3. Проектирование баз данных с использованием декомпозиционного метода. Минимальное покрытие. Алгоритм декомпозиционного проектирования баз данных.

Минимальное покрытие. Алгоритм декомпозиционного проектирова­ния.

Набор не избыточных ФЗ, полученный путем удаления всех избыточных ФЗ из исходного набора с помощью приемов удаления, называется минимальным покрытием.

К сожалению, минимальное покрытие не всегда является уникальным, поскольку порядок, в котором осуществляется процедура удаления избыточных ФЗ, может оказать влияние на минимальное покрытие.

Рекомендуется избыточные ФЗ удалять по одной, каждый раз заново анализируя новый набор на предмет присутствия в нем избыточных ФЗ.

Эта процедура завершается, как только не останется ни одной избыточной ФЗ. Оставшийся набор является мини-мальным покрытием.

Модернизированный алгоритм проектирования БД

С учетом изложенного алгоритм декомпозиционного проектирования БД включает следующие этапы:

1. Построение универсального отношения для БД.

1. Определение всех ФЗ, существующих между атрибутами универсального отношения.

2. Удаление всех избыточных ФЗ из исходного набора ФЗ с целью получения минимального покрытия. Эта процедура проводится путѐм поочередного удаления избыточных ФЗ с последующей проверкой получаемого на каждом шаге набора ФЗ на наличие хотя бы одной избыточной ФЗ.

3. Использование ФЗ из минимального покрытия для деком-позиции универсального отношения в набор НФБК -отношений.

4. Определение того, находятся ли полученные отношения в НФБК. Если да, то проектирование завершается, если нет, то отношения не находящиеся в НФБК должны быть разложены на два отношения.

5. Повторение шага 5 для каждого нового отношения, полу-ченного в результате декомпозиции. Проектирование завершается, когда все отношения будут находиться в НФБК.

6. Если может быть получено более чем одно минимальное покрытие, то осуществляется сравнение результатов, полученных на основе различных минимальных покрытий, с целью определения варианта, лучше других отвечающего требованиям пользователя.

При использовании алгоритма декомпозиции следует помнить о нежелательности проекции, порождаемой ФЗ, у которой зависимостная часть является детерминантом другой ФЗ; также повышенное внимание требуется в тех случаях, когда зависимостная часть ФЗ зависит более чем от одного де-терминанта. В любом из этих случаев может быть утеряна ФЗ из БД. Если в процессе декомпозиции достигнуто состояние, в котором проецирование, не влекущее за собой потерь ФЗ, становится невозможным, проектировщик должен будет сде-лать выбор из двух альтернатив:

1 - выбор оставшихся ФЗ и создание одного отношения для каждых детерминанта и набора зависящих от него атрибутов;

2 - изменение порядка ранее проведенных декомпозиций, ведь алгоритм проектирования не ведет к единому решению.

4. Проектирование баз данных с использованием ER-метода. Сущности и связи. Атрибут, степень связи, класс принадлежности сущности, ключ сущности. Алгоритм проектирования баз данных при использовании ER-метода.

Последовательность проектирования БД при  использовании ER- метода:

1. Определение используемых сущностей и связей между ними.

2. Определение исходных и ролевых сущностей, если таковые имеются.

3. Построение диаграммы ER- типа, включающей в себя все сущности и связи, важные для пользователя.

4. Построение предварительных отношений и указание предполагаемого первичного ключа для каждого отношения.

5. Назначение каждого из неиспользованных атрибутов одному из предварительных отношений.

5. Определение для каждого отношения меж атрибутных ФЗ, с помощью которых проверяется соответствие отношений НФБК. Отношения не находящиеся в НФБК подвергаются декомпозиции с последующей проверкой их на нахождение в НФБК, пока все отношения не будут находится в НФБК.

7. Если некоторым атрибутам не находится логически обоснованных мест в предварительных отношениях, то в этом случае необходимо пересмотреть ER - диаграммы на предмет устранения возникших затруднений.

Предположим, что проектируется БД, предназначенная для хранения информации о преподавателях института и о дисциплинах, которые они читают. Двумя главными объектами, или сущностями являются ПРЕПОДАВАТЕЛЬ и ДИСЦИПЛИНА. Эти 2 сущности соотносятся с помощью связи ЧИТАЕТ, что позволяет нам сказать ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ЧИТАЕТ ДИСЦИПЛИНА.

Это утверждение можно представить графически.

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ЧИТАЕТ ДИСЦИПЛИНА

П1 Д1

П2 Д2

П3 Д3

П4 Д4

Сущность представляет собой объект, информация о котором хранится в БД. Экземпляры сущности отличаются друг от друга и однозначно идентифицируются. Названиями сущности являются, как правило, существительные, например: ПРЕПОДАВАТЕЛЬ, ДИСЦИПЛИНА, КАФЕДРА, ГРУППА.

Атрибут представляет собой свойство сущности. Это понятие аналогично понятию атрибута в отношении как атрибутам сущности ПРЕПОДАВАТЕЛЬ может быть его Фамилия, Должность, Стаж (преподавательский) и т.д.

Ключ сущности - атрибут или набор атрибутов, используемый для идентификации экземпляра сущности. Понятие ключа сущности аналогично понятию ключа отношения.

Степень связи является характеристикой связи между сущностями, которая может быть типа: 1:1, 1:М, М:1, М:М.

Класс принадлежности сущности м. б. обяз-ым и необязательным. КП сущности является обязательным, если все экземпляры обязательно участвуют в рассматриваемой связи, в противном случае класс принадлежности сущности является необязательным.