Шпаргалка по "Информатике"

Выполнение требований нормализации обеспечивает построение реляционной  БД без дублирования данных и возможность  поддержания целостности при  внесении изменений.

При проектировании реляционной базы данных необходимо решить

вопрос о наиболее эффективной структуре данных. Основные цели

проектирования:

     обеспечить  быстрый доступ к данным таблицы;

     исключить  ненужное повторение данных, которое  является причиной

ошибок при вводе  и нерационального использования  дискового пространства

вашего компьютера;

     обеспечить  целостность данных таким образом,  чтобы при изменении

одних объектов автоматически  происходило соответствующее изменение

связанных с ними объектов.

     Процесс  уменьшения избыточности информации  в базе данных

называется нормализацией. В теории нормализации базы данных

разработаны достаточно формализованные подходы к разбиению  данных,

обладающих сложной  структурой на несколько таблиц.

     Теория  нормализации структуры оперирует  пятью нормальными

формами таблиц. Каждая следующая нормальная форма должна

удовлетворять     требованиям   предыдущей      формы    и   некоторым

дополнительным  условиям. Ограничимся рассмотрением  первых трех

нормальных форм, поскольку при практическом проектировании баз данных

четвертая и пятая  формы используются в редких случаях.

 

                                   

    В качестве  примера рассмотрим таблицу Продажи.

                  Таблица 7. Структура таблицы Продажи

      №         Наименование                           Тип

      1         Код клиента                            Числовой

      2         Фамилия                                Текстовый

      3         Имя                                    Текстовый

      4         Отчество                               Текстовый

      5         Телефон                                Текстовый

      6         Факс                                   Текстовый

      10        Адрес                                  Текстовый

      11        Предприятие                            Текстовый

      12        Руководитель                           Текстовый

      13        Кредит                                 Денежный

      14        Примечание                             Memo

      15        Код товара                             Числовой

      16        Дата заказа                            Дата/время

      17        Заказано                               Числовой

      18        Дата продажи                           Дата/время

      19        Продано                                Числовой

      20        Цена                                   Денежный

      21        Примечание к заказу                    Memo

      22        Категория                              Числовой

      23        Наименование товара                    Текстовый

     Таблицу  Продажи можно рассматривать  как однотабличную базу

данных. Основная проблема заключается в том, что в ней  содержится

значительное количество повторяющейся информации. Например, сведения

о покупателе повторяются  для каждого сделанного им заказа. Такая

структура данных является причиной следующих проблем, возникающих

при работе с базой  данных:

     значительные  затраты времени на ввод повторяющихся  данных.

Например, для всех заказов, сделанных одним из покупателей, придется

каждый раз вводить  одни и те же данные о покупателе;

     при  изменении адреса или телефона  покупателя необходимо

корректировать  все записи, содержащие сведения о  заказах этого покупателя;

     наличие  повторяющейся информации приведет  к неоправданному

увеличению размера  базы данных. В результате снизится скорость

выполнения запросов. Кроме того, повторяющиеся данные нерационально

используют дисковое пространство вашего компьютера;

     любые  внештатные ситуации потребуют  значительного времени для

получения требуемой  информации. Например, при больших  размерах таблиц

поиск ошибок будет  занимать значительное время.

                                   

                     2.1. Первая нормальная форма

     Табл. 7 является ненормализованной таблицей.

     Требования  к таблице в первой нормальной  форме:

        1. Таблица не должна иметь повторяющихся  групп полей;

        2. В таблице должны отсутствовать  повторяющиеся записи.

     Для  выполнения условия пункта 2 каждая  таблица должна иметь

первичный ключ. Таблица  Продажи (табл. 7) не содержит первичного

ключа, что допускает  наличие в ней повторяющихся  записей. Для

выполнения условия 2 добавим поле Код клиента, которое  будет содержать

значение первичного ключа.

     Требование 1 постулирует устранение повторяющихся  групп полей.

Поскольку каждый покупатель может сделать несколько заказов, каждый из

которых в свою очередь  может содержать несколько товаров, то необходимы

две таблицы. Каждая запись одной таблицы будет содержать  сведения об

одном из покупателей, а второй таблицы – информацию о каждом заказе.

Поэтому надо разбить  таблицу Продажи на две отдельные  таблицы

Клиенты и Заказы и определить поля Код клиента  в качестве ключей

связи. Структуры  таблиц Клиенты и Заказы приведены  на рис.1. Тип связи

между таблицами  Клиенты и Заказы будет один-ко-многим.

     Таким  образом, для таблицы Клиенты  решена проблема

повторяющихся групп  полей.

 

         Клиенты                              Заказы

                          1             ∞

         Код клиента                          Код клиента

         Фамилия                              Код товара

         Имя                                  Дата заказа

         Отчество                             Заказано

         Телефон                              Дата продажи

                                              Продано

                                              Цена

                                              Примечание к заказу

                                              Категория

                                              Наименование товара

                      

     Таблица  Заказы содержит сведения о  товарах, включенных в

конкретный заказ. Для исключения повторяющихся записей  можно

воспользоваться одним  из способов:

    1) добавить  в таблицу новое уникальное  ключевое поле Код заказа, что

 позволит однозначно  идентифицировать каждый из заказов.  Однако при

 работе с Ms Access это далеко не лучший метод,  так как при разработке

 многотабличных  форм и отчетов связь между  таблицами осуществляется

 посредством  ключевых полей с совпадающими  значениями;

    2) использовать  уникальный составной ключ, состоящий  из полей Код

клиента, Код товара и Дата заказа.

     После  того как мы разделили повторяющиеся  записи и определили

ключевые поля в  каждой таблице, таблицы Клиенты  и Заказы находятся в

первой нормальной форме (рис.1).

     Структура  связей между таблицами называется  схемой данных.

                       2.2. Вторая нормальная форма

     Таблица  находится во второй нормальной  форме, если:

     она  удовлетворяет условиям первой  нормальной формы;

     любое  неключевое поле однозначно идентифицируется  полным набором

ключевых полей, входящих в составной ключ.

     Из  приведенного выше определения  следует, что понятие второй

нормальной формы  применимо только к таблицам, имеющим  составной

ключ. В рассматриваемом  примере такой таблицей является таблица Заказы,

в которой составной  ключ образуют поля Код клиента, Код  товара и Дата

заказа. Она является таблицей во второй нормальной форме, поскольку поля

Категория, Наименование товара и Цена однозначно определяются только

одним из ключевых полей (Код товара).

     Для  приведения таблицы ко второй  нормальной форме выделим из

таблицы Заказы таблицу  Товары, которая будет содержать  информацию о

товарах каждого  типа. Для связывания таблиц Заказы и Товары

используется поле Код товара.

Клиенты                  Заказы                            Товары

               1     ∞                                 1

Код клиента              Код клиента         ∞             Код товара

Фамилия                  Код товара                        Категория

Имя                      Дата заказа                       Наименование товара

Отчество                 Заказано

Телефон                  Дата продажи

Факс                     Продано

Индекс                   Цена

Страна                   Примечание к заказу

Город

Адрес

Предприятие

Руководитель

Кредит

Примечание

 

  2.3. Третья нормальная  форма

     Таблица  находится в третьей нормальной  форме, если она

удовлетворяет условиям второй нормальной формы; ни одно из неключевых

полей таблицы не идентифицируется с помощью другого  неключевого поля.

     Обратимся  к таблице Клиенты. Поле Руководитель  этой таблицы

содержит имена  руководителей компаний, которые  однозначно определяются

значением поля Предприятие. Поскольку неключевое поле Руководитель

однозначно определяется другим неключевым полем Предприятие, таблица

Клиенты не является таблицей в третьей нормальной форме.

     Для  приведения ее к третьей нормальной  форме создадим новую таблицу

Предприятие

   Клиенты                   Заказы                      Товары

                  1     ∞                            1

   Код клиента               Код клиента                 Код товара

                                           ∞

   Фамилия                   Код товара                  Категория

   Имя                       Дата заказа                 Наименование товара

   Отчество                  Заказано

   Телефон                   Дата продажи

   Факс                      Продано

   Индекс                    Цена

   Страна                    Примечание к заказу

   Город

   Адрес

   Предприятие    ∞              Предприятие

   Кредит                1