4 Проектування нормалізованих відношень

4.1 Одержання початкових відношень по методу “суть – зв'язок”

Загальний підхід до проектування баз данних на основі ER-методу що включає в себе наступні кроки:

- побудова діаграми ER - типу , що включає в свій склад всі суті і зв'язки данної предметної області;

- побудова набору попередніх відношень за вказівкою передбачуваного початкового ключа для кожного відношення ;

- підготовка списку всіх цікавлячих атрибутів (котрі не були перераховані в якості ключів сутей) і назначення кожного з цих атрибутів одному з попередніх відношень так, щоб ці попередні відношення знаходились в нормальних форм. Для виконання цієї задачі необхідно визначити всі міжатрибутні функціональні залежності. У випадку, якщо не вдається привести відношення до нормальних форм або деяким атрибутам не вдасться знайти логічно обгрунтованих місць, слід переглянути ER - діаграми на предмет видалення колізій що виникли.

Попередні відношення формально генеруються з діаграм ER-типу на основі аналізу класу належності і степені відношень сутей, на основі існуючих семи правил.

Ми маємо універсальне відношення:

R (№, категорія_літератури, назва_книги, дата_отримання, П_І_Б_читача, рік_народження, адреса, номер_телефонна, код_книги, автор, рік_друку, язик_книги, кількість_сторінок, видавник, зображення).

Для розглянутого прикладу універсальне відношення необхідно розбити на три відношення:

R1(№, категорія_літератури);

R2(назва_книги, дата_отримання, П_І_Б_читача, рік_народження, адреса, номер_телефонна);

R3(код_книги, автор, рік_друку, язик_книги, кількість_сторінок, видавник, зображення).

Правило 1: якщо степінь бінарних зв’язків 1:1 і клас належності обов’язковий для обох сутей, гарантується однократне появлення кожного значення сутей в будь-якому екземплярі відношень. Тобто у відношенні ніколи не буде ні порожньої інформації, ні груп надлишкових даних що повторються. Проте, якщо клас належності однієї з сутей стане необов’язковим, то одного відношеня буде недостаньо, оскільки у всіх кортежах що містять інформацію про екземпляри однієї суті, що не мають зв’язків з екземплярами другоі суті, з’являються пробіли [9].

Правило 2: якщо степінь бінарного зв’язку 1:1 і клас належності однієї суті являється обов’язковим, а інший необов’язковим , то необхідна побудова двох відношень. При цьому ключ суті повинен служити первинним ключем для відповідного відношення. Крім того, ключ суті, для котрого клас належності являється обов’язковим, добавляється у якості атрибута у відношення, що видалений для суті з обов’язковим класом належності.

Формування двох відношень, кортежі кожного з яких включають лише опис атрибутів відповідної суті, приводить до виключення пробілів у відношеннях [10]. При цьому зв’язок між сутями буде притримуватися завдяки включенню в одне з відношень ключевих атрибутів іншої суті.

Правило 3: якщо степінь бінарного зв’язку 1:1 клас належності обох сутей не являється обов’язковим, то необхідно використовувати три відношення: по одному для кожноі суті, ключі котрих служать у якості первинних ключів відповідних відношень, і один для зв’язку. Первинним ключем цього відношення може бути будь-яка з двох сутей. Серед своїх атрибутів відношення, що виділється для зв’язку, повинно мати по одному ключеві суті кожноі суті.

Правило 4: якщо степінь бінарного зв’язку 1:N, і клас належності n – зв’язаної суті є обов’язковим, то досить використати по одному відношенню на кожну суть, при умові, що ключ кожної суті служить у якості первинного ключа для відповідного відношення. Додатково, ключ 1 – зв’заної суті повинен бути добавлений, як атрибут у відношенні, що відводиться n – зв’язаній суті.

Правило 5: якщо ступінь бінарного зв’язку 1:N, і клас належності n – зв’язаної суті являється необов’язковим, то необхідно формування трьох відношень: по одному для кожноі суті, причому ключ кожноі суті служить в якості первинного ключа для відповідного відношення, і одного відношення для зв’язку. Зв’язок повинен мати серед своїх атрибутів ключ суті кожної із зв’язуваних сутей.

При степені бінарного зв’язку M:N без залежності від класу належності сутей завжди необхідно використовувати три відношення [4].

Правило 6: якщо степінь бінарного зв’язку M:N, то для зберігання даних потрібні три відношення: по одному для кожної суті, при чому ключ кожної суті служить у якості первинного ключа для відповідного відношення, та одного відношення для зв’язку. Зв’язок повинен мати серед своїх атрибутів і ключ суті кожної із зв’язуваних сутей. Виявлення у предметній області трьохсторонніх зв’язків приводить до необхідності використання чотирьох відношень.

Правило 7: у випадку наявності трьохстороннього зв’язку завжди використовуються чотири відношення: по одному для кожноі суті, причому ключ кожної суті служить в якості первинного ключа для відповідного відношення, і одного відношення для зв’язку. Зв’язок повинен мати серед своїх атрибутів ключі суті кожної із зв’язуваних сутей.

Очевидно, що використання двох відношень в цьому випадку дозволяє встановити дублювання інформації (багатократній опис атрибута 1 – зв’язаної суті, зв’язаного з n атрибутами n – зв’язаної суті) [2].