Лабы 1-5 по БД (erwin) / Лаба №3
.docМосковский Государственный Университет Леса
Кафедра вычислительной техники
Лабораторная работа № 3
по дисциплине: Проектирование распределённых баз данных
на тему:
«Нормализация. Приведение логической модели данных
к третье нормальной форме»
Выполнил:
студент гр. ВТМ-21
Соколов И.П.
Принял:
доцент Боцула Л.Н.
Москва – 2013 г.
Задание на лабораторную работу:
1. Изучить методику перевода базы данных в первую, вторую и третью нормальные формы с помощью пакета ERWin.
2. Нормализовать базу данных, созданную при выполнении предыдущей работы, до третьей нормальной формы.
3. Записать модель на диск с именем: шифр Группа_Фамилия_Номер_работы.
4. Распечатать образы экрана с изображениями диаграмм построенной модели и оформить отчёт.
Описание основных составляющих информационной модели ERD: сущностей, атрибутов, связей:
Нормализация — процесс проверки и реорганизации сущностей и атрибутов с целью выполнения требований к реляционной модели данных. Нормализация позволяет обеспечить определение каждого атрибута только для своей сущности, сократить объем памяти для хранения информации и устранить аномалии в организации хранения данных.
В результате нормализации должна быть создана структура данных, в которой информация о каждом факте хранится только в одном месте. Процесс нормализации сводится к последовательному приведению структуры данных к нормальным формам — формализованным требованиям к организации данных. Известны шесть нормальных форм:
• первая нормальная форма(1NF);
• вторая нормальная форма (2NF);
• третья нормальная форма (3NF);
• нормальная форма Бойса-Кодда (усиленная 3NF или BCNF);
• четвёртая нормальная форма (4NF);
• пятая нормальная форма (5NF).
Обычно ограничиваются приведением данных к третьей нормальной форме (полная атрибутивная модель).
Первая нормальная форма (1NF). Сущность находится в первой нормальной форме, когда все атрибуты содержат только атомарные значения. Cреди атрибутов не должны встречаться повторяющиеся группы (то естьнесколько значений для каждого экземпляра), и в одном атрибуте недопустимо хранение разных по смыслу значений.Для приведения сущности к первой нормальной форме следует:
1. разделить сложные атрибуты на атомарные;
2. создать новую сущность;
3. перенести в нее все "повторяющиеся" атрибуты;
4. выбрать возможный ключ для новой сущности (или создать новый первичный ключ);
5. установить идентифицирующую связь от прежней сущности к новой, первичный ключ прежней сущности станет внешним ключом (FK) для новой сущности.
Вторая нормальная форма (2NF). Сущность находится во второй нормальной форме, если она находится в 1NF и каждый неключевой атрибут полностью зависит от первичного ключа (не должно быть зависимости от части ключа).Для приведения сущности ко второй нормальной форме следует
1. выделить атрибуты, которые зависят только от части первичного ключа;
2. создать новую сущность;
3. поместить атрибуты, зависящие от части ключа, в их собственную (новую) сущность;
4. установить идентифицирующую связь от новой сущности к прежней
Третья нормальная форма (3NF). Сущность находится в третьей нормальной форме, если она находится во второй нормальной форме и нет взаимозавимости между неключевыми атрибутами.
Приведение к третьей нормальной форме означает устранение любых атрибутов, которые зависят от значений других атрибутов, кроме первичною ключа (транзитивная зависимость).
Для приведения сущности к третьей нормальной форме следует:
1. Создать новую сущность и перенести в неё атрибуты из старой сущности с зависимостью от неключевого атрибута;
2. использовать атрибуты, определяющие эту зависимость, в качестве первичного ключа новой сущности;
3. установить неидентифицирующую связь от новой сущности к старой.
В третьей нормальной форме "каждый атрибут сущности зависит от ключа, от всего ключа целиком и ни от чего другою, кроме как от ключа". В повседневной практике логическая модель нормализуется до третьей нормальной формы в результате выполнения следующих правил нормализации:
• повторяющиеся атрибуты должны быть вынесены в зависимые сущности;
• каждый факт в модели должен быть представлен только один раз (устранение повторов);
• атрибуты, не зависящие от первичного ключа, должны быть перенесены в зависимые сущности;
• должно быть устранено отношения многие-ко-многим (в ERWin осуществляется автоматически на этапе построения физической модели данных).
Четвёртая нормальная форма (4NF). Переменная отношения R находится в четвёртой нормальной форме, если она находится в НФБК и все нетривиальные многозначные зависимости фактически являются функциональными зависимостями от её потенциальных ключей.
Эквивалентная формулировка определения:
Переменная отношения R находится в четвёртой нормальной форме тогда и только тогда, когда в случае существования таких подмножеств A и B атрибутов этой переменной отношения R, для которых выполняется нетривиальная многозначная зависимость A →→ B, все атрибуты переменной отношения R также функционально зависят от А.