NORMALIZOWANIE BAZ DANYCH

Zależności funkcyjne

Zależności funkcyjne sa to związki występujące pomiędzy atrybutami relacji. Jako przykład można podać tabelę w której dwie osoby o takim samym nazwisku i imieniu funcjonują na tej samej liście. Osoby te mają różne nemery identyfikacyjne. Dlatego też imiona i nazwiska zależą funkcjonalnie od numerów do których zostały przypisane.

atrybut A	atrybut B	atrybut C
l.p.	Nazwisko	Imię
1.	Nowak	Adam
2.	Nowak	Adam
3.	Nowak	Ewa
4.	Paluch	Tomasz

W powyższym przykładzie nie jesteśmy w stanie wyznaczyć osoby według imienia i nazswiska. jedyną możliwością jest wyznaczenie osoby wedgług numeru.
(artybuty B i C tworzą zależność od atrybutu A.

Pełna zależność funkcyjna

Występuje wówczas gdy po usunięciu jednego artybutu jesteśmy w stanie jednoznacznie zidentyfikować osobę

atrybut A	atrybut B	atrybut C
Nazwisko	Imię	wzrost
Nowak	Adam	152
Nowak	Adam	188
Nowak	Ewa	173
Paluch	Tomasz	183

(usuwając z powyższej tabeli atrybut B nie jesteśmy w stanie określić który nowak jaki ma wzrost)

atrybut A	atrybut C
Nazwisko	wzrost
Nowak	152
Nowak	188
Nowak	173
Paluch	183

W powyższym przykładzie nie zachodzi "Pełna zależność funkcyjna"

Przechodnia zależność funkcyjna

Zachodzi wówczas, gdy atrybut C jest zależny od atrybutu B, a atrybut B jest zależny od atrybutu A

atrybut A	atrybut B	atrybut C
Nr	Nazwisko	Nr telefonu
1.	Nowak	721 376 700
2.	Nowak	722 700 376
3.	Nowak	513 492 356
4.	Paluch	514 356 492

W przykładzie tym atrybut C jest zależny od atrybutu A ponieważ gdy osoba (atrybut B) zmieni nr telefonu to ulegnie on również zmianie dla atrybutu A

Istnieją jeszcze inne zależności funkcyjne jak wieloartościowa i złączeniowa

NORMALIZOWANIE

Poziomy normalizacji baz danych (według narastającej normalizacji):

N1NF - baza danych, nie posiadająca pierwszego stopnia normalizacji
1NF - pierwsza postać normalna
2NF - druga postać normalna
3NF - trzeci postać normalna - bazę uważa się za znormalizowaną
BCNF - postać normalna Boyce'a-Codda
4NF - czwrta postać normalna
RFNF - postać normalna wolna od redundancji (Redundance Free)
SKNF - postać normalna zawierająca SUPERKEY
5NF - piąta postać normalna
6NF - szósta postać normalna

1NF - First Normal Form

Tabela musi być relacyjną i musi spełniać warunki

pola powinny zawierać minimalną ilość i wartość danych (najlepiej jedną)
każdy wiersz jest unikatowy
atrybuty mogą się powtarzać

przykład:

Nazwisko Nr telefonu

Nowak 721 376 700

Nowak 722 700 376

Nowak 513 492 356

Paluch 514 356 492

Nazwisko	Nr telefonu
Nowak	721 376 700
Nowak	722 700 376
Nowak	513 492 356
Paluch	514 356 492

2NF - Second Normal Form

Wszytkie kolumny nie należące do klucza głównego muszą od niego zależeć i muszą być przez niego jednoznacznie identyfikowane. Dane mogą być redundantne (mogą się powtarzać, ale nie w kluczu głównym)

przykład:

ID_Osoby Nazwisko Nr telefonu

1. Nowak 721 376 700

2. Nowak 722 700 376

3. Nowak 513 492 356

4. Paluch 514 356 492

ID_Osoby	Nazwisko	Nr telefonu
1.	Nowak	721 376 700
2.	Nowak	722 700 376
3.	Nowak	513 492 356
4.	Paluch	514 356 492

3NF - Third Normal Form

Przykład tabeli nie spełniajcej normalizacji:

ID_Osoby Nazwisko Imię Nr telefonu

1. Nowak Anna 721 376 700

2. Nowak Adam 721 376 700

3. Paluch Tomasz 514 356 492

ID_Osoby	Nazwisko	Imię	Nr telefonu
1.	Nowak	Anna	721 376 700
2.	Nowak	Adam	721 376 700
3.	Paluch	Tomasz	514 356 492

Powiyższą tabelę należy rozbić (zmiana nr telefou w krotce 2. nie pociągnie zmiany numeru telefonu w krotce 1.) na dwie mniejsze: osoby i numery telefonów. Wówczas zmiana telefonu wywoła zmianę we wszystkich krotkach

Przykład tabel spełniących normalizację 3NF:

ID_Telefonu Nr telefonu

1. 721 376 700

2. 514 356 492

ID_Osoby Nazwisko Imię ID_Telefonu

1. Nowak Anna 1

2. Nowak Adam 1

3. Paluch Tomasz 2

W powyższej sytuacji zmieniając numer telefonu 1 zmieni się on dla obu "Nowaków" - co było naszym zamysłem.

BCNF - Boyce'a-Codda Normal Form

Postać relacji w której atrybut prosty lub złożony jest kluczem dla każdego innego atrybutu relacji. Inny atrybut (B, C, BC, ...) nie może być częścią klucza głównego lub innym podkluczem relacji. Innaczej: jeżeli relacja posiada klucz kandydujący (złożony z przynajmniej 2 atrybutów np. AB) będący jednocześnie kluczem głównym to postać BCNF jest spełniona, ale jeżeli zachodzi relacja że atrybu C może być kluczem dla atrybutu A to postać BCNF nie jest już spełniona

Przykład:

Postać BCNF nie spełniona:

ID_Osoby Przedmiot Wykładowca

Nowak j.ang. Holms

Kowalski j.ang Klark

Paluch j.niem. Gutz

Postać BCNF spełniona:

ID_Osoby Przedmiot

Nowak j.ang.

Kowalski j.ang

Paluch j.niem.

4NF - Fourth Normal Form

Czwarta forma normalizacji całkowicie eliminuje możliwość umieszczania wielowartościowych (MVD - multi-valued-dependency) danych w tabeli BCNF.

Przykład:

Postać 4NF nie spełniona:

ID_Osoby Przedmioty

Nowak j.angielski, j.niemiecki

Kowalski j.angielski, j. hiszpański

Paluch j.niemiecki, j.włoski.

Postać 4NF spełniona:

ID_Osoby Zestaw

Nowak 1

Kowalski 2

Paluch 3

Zestaw Język 1 Język 2

1. j.angielski j.niemiecki

2. j.angielski j.hiszpański

3. j.niemiecki j.włoski

5NF - Fivfth Normal Form i 6NF - Sixth Normal Form

Są używane przeważnie w teorii. W formach tych eleiminuje się zależności złączeniowe które mogą wystąpić w jakikolwiek sposób. Dodatkowo 6NF jest bazą temporalną co oznacza, że może uwględniać zależności czasowe lub interwały czasowe.

DKNF - Domain Key Normal Form

Ten typ bazy uzależnia indeksy baz od ich domen, czyli miejsc i sposobów przechowywania. Indeksy mogą być przechowywane w innych plikach, bazach, itp.

⇒ Spis treści ⇐

⇐ PREV NEXT ⇒