к данным ускоряются благодаря улучшению корректности, устранению дублирования и обеспечению их непротиворечивости.

Существует несколько нормальных форм:

1-я нормальная форма. Отношения считаются находящимися в 1-й нормальной форме, если все их атрибуты неделимые (простые).

БД Спорт

В приведенном примере отношения не нормализованы, так как содержат сложный атрибут – Спорт. Для приведения его к нормальному виду:

В полученном отношении ключ является составным (Фамилия, Вид спорта).

Схема отношений: Спорт =(Фамилия, Вид спорта, Группа, Разряд).

2-я нормальная форма. Отношения считаются находящимися во 2-й нормальной форме, если все их атрибуты зависят от составного ключа в целом, а не от его частей, следовательно, если отношения находятся в 1-й нормальной форме и имеют простой ключ, то они находятся и в 1-й и во 2-й нормальных формах.

Пример: Ведомость =(Студент, Дисциплина, Лектор, Оценка). В этом отношении атрибут лектор зависит только от дисциплины, а не от всего ключа. Это отношение можно нормализовать, «разбив» его на два отношения: Успеваемость =(Студент, Дисциплина, Оценка) и Преподаватель =(Дисциплина, Лектор).

3-я нормальная форма. Отношения считаются находящимися в 3-й нормальной форме, если устранены зависимости между неключевыми атрибутами (транзитивные зависимости).

Пример: Дисциплина = (Название, Лектор, Кафедра, Телефон кафедры). Это отношение можно нормализовать, «разбив» его на два отношения: Дисциплина = (Название, Лектор, Кафедра) и Дисциплина = (Кафедра, Телефон кафедры).

Дальнейшее упрощение (нормализация) таблиц связано с дальнейшим ограничением типов зависимости между атрибутами отношений. После упрощения устанавливаются связи между отношениями, то есть создается инфологическая модель предметной области. Связи устанавливаются через ключевые атрибуты.

Пример инфологической модели: фирма, оформляющая сделки с заказчиком.

Менеджер	м	Сделка	м	Заказчик
ФИО	№ сделки	ФИО
Должность	Дата	№ телефона
Стаж	ФИО менеджера	Адрес
	ФИО заказчика

На основе инфологической модели создается модель данных, которая дает описание логической структуры базы на языке описания данных – датологическая модель. Для привязки датологической модели к среде хранения данных используется модель данных физического уровня или разрабатывается физическая модель БД. На этом этапе (физического проектирования) осуществляется выбор носителя, разрабатывается формат хранения записей, и проектируются методы доступа к данным.