6. Нормализация. Пять нормальных форм.

Нормализация – процесс приведения реляционных талб. к стандартному виду.

Нормализация – это разбиение таблицы на две или более, обладающих лучшими свойствами при включении, изменении и удалении данных. Окончательная цель нормализации сводится к получению такого проекта базы данных, в котором каждый факт появляется лишь в одном месте, т.е. исключена избыточность информации. Это делается не столько с целью экономии памяти, сколько для исключения возможной противоречивости хранимых данных.

Руководство по нормализации – набор стандартов проектирования данных.

Первая нармальная форма (1НФ). Требует чтобы на лубом пересечении строки и столбца находилась единственное значение, кот. должно быть атомарным. Атомарное занчение – такое, кот. не явл. множеством или совокупностью групп => табл. должна быть прямоугольной.

Таблица находится в 1НФ тогда, когда ни одна из ее строк не содержит в любом своем поле более одного значения и ни одно из ее ключевых полей не пусто.

2НФ – обладает свойствами 1НФ и требует чтобы любой не ключевой столбец зависел от всего первичного ключа. Используется при ситуации когда первичный ключ составной.

Таблица находится во 2НФ, если она удовлетворяет определению 1НФ и все ее поля, не входящие в первичный ключ, связаны полной функциональной зависимостью с первичным ключом.

3НФ – требует чтобы ни один не ключевой столбец не зависел от другого ключевого столбца.

Таблица находится в 3НФ, если она удовлетворяет определению 2НФ и не одно из ее неключевых полей не зависит функционально от любого другого неключевого поля.

4НФ – запрещает независимое отношение 1:n м/д ключевыми и не ключевыми столбцами. При наличии в табл. пустых мест порождающих наличие несуществующих зависимостей возникает необходимость разделить табл. на две или более, в кот. не будет ни пустых мест, ни повторов.

4НФ является частным случаем 5НФ, когда полная декомпозиция должна быть соединением ровно двух проекций. Весьма не просто подобрать реальную таблицу, которая находилась бы в 4НФ, но не была бы в 5НФ.

5НФ – требует создание минимальных табл.

Таблица находится в 5НФ тогда, когда в каждой ее полной декомпозиции все проекции содержат возможный ключ. Таблица, не имеющая ни одной полной декомпозиции, также находится в 5НФ. Полной декомпозицией таблицы называют такую совокупность произвольного числа ее проекций, соединение которых полностью совпадает с содержимым таблицы.

7. Физические модели бд.

Физ-кие модели определяют способы размещения данных и способы доступа к ним которые поддерживаются на физ-ком уровне. Первыми системами хранения данных и доступа к ним были файловые системы и структуры управления файлами (СУФ). Фактически они являлись частью ОС. СУБД создавало над файловыми моделями свою надстройку, но при увеличении информационных массивов такая структура стала не эффективной. Произошел постепенный переход от базовых файловых структур к непосредственному управлению БД самой СУБД.

Начали использоваться страничные системы хранения информации. Физическая организация БД определяет эффективность работы БД и влияет на быстродействие.

Схема физического доступа к БД

Стратегический селектор – программное обеспечение преобразующее требования пользователя в эффективную для исполнения форму.

Буферный диспетчер – программное обеспечение контролирующее перемещение данных м/д оперативной памятью и диском.

Диспетчер файлов – программа управляющая размещением и структурами данных на диске.

Словарь данных – часть СУБД определяющая структуру и возможности их использования.