ІНШІ НОРМАЛЬНІ ФОРМИ

У цьому розділі ми знову повертаємося до теми нормалізації Перш ніж завершити обговорення питань нормалізації, слід нагадати зроблене в главі 12 зауваження про те, що, крім вже описаних, існують та інші нормальні форми Справа в тому, що теорія нормалізації і повязані з нею питання (нині цю область зазвичай називають теорією залежностей) розвинулися в широку самостійну галузь знань Дослідження в даній області тривають і в даний час, причому досить успішно (хоча останнім часом спостерігається деяке зниження інтересу до цієї теми) Але більш детальний огляд цих досліджень виходить за рамки даної глави Зацікавлений читач знайде достатньо повний огляд отриманих в цій області результатів у [1318] (станом на середину 1980-х років), а більш свіжі огляди можна знайти в [111] і [113] Нижче коротко описані лише деякі з них

1 Домен-ключова нормальна форма (ДКНФ) Ця форма була запропонована Фейгіна [1316] На відміну від розглянутих вище нормальних форм, вона не визначається в термінах функціональних залежностей, багатозначних залежностей або залежностей зєднання Замість цього стверджується, що змінна відносини R знаходиться в ДКНФ тоді і тільки тоді, коли кожне накладене на неї обмеження є логічним наслідком обмежень доменів і обмежень ключів, накладених на дану змінну отношеніяі

■&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp Обмеження домену в тому сенсі, в якому воно тут вживається, – це обмеження, що наказує використання для певного атрибута значень тільки з деякого заданого домену (В розділі 9 це обмеження згадується як обмеження атрибута, а не як обмеження типу, навіть не дивлячись на те, що домени являють собою типи)

■&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp Обмеження ключа – Це обмеження, яке стверджує, що деякий атрибут або комбінація атрибутів являє собою потенційний ключ

Концептуально реалізація обмежень, які встановлені для змінної відносини, що знаходиться в ДКНФ, здійснюється дуже просто, оскільки для цього достатньо реалізувати підтримку обмежень домену (Атрибута) і ключа, а всі інші обмеження будуть приведені в дію автоматично Зверніть увагу на те, що під виразом всі інші обмеження мається на увазі щось більше, ніж просто функціональні та багатозначні залежності або залежності зєднання Це вираз фактично позначає весь предикат даної змінної відносини

Фейгін в [1316] показав, що будь-яка змінна відносини, що знаходиться в ДКНФ, обовязково знаходиться в 5НФ (а значить, в 4НФ і тд), а також у формі типу (3,3) НФ (докладніше про неї розповідається нижче в пункті 2) Але не завжди можна привести змінну відношення до ДКНФ або отримати відповідь на питання про те, коли може бути виконано таке приведення

2 Нормальна форма типу скорочення-обєднання.Знову звернімося до змінної відносини s з даними про постачальників Згідно описаної вище теорії нормалізації, ця змінна відносини знаходиться в прийнятною нормальній формі, і дійсно, вона знаходиться в 5НФ, тому не характеризується аномаліями і не потребує подальшого розбитті на проекції для усунення аномалій Але навіщо зберігати відомості про всіх постачальниках в однієї змінної стосунки Може, було б краще розмістити дані про постачальників з Лондона в одному відношенні (наприклад, щодо LS), з Парижа – в іншому (наприклад, в PS) і тд? Інакше кажучи, може бути варто було б розглянути можливість декомпозиції на основі деякогоскорочення,а не на основі проекції Краще чи гірше буде структура даних, отримана в результаті такої декомпозиції (Фактично вона завжди виходить гірше, як показано в упр 88 в главі 8, але класична теорія нормалізації не може дати відповіді на поставлені вище питання)

Іншим напрямком у дослідженнях нормалізації є застосування декомпозиції на основі операцій, відмінних від проекції У розглянутому вище прикладі, як уже згадувалося, операцією декомпозиції є (непересічне) скорочення, а відповідної операцією композиції – (непересічне) обєднання Таким чином, цілком можливо створити Скорочувальна-обєднавчу теорію нормалізації, аналогічну, але ортогональну (незалежну) щодо обговорювалася вище проекційно-сполучної теорії нормалізаціі5 Автору цієї книги нічого не відомо про досить

5 Дійсно, Фейгін в [1315] назвав 5НФ проекційно-сполучної нормальною формою, оскільки це була саме така нормальна форма, що визначається за допомогою операцій проекції і зєднання

розвинених теоріях подібного типу, але деякі вихідні ідеї можна знайти I статті Сміта [1332], де дано визначення нової нормальної форми під назвою (3,3) НФ Мається на увазі, що змінна відносини в (3,3) НФ вже знаходиться в НФБК, проте не обовязково знаходиться в 4НФ, так само як мінлива відносини в 4НФ не обовязково знаходиться в (3,3) НФ Таким чином, як v передбачалося вище, приведення до форми типу (3,3) НФ є незалежним по відношенню до приведення до 4НФ (і 5НФ) Більш докладно про це можнс прочитати в [1315] і [1323] До цієї теми відноситься також принцип ортогонального проектування [1312] (тому ортогональні проекти можна в кінцевому підсумку розглядати як один з варіантів здійснення нормалізації)

3 Шоста нормальна форма Якщо мова йде про класичних операціях проекції і зєднання, то пята нормальна форма є останньою нормальною формою Але, як буде показано в главі 23, можливо і бажано визначити узагальнені версії цих операцій, а отже, узагальнену форму залежності зєднання, тому й нову (шосту) нормальну форму, 6НФ Слід зазначити, що для неї доцільно використовувати назву шоста нормальна форма , оскільки 6НФ (на відміну від нормальних форм, описаних в пп 1 і 2) фактично являє собою ще один етап на шляху від 1НФ до 2НФ, потім до наступної нормальній формі і тд, аж до 5NF Більш того, всі змінні відносини, що знаходяться в 6НФ, обовязково знаходяться і в 5НФ Додатковий опис наведено в главі 23

132 РЕЗЮМЕ

У цій главі завершується обговорення подальшої нормалізації (Розпочате в розділі 12), включаючи розгляд багатозначних залежностей, що є узагальненням поняття функціональних залежностей, а також залежностей зєднання, які є узагальненнями багатозначних залежностей Нижче дані значно спрощені визначення цих понять

■ Мінлива відносини R {A, в, С} задовольняє багатозначної залежності А → → B | З тоді і тільки тоді, коли безліч значень атрибута в, яке відповідає заданій парі значень атрибутів АС, залежить тільки від значення атрибута А, і аналогічно цьому, безліч значень атрибута с, відповідне заданої парі значень атрибутів АВ, залежить тільки від значення атрибута А Та кая змінна відносини може бути піддана декомпозиції без втрат на проекції по атрибутах {А, В} і {А, С}, причому багатозначні залежності яв ляють необхідною і достатньою умовою допустимості такий декомпозиції (теорема Фейгіна)

■ Деяка змінна відносини задовольняє залежності зєднання * {А, B, .., Z} тоді і тільки тоді, коли вона дорівнює зєднанню своїх проекцій по підмножини А, B, .., Z безлічі атрибутів Очевидно, що така пере менная відносини може бути піддана декомпозиції без втрат на вказаний ві проекції

Мінлива відносини знаходиться в 4НФ в тому випадку, якщо всі існуючі в ній багатозначні залежності одночасно є функціональними залежностями

від її суперключей Мінлива відносини знаходиться в 5НФ (званої також проекційно-сполучної нормальною формою – ПСНФ) тоді і тільки тоді, коли всі існуючі в ній залежності зєднання одночасно є функціональними залежностями від її суперключей (тобто якщо залежність зєднання являє собою * {А, B, .., Z}, TO кожне з підмножин А, B, .., Z безлічі атрибутів є суперключом) Пята нормальна форма (яка завжди досяжна) є остаточної нормальною формою по відношенню до операцій проекції і зєднання

У цій главі була також коротко описана загальна схема процедури нормалізації, представлена ​​у вигляді деякої неформально описаної послідовності етапів з необхідними коментарями (але слід нагадати читачеві, що проектування бази даних зазвичай не здійснюється за допомогою цієї процедури) Потім було дано короткий опис принципу ортогонального проектування, який неформально можна сформулювати наступним чином: ніякі дві змінні відносини не повинні мати проекцій з перекриваються смисловими значеннями Нарешті, тут в цій главі було розміщено короткий опис деяких додаткових нормальних форм

На закінчення слід зазначити, що подальші дослідження в цій галузі є надзвичайно перспективними Справа в тому, що теорія подальшої нормалізації, яку тепер все частіше називають теорією залежностей, являє собою один з дуже субєктивних розділів теорії проектування баз даних Це означає, що вона, на жаль, ближче до мистецтва, ніж до суворої методикою Для вироблення останньої необхідно знайти більш тверді принципи і розробити відповідні рекомендації Тому будь-який успіх у подальшому розвитку даної теоретичної області становить значний інтерес для дослідників

Джерело: Дейт К Дж, Введення в системи баз даних, 8-е видання: Пер з англ – М: Видавничий дім «Вільямс», 2005 – 1328 с: Ил – Парал тит англ

Схожі статті:


Сподобалася стаття? Ви можете залишити відгук або підписатися на RSS , щоб автоматично отримувати інформацію про нові статтях.

Коментарів поки що немає.

Ваш отзыв

Поділ на параграфи відбувається автоматично, адреса електронної пошти ніколи не буде опублікований, допустимий HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*

*