- •Курс лекций для студентов заочной формы обучения
- •Содержание
- •Введение
- •1. Основные понятия и термины
- •2. Логическое и концептуальное моделирование бд
- •Процесс построения модели данных
- •3. Модели данных
- •3.1. Иерархическая модель данных
- •3.2. Сетевая модель данных
- •3.3. Модель данных “сущность - связь”
- •3.4. Бинарная модель данных
- •3.5. Реляционная модель данных
- •4. Проектирование реляционных баз данных
- •4.1. Основные понятия
- •4.2. Ключи отношений
- •5.3. Операции над отношениями
- •5.3.1. Реляционные операторы
- •3. Применяем оператор выбора,
- •4.3.2. Операции обновления отношений
- •4.3.3. Другие операции над отношениями
- •4.4. Функциональные зависимости
- •4.5. Нормальные формы схем отношений
- •4.5.1. Первая нормальная форма ( 1 нф)
- •4.5.2. Вторая нормальная форма ( 2 нф)
- •4.5.3. Третья нормальная форма ( 3 нф)
- •4.5.4. Нормальная форма Бойса-Кодда (нфбк)
- •4.5.5. Многозначные зависимости. Четвертая нормальная форма
- •4.6. Декомпозиция схем отношений
- •4.7. Целостность данных
- •5. Системы управления базами данных (субд)
- •5.1. Функции субд
- •5.2. Языки баз данных
- •5.3. Типовая организация современной субд
- •5.4. Структуры внешней памяти
- •5.5. Хранение отношений
- •5.6. Индексы
- •5.6.2. Хэширование
- •5.6.3. Доступ к данным на основе инвертированных списков
- •6. Сетевые базы данных
- •6.1. Субд в архитектуре "клиент-сервер"
- •6.1.1. Открытые системы
- •6.1.2. Клиенты и серверы локальных сетей
- •6.1.3. Системная архитектура "клиент-сервер"
- •6.1.4. Серверы баз данных
- •6.1.5. Принципы взаимодействия между клиентом и сервером
- •6.1.6. Протоколы удаленного вызова процедур
- •6.1.7. Разделение функций между клиентами и серверами
- •6.1.8. Требования к аппаратным возможностям и программному обеспечению клиентов и серверов
- •6.2. Распределенные бд
- •6.2.1. Разновидности распределенных систем
- •6.2.2. Однородные распределенные системы
- •6.2.3. Интегрированные или федеративные системы и мультибазы данных
- •7. Современные направления разработок баз данных
- •Список используемой литературы:
4.5.5. Многозначные зависимости. Четвертая нормальная форма
Рассмотренные три вида НФ и НФБК обеспечивают целостность данных в БД по отношению к приписанным ФЗ -м. Однако ФЗ-ти не являются единственно возможным видом зависимостей для отношений. Существуют и другие виды зависимостей.
Пример:
Отношение “Испытательный комплекс”
-
Комплекс
К
Испытатель
И
время
В
№ стенда
N
Тип
Т
Условия
У
КА
Иванов
ПН
Ст 1
Т 1
НД
КА
Иванов
СР
Ст 2
Т 1
НД
КА
Иванов
ПТ
Ст 1
Т 1
НД
КА
Иванов
ПН
Ст 1
Т 2
ВД
КА
Иванов
СР
Ст 2
Т 2
ВД
КА
Иванов
ПТ
Ст 1
Т 2
ВД
КВ
Петров
ВТ
Ст 3
Т 3
Норм
КВ
Петров
ВТ
Ст 4
Т 4
ВД
КИ : каждый комплекс
обслуживает один испытатель
СК : каждый стенд
принадлежит одному комплексу
ВСИ : одновременно
может проводить испытания
только один комплекс
ВИС : испытатель
может находиться только на одном стенде
ВСТ : на стенде
одновременно производится
испытание только одного типа
ВСУ : одновременно
на стенде только одно условие
проведения испытаний
Ключом является ВТ.
Кроме указанных ФЗ-тей можно заметить, что каждый тип испытания на каждом комплексе проводится с одним и тем же расписанием:
Комплекс А:Комплекс В:
Т1 - (пн, ср, пт);Т3 - (вт);
Т2 - (пн, ср, пт);Т4 - (вт).
С практической точки зрения такая зависимость может оказаться значимой, так как будет отражать реальные зависимости между данными, вытекающими из анализа предметной области.
Ясно. что подмеченная зависимость не является функциональной. Среди такого рода нефункциональных зависимостей различают определенный вид зависимостей. называемых многозначными зависимостями.
Пусть имеется отношение r со схемой R.
X, Y - подмножества R.
Z = R - (XY).
Говорят, что отношение r(R) удовлетворяет многозначной зависимости (MV-зависимости) XY, если для любых двух кортежей t1и t2 из r, для которых t1(Х) = t2(Х) существует кортеж t3такой, что t3(Х) = t1(Х), t3(Y) = t1(Y), t3(Z) = t2(Z).
Аксиомы вывода для mv- зависимостей
Пусть r(R) - отношение со схемой R.
X, Y, Z, W R
M1. РефлексивностьХ>Х
М2. Пополнение: если r удовлетворяет MV-ти X> Y, то оно удовлетворяет и MV-ти XZ> Y.
М3. Аддитивность: если в отношении r заданы MV-ти X> Y и X>Z, то существует MV-ть X> YZ.
М4. Проективность: если в отношении r задана MV-ть X>Y & X>Z, то существует MV-ть X> YZ (X> Y - Z).
М5. Транзитивность: если в отношении r заданы MV-ти X> Y и Y>Z, то существует MV-ть X> Z - Y.
М6. Псевдотранзитивность: если в отношении r заданы MV-ти X>Y и YW> Z, то существует MV-ть XW>Z - (YW).
М7. Дополнение: если в отношении r заданы MV-ти X>Y и Z=R-XY, то существует MV-ть X>Z.
Аксиомы связи f- иmv- зависимостей
С1. Копирование:если ХY, то Х>Y
С2. Объединение: если r удовлетворяет MV-ти X> Y и ZW, где WY, YZ =, то оно удовлетворяет и MV-ти X>W.
Для отношений, в которых имеются многозначные зависимости существует нормальный вид, который называется 4 НФ. 4 НФ является обобщением НФБК для отношениями с многозначными зависимостями.
MV-зависимость и Х в Y (X > Y) называется тривиальной для произвольной схемы R, где X, YR, если YX или XY=R.
MV-зависимость и Х в Y (X > Y) называется приложимой к произвольной схеме R, если XYR.
Пример:
R=ABCD
AB > D- приложима к R
ACF > BF- неприложима.
Пусть D - множество F- и MV-зависимостей для схемы R. Схема отношения R находится в 4 НФ относительно D,если она находится в 1 НФ и для каждой MV-зависимости X> Y, выводимой из D и приложимой к R, либо эта зависимость будет тривиальной, либо Х - есть суперключ.
Замечание:Приведение схемы с MV-зависимостями к 4 НФ преследует те же цели, что и приведение отношений с F-зависимостями к НФБК, то есть устранение информационной избыточности и аномалии данных.