Нормализация таблиц в реляционной модели базы данных

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Нормализация таблиц в реляционной модели базы данных

Нормализация таблиц в реляционной модели базы данных

4

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КЕМЕРОВСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

ФАКУЛЬТЕТ ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ

Кафедра вычислительной техники и информационных технологий

Контрольная работа

по дисциплине

“Базы данных”

по теме: “Нормализация таблиц в реляционной модели базы данных”

Выполнил:

студент группы ПИс-061

(сокращенная форма обучения)

Жилкова Ольга Анатольевна

г. Кемерово 2007 г.

Содержание

• 1 Нормализация таблиц в реляционной модели БД
• 1.1 Понятие “Нормализация"
• 1.2 Первая нормальная форма
• 1.3 Вторая нормальная форма
• 1.4 Третья нормальная форма
• 1.5 Четвертая нормальная форма
• 1.6 Пятая нормальная форма.
• 2. Реляционная алгебра над учебной базой
• 3. База данных для предметной области “Учебные пособия"
• Литература

Поскольку суда останавливаются во многих портах, столбцы Прибытие, Порт и Отправление повторяются для каждой остановки. Такая структура записи данных не подходит для реляционной базы данных. запись приведенной информации не соответствует требованиям первой нормальной формы, поскольку содержит повторяющуюся группу столбцов. Эту таблицу необходимо разделить на две: Порты и рейсы судов, не содержащие повторяющихся групп, как показано в таблицах 1.2 и 1.3

Таблица 1.2 - Таблица “Рейсы судов”

Таблица 1.3 - Таблица “Порты”

Теперь необходимо установить связь между таблицами Порты и Рейсы судов. В столбце рейс указывается текущий год, номер рейса за этот год, а также направление рейса (например, 9204W - это четвертый рейс за 1992 год в западном направлении). Таким образом, для связи между таблицами следует применять поля Судно и Рейс. Использовать какой-либо один из этих способов недостаточно, поскольку одно судно может делать несколько рейсов в течение года, а в одном направлении могут отправляться сразу несколько судов. Поскольку для удовлетворения требований первой нормальной формы придется создать новую таблицу Порты, необходимо отсортировать ее столбцы в порядке значимости. Первыми, как правило, размещаются столбцы, используемые для установки связи. При этом они располагаются в той последовательности, в какой они входят в составной первичный ключ. Данные показаны в таблице 1.4

Таблица 1.4 - Таблица “Порты”

Теперь необходимо определить ключевые поля таблицы Порты, что дает возможность точно идентифицировать ее записи. Обязательно необходимо создать первичный ключ, поскольку от этой таблицы могут зависеть многие другие. Необходимо добавить столбцы Судно и рейс, так как они обеспечивают связь с данными таблицы Рейсы судов, также добавить поле Порт для создания совершенного уникального ключа (столбы Судно и Рейс могут содержать повторяющиеся значения). Комбинации Судно+Рейс+Порт представляет собой составной первичный ключ, значение которого однозначно идентифицирует запись. Значения этого ключа не повторяются, поскольку учтена возможность дважды делать остановку в одном порту (придвижении туда и обратно). Так, если судно возвращается с востока, рейс помечается суффиксом “Е".

Таблица 1.6 - Таблица “Рейсы”

После определения первичных ключей для каждой таблицы можно проверить, чтобы все данные, включенные в таблицы, относились к соответствующим объектам. Другими словами, следует убедиться, что каждое поле функционально зависит от первичного ключа, который идентифицирует исходный объект таблицы. Для каждого значения первичного ключа значения в столбцах данных должны относиться к объекту таблицы и полностью его описывать. Это правило используется двояко. Во-первых, в таблице не должно быть данных, не относящихся к объекту, определяемому первичным ключом. Во-вторых, данные в таблице должны полностью описывать объект.

Такая таблица нарушает одно из правил третьей нормальной формы, поскольку никто из назначенных на какое-либо судно служащих от этого судна не зависит непосредственно (т.е. добавлямое неключевое поле не зависит от первичного ключа). Капитан, его помощник или старший помощник могут выполнять свои обязанности на любом судне. Каждого офицера можно в случае необходимости перевести на другой корабль или оставить на суше до следующего рейса.

Можно попробовать добавить столбец с номерами служащих в таблицу Рейсы. Но и это не решит всех проблем, так как судно может прибыть в порт с одним командным составом, а отбыть с совершенно другим. Кроме этого, возникает необходимость определить членов команды, остающихся на судне во время его стоянки в порту.

Все эти вопросы решаются с помощью таблицы Команды, приведенной в таблице 1.8 повторяющиеся значения полей Порт (порт отправления) и Отправление в (порт прибытия) создают записи для тех членов команды, которые несут ответственность за судно во время его пребывания в порту. Таблица Команды относится к категории связующих таблиц, поскольку все поля связаны с первичными ключами основных таблиц (Суда, Рейсы, Порты и Служащие) или являются частью этих таблиц.

Таблица 1.8 - Таблица “Команды”

Теперь все таблицы являются плоскими, не содержат повторяющейся информации, за исключением данных, используемых в ключах. Все эти таблицы удовлетворяют требованиям первой, второй и третьей нормальной форм.

Невозможно восстановить исходную таблицу из объединенных таблиц Рейсы и Порты, поскольку не сможете отличить строку отправления от других строк по значениям ее полей в таблице. Чтобы отличить строки отправлений, можно было бы использовать значения Null в поле Прибытие, однако значение Null должно быть зарезервированным для условия “данные недоступны". Необходимо устранить любые двусмысленности, которые могут привести к появлению значений Null, и преобразовать таблицу в пятую нормальную форму, добавив односимвольное поле Тип, определяющее прибытие или отправление. В показанной таблице 1.10 Порты коды Е и S представляют соответственно погрузку (Embarkation) и ожидаемое прибытие (Scheduled). Могут также использоваться коды M для заправки (Maintenance) и R - для обратного рейса (Return voyage).

Таблица 1.10 - Таблица “Порты”

Таблица 2.2 - Отношение R2

Таблица 2.3 - Отношение R3

Операция реляционной алгебры - “пересечение".

R1 (a,b,c,d,e,f,g,h,l) R2 (a,b,d,h,m,n,o,p) =R3 (a,b,d,h)

Таблица 3.2 - Таблица “Пособия”

Таблица 3.3 - Таблица “Специальности”

Таблица 3.4 - Таблица “Дисциплины - Специальности"

Создание таблиц. Для создания запросов выбрана СУБД ACCESS.

CREATE дисциплины (number integer,

name_disz varchar (100),

hour integer);

CREATE пособия (number integer,

author varchar (100),

diszipl integer);

CREATE специальности (number varchar (10),

name_spez varchar (100));

CREATE дисциплины_специальности (number_spez varchar (100),

number_disz integer).

Заполнение таблиц данными. Для примера показаны вставки по одной записи.

INSERT INTO дисциплины (number, name_disz, hour) VALUES (1, “Информатика”, 132);

INSERT INTO специальности (number, name_spez) VALUES (“101170", “Прикладная информатика в экономике”);

INSERT INTO пособия (number, autor, diszipl) VALUES (1, “Джон Вейкас”, 3);

INSERT INTO дисциплины_специальности (number_spez, number_disz) VALUES (“101170”, 1)

Запрос1 - Для номера специальности “220135" вывести наименование этой специальности, наименования дисциплин для этой специальности, у которых количество часов больше 90 и меньше 140, а также авторов пособий для этих дисциплин.

SELECT специальности. number AS "Номер специальности",

специальности. name_spez AS "Специальность",

дисциплины. name_disz AS "Дисциплина",

дисциплины. hour AS "Количество часов",

пособия. author AS "Автор пособия"

FROM специальности, дисциплины, пособия,

дисциплины_специальности

WHERE дисциплины_специальности. number_disz=дисциплины. number And

дисциплины_специальности. number_spez=специальности. number And

пособия. diszipl=дисциплины. number And

специальности. number="220135" And

дисциплины. hour Between 90 And 140

ORDER BY дисциплины. name_disz, пособия. author;

Запрос 2 - Вывести для каждой специальности номер специальности, наименование специальности, количество дисциплин для каждой специальности, у которых количество часов больше 90 и меньше 150.

SELECT специальности. number AS "Номер специальности",

специальности. name_spez AS "Специальность",

COUNT (дисциплины_специальности. number_disz) AS "Количество

дисциплин"

FROM специальности, дисциплины_специальности, дисциплины

WHERE дисциплины_специальности. number_spez=специальности. number

And дисциплины_специальности. number_disz=дисциплины. number

And дисциплины. hour Between 90 And 150

GROUP BY специальности. number, специальности. name_spez

ORDER BY специальности. name_spez;

1. Базы данных: теория и практика: Учебник для вузов/ Б.Я. Советов., В.В. Цехановский, В.Д. Черотовской. - М.: Высш. шк., 2005. - 463 с. ил.

2. Вейскас Д. эффективная работа с Microsoft Access 97 - СПб: ЗАО “Издательство “Питер””, 1999. - 976 с.: ил.

3. В.В. Корнеев, А.Ф. Гареев, С.В. Васютин, В.В. Райх. Базы данных. Интеллектуальная обработка информации. - М.: Издатель Момачева С.В., Издательство Нолидж, 2001. - 496 с., ил.

4. Дженнингс, Роджер. Использование Microsoft Access 2000. Специальное издание.: Пер. с англ.: Уч. пос. - М.: Издательский дом “Вильямс", 2000. - 1152 с.: ил. - Парал. тит. англ.