Нормалізація даних. Відношення

Нормалізація відношень-це процес побудови оптимальної структури таблиць і зв’язків в реляційній базі даних. В процесі нормалізацій елементи даних групуються в таблиці, які представляють собою об’єкти їх взаємозв’язків.

Теорія нормалізації базується на тому, що певний набір таблиць має найкращі (оптимальні) властивості при додаванні, вилучені або модифікації даних ніж всі інші можливі набори таблиць при допомозі яких можна представити ті ж самі дані.

Для підтримки незалежності даних в реляційних базах даних, розробник реляційної моделі даних Кодд (фірма IBM-60 роки) запропонував використовувати нормалізацію відношень (таблиць) в базах даних. Існує декілька видів нормальних форм кожна з яких задає певні вимоги до організації даних:

1FN, 2FN, 3FN.

Процес нормалізації починається з універсального відношення, що містить всі атрибути предметної області (його можна уявити як одну велику таблицю, в якій дані будуть багаторазово повторюватися).

Відношення знаходиться у формі 1FN тоді і тільки тоді, коли всі його атрибути містять атомарні дані ( Наприклад: атрибут Адреса має бути представлений окремими атрибутами: місто, вулиця, будинок, які відрізняються за змістом.)

2FN допускає залежність між не ключовими атрибутами у відношенні (Наприклад: у відношенні Книги є атрибути: назва книги, автор, код жанру, назва жанру, ціна)

3FN не допускає залежності між не ключовими атрибутами одного відношення.

З 2FN=>3FN можна виділивши в окрему таблицю код жанру і назву жанру.При проектуванні структури бази даних відношення приводить до 3FN.

Діаграма «сутність-зв’язок». (e-r діаграма)

Реляційна модель сама по собі не зручна для проектування бази даних. Замість неї використовуються різні семонтичні моделі серед яких найбільш поширеною є E-R модель. Її запропонував Пітер Чен (1976). Він запропонував представити реляційні структури даних як набір сутності і зв’язків між ними. Так з’явилися E-R моделі основними компонентами яких є: сутності, зв’язки і атрибути.

При розробці E-R діаграми не потрібна декомпозиція (розбиття) універсального відношення і приведення його до 2FN або 3FN. Так як визначення сутностей це по суті приведення універсального відношення до 3NF.

База даних яка містить кілька зв’язаних між собою таблиць називається нормалізованою.

Її властивості:

- відсутність дублювання інформації в таблицях

- кожна таблиця має ключ

- усі записи однозначно ідентифікуються ключем.

Завдання:

Нормалізувати універсальне відношення предметної області інформаційні системи Видавництво «Література». Створити Е-R діаграма.

Нормалізація відношення:

Видання: (Код видання, Автор, код жанру, Ціна)

Жанр: (Код та назва жанру)

Продаж: (Код видання, місяць продажу, кількість продажу)

Тема: Технологія візуального моделювання даних з використанням кейс-засобу ErWin. Побудова E-R діаграми логічної моделі предметної області

При проектуванні будь-яких інформаційних систем головною проблемою є задача побудови моделі даних для предметної області, а потім її ефективна програмна організація у вигляді бази даних.

Процеси моделювання даних для реальних інформаційних систем є досить складними так як потрібно оперувати великою кількістю об’єктів, їх властивостями та зв’язками.

Для автоматизації цих процесів використовують куйс-засоби – программу ErWin.

Основною перевагою програми ErWin є можливість створення моделі бази даних в такому вигляді, який дає можливість потім реалізувати її різними СУБД, наприклад Access.

ErWin - це потужний засіб моделювання баз даних, який використовує методологію 1DEF1X для побудови E-R діаграми; реалізує проектування баз даних; генерує її цільовою СУБД; дозволяє зворотнє проектування (реінжирування) існуючої БД в логічну модель – E-R діаграму.

Переваги використання ErWin для проектування БД:

1. Суттєве підвищення швидкості розробки інформаційних систем (ІС) за рахунок використання потужного редактора діаграм, автоматизованої генерації БД і автоматизованої підготовки документації.

2. Можливість легко змінювати модель предметної області при розробці і розширені системи.

3. Можливість автоматизованої підготовки звітів по БД.

4. Можливість виконувати зворотнє проектування з метою внесення змін існуючої ІС.

Можливі 2 точки зору на інформаційну модель і відповідно 2 рівні моделювання:

1 рівень – логічний (точка зору користувача) позначає пряма відображення факторів із реального життя

2 рівень – фізичний (розглядається використання конкретної СУБД, визначаються типи даних, ключів. Таким чином. ErWin дозволяє створювати і керувати цими 2-ма рівнями, а також мати багато варіантів відображень на кожному рівні.

Етапи побудови інформаційної моделі предметної області:

1. Визначення сутностей

2. Визначення атрибутів сутностей

3. Преведення моделі до необхідної нормальної форми

4. Задання первинних і зовнішніх ключів

5. Визначення залежностей між сутностями

6. Перехід до фізичного опису моделі

7. Визначення відповідностей: сутність-таблиця, атрибут сутності-поля таблиці.

8. Генерація БД.