ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.03.2021
Просмотров: 1587
Скачиваний: 23
121
КОД
_
СТУДЕНТА
ИМЯ
_
СТУДЕНТА
КОД
_
А
СТУДЕНТ
ДИСЦИПЛИНА
ОЦЕНКА
Рис
Диаграммы
функ
нальн
ий
СТУДЕНТ
и
УСПЕВАЕМОСТЬ
нному
языку
может
быть
удалена
из
отношения
УСП
.
ивела
к
исключению
из
отношений
прив
збыточной
,
так
как
,
на
самом
деле
она
явля
цио
ых
зависимостей
отношен
Можно
видеть
,
что
рассмотренные
выше
проблемы
,
имеющие
место
в
отношении
ЭКЗАМЕН
,
связанные
с
обновлением
данных
,
в
данном
случае
оказываются
преодоленными
.
Операция
INSERT
.
Информация
о
том
,
что
студент
с
кодом
С
4
имеет
фамилию
Лукин
,
осуществляется
вставкой
соответствующего
кортежа
в
отношение
СТУДЕНТ
независимо
от
того
имеются
или
нет
данные
о
сдаче
этим
студентом
какой
-
либо
учебной
дисциплины
.
Операция
DELETE
.
Информация
о
том
,
что
студент
с
кодом
С
9
сдавал
экзамен
по
иностра
ЕВАЕМОСТЬ
без
потери
информации
о
фамилии
этого
студента
.
Операция
UPDATE
.
Для
изменения
фамилии
у
студентки
с
кодом
С
2
необходимо
скорректировать
значение
соответствующего
атрибута
в
единственной
записи
отношения
СТУДЕНТЫ
Сравнивая
диаграммы
функциональных
зависимостей
на
рис
и
можно
увидеть
,
что
произведенная
декомпозиция
отношения
ЭКЗАМЕН
на
два
отношения
СТУД
и
УСПЕВАЕМОСТЬ
пр
ЕНТЫ
одимой
функциональной
зависимости атрибута
от
ключа
отношения
,
а
именно
,
зависимости
{
КОД
_
СТУДЕНТА
,
ДИСЦИПЛИНА
}
→
{
ИМЯ
_
СТУДЕНТА
},
обозначенной
на
рис
пунктиром
.
Указанная
зависимость
является
и
ется
следствием
наличия
неприводимой
функциональной
зависимости
{
КОД
_
СТУДЕНТА
}
→
{
ИМЯ
_
СТУДЕНТА
},
что
хорошо
видно
из
диаграммы
на
рис
Теперь
можно
дать
определение
второй
нормальной
формы
отношения
.
Отношение
находится
во
второй
нормальной
форме
(2
НФ
)
тогда
и
только
тогда
,
когда
оно
находиться
в
первой
нормальной
форме
и
каждый
неключевой
атрибут
неприводимо
(
функционально
полно
)
зависит
от
первичного
ключа
.
Напомним
,
что
неключевым
мы
называем
атрибут
,
который
не
входит
в
состав
ключа
отношения
.
Оба
отношения
–
СТУДЕНТЫ
и
УСПЕВАЕМОСТЬ
,
полученные
в
результате
декомпозиции
отношения
ЭКЗАМЕН
,
находятся
во
второй
нормальной
форме
,
122
так
как
их
неключевые
атрибуты
ИМЯ
_
СТУДЕНТА
,
ФАКУЛЬТЕТ
и
ОЦЕНКА
зависят
от
первичных
ключей
этих
отношений
,
соответственно
,
{
КОД
но
без
поте
путем
его
декомпозиции
преобразовать
к
двум
отношениям
,
находящимся
во
второй
нормальной
форме
.
Еще
раз
обращаем
внимание
на
то
,
что
декомпозиция
эта
осуществляется
без
потерь
информации
.
Исходное
отношение
ЭКЗАМЕН
(
рис
всегда
может
быть
восстановлено
путем
соединения
двух
выходных
отношений
СТУДЕНТЫ
и
УСПЕВАЕМОСТЬ
(
рис
по
их
общему
атрибуту
КОД
вим
себе
,
что
требуется
хранить
в
базе
данных
информацию
о
том
,
в
каком
общежитии
живет
студент
с
указанием
ад
Для
их
ввести
следующие
ат
БЩ Ж
АДРЕС
.
М
указанными
ат
кц он
и
на
рис
.10.1
_
СТУДЕНТА
}
и
{
КОД
_
СТУДЕНТА
,
ДИСЦИПЛИНА
}
неприводимо
.
Обратившись
к
приведенной
ранее
теореме
Хеза
,
можно
видеть
,
что
для
любого
отношения
,
находящегося
в
первой
нормальной
форме
всегда
возмож
рь
информации
_
СТУДЕНТА
.
10.5.
Третья
нормальная
форма
.
Рассмотрим
следующий
пример
.
Предста
реса
общежития
.
эт
целей
можно
рибуты
:
КОД
_
СТ
рибута
имеют
УДЕНТА
,
О
мес
фун
Е ИТИЕ
и
альн
зав
ежду
ми
то
и
ые
симости
,
представленные
КОД
_
СТУД
А
ОБЩЕ ИТИЕ
АДР
ЕНТ
Ж
ЕС
Рис
Диаграмма
функциональных
зависимостей
между
атрибутами
,
и
Эти
функциональные
зависимости
означают
тот
факт
,
что
студент
может
жить
КОД
_
СТУДЕНТА ОБЩЕЖИТИЕ АДРЕС
только
в
одном
общежитии
и
у
общежития
может
быть
только
один
адрес
.
Для
хранения
рассматриваемой
информации
может
быть
использовано
отношение
СТУДЕНТ
_
ОБЩЕЖИТИЕ
_
АДРЕС
,
приведенное
на
рис
123
СТУДЕНТ
_
ОБЩЕЖИТИЕ
_
АДРЕС
КОД
_
СТУДЕНТА
ОБЩЕЖИТИЕ
АДРЕС
С
2
№
1
ул
.
Строительная
,
д
.1
С
у
6
№
1
л
.
Строительная
,
д
.1
С
9
№
2
ул
.
Театральная
,
д
.15
С
1
№
3
ул
.
Студенческая
,
д
.4
С
7
№
3
ул
.
Студенческая
,
д
.4
Рис
Отношение
СТУДЕНТ
_
ОБЩЕЖИТИЕ
_
АДРЕС
Это
отношение
находятся
во
второй
нормальной
форме
.
Действительно
,
как
О
К
П
ем
прив
лиш
данных
.
Операция
INSERT
.
Мы
не
можем
включить
в
базу
данных
информацию
об
ад
я
до
те п
данных
хотя
бы
об
одном
ст
ю
о
д
р
в
общежи
студентах
но
потерять
орма
тия
.
Наприме
удале
кортежа
для
удент
ем
информацию
об
адресе
ежит
№
2
.
пе
я
UPDAT
ублир вание
ормац
тий
приводит
к
тому
,
что
в
случае
переименования
названия
улицы
,
на
которой
расположено
общежитие
,
необходимо
внести
изменения
в
адрес
общежития
всех
проживающих
в
нем
студентов
.
При
некорректном
завершении
такой
о
и
имеющей
место
функциональной
зависимости
атрибута
АДРЕС
от
атрибута
ОБЩ
это
видно
из
диаграммы
на
рис
между
его
неключевыми
атрибутами
БЩЕЖИТИЕ
и
АДРЕС
и
ключом
отношения
,
которым
является
атрибут
ОД
_
СТУДЕНТА
имеет
место
неприводимая
функциональная
зависимость
.
оэтому
,
в
данном
отношении
не
может
быть
аномалий
,
связанных
с
наличи
одимой
функциональной
зависимости
у
отношений
не
находящихся
во
второй
нормальной
форме
.
Тем
не
менее
,
при
внимательном
рассмотрении
этого
отношения
можно
увидеть
,
что
структура
отношения
на
рис
не
ена
недостатков
.
Действительно
,
одинаковые
значения
адреса
общежития
повторяются
многократно
для
каждого
студента
,
проживающего
в
этом
общежитии
.
Эта
избыточность
также
приводит
к
возникновению
аномалий
при
выполнении
над
отношением
операции
обновления
ресе
нового
общежити
х
ор
,
пока
у
нас
нет
уденте
,
прожива
Операция
DE
щем
в
этом
LET
При
бщежитии
.
алени
нфо
E
.
у
и
и
мации
о
проживающих
тии
мож
инф
цию
об
адресе
общежи
р
,
при
нии
ст
а
с
кодом
мы
теря
С
9
общ
E
.
Д
ия
о
О раци
инф
ии
об
адресах
общежи
для
перации
в
отношении
могут
оказаться
кортежи
с
противоречивой
нформацией
–
для
одного
общежития
два
значения
адреса
,
что
противоречит
ЕЖИТИЕ
(
см
.
рис
Очевидно
,
что
причиной
этих
аномалий
уже
не
является
наличие
приводимой
функциональной
зависимости
неключевых
атрибутов
от
ключа
,
как
это
было
в
примере
,
рассмотренном
в
предыдущем
разделе
.
Таких
зависимостей
в
этом
отношении
нет
.
Оно
находится
во
второй
нормальной
124
форме
и
его
неключевые
атрибуты
ОБЩЕЖИТИЕ
и
АДРЕС
зависят
от
ключа
(
атрибут
КОД
_
СТУДЕНТА
)
неприв
одимо
.
На этот
раз
причиной
имеющих
место
аномалий
обновления
является
наличие
транзитивной
функциональной
зависимости
атрибута
АДРЕС
от
атрибута
КОД
_
СТУДЕНТА
,
показанной
на
рис
пунктирной
стрелкой
.
КОД
_
СТУДЕНТА
ОБЩЕЖИТИЕ
АДРЕС
Транзитивная
зависимость
Рис
ранзитивная
функциональная
зависимость
в
отношении
СТУДЕНТ
_
ОБЩЕЖИТИЕ
_
АДРЕС
Решение
обозначенной
проблемы
также
состоит
в
декомпозиции
отношения
СТУДЕНТ
_
ОБЩЕЖИТИЕ
_
АДРЕС
на
два
отношения
,
для
исключения
транзитивной
функциональной
зави
Т
симости
.
Результатом
такой
декомпозиции
явля
за
а
р
ется
два
отношения
,
представленные
вместе
с
диаграммами
их
функциональных
висимостей
н
ис
СТУДЕНТ
_
ОБЩЕЖИТИЕ
ОБЩЕЖИТИЕ
_
АДРЕС
КОД
_
СТУДЕНТА
ОБЩЕЖИТИЕ
ОБЩЕЖИТИЕ
АДРЕС
С
2
№
1
№
1
ул
.
Строительная
,
д
.1
С
6
№
1
№
2
ул
.
Театральная
,
д
.15
С
9
№
2
№
3
ул
.
Студенческая
,
д
.4
С
1
№
3
С
7
3
№
КОД
_
СТУДЕНТА
ОБЩЕЖИТИЕ
ОБЩЕЖИТИ
АДРЕС
Е
Р
отн
рации
соединения
отношений
СТУ
_
А
и
Не
тру
омпозиция
решает
проблемы
с
приведенными
примерами
аномалий
операций
обновления
.
Действительно
,
ис
Декомпозиция
отношения
СТУДЕНТ
_
ОБЩЕЖИТИЕ
_
АДРЕС
Данная
декомпозиция
является
декомпозицией
без
потерь
.
Исходное
ошение
может
быть
восстановлено
путем
опе
ДЕНТ
_
ОБЩЕЖИТИЕ
и
ОБЩЕЖИТИЕ
_
АДРЕС
по
атрибуту
ОБЩЕЖИТИЕ
.
Также
при
декомпозиции
не
теряется
информация
о
функциональной
(
транзитивной
)
зависимости
КОД СТУДЕНТА
→
ДРЕС
,
так
как
она
может
быть
выведена
з
зависимостей
КОД
_
СТУДЕНТА
→
ОБЩЕЖИТИЕ
и
ОБЩЕЖИТИЕ
→
АДРЕС
.
дно
видеть
,
что
данная
дек
125
информация
об
а
е
нового
общежития
может
бы
ле
вставлена
в
отношение
ОБЩЕЖИТИЕ
_
АДРЕС
,
операция
уда
дрес
ть
гко
ления
информации
о
студенте
из
отношения
р
в
и
и
н
н
Отношение
находится
в
третьей
нормальной
форме
(3
НФ
)
тогда
и
только
СТУДЕНТ
_
ОБЩЕЖИТИЕ
не зат аги ает
нформац и
об
адресах
общежитий
,
и
,
аконец
,
изменение
азвания
улицы
для
общежития
производится
модификацией
соответствующего
значения
атрибута
АДРЕС
в
соответствующем
(
единственном
)
кортеже
отношения
ОБЩЕЖИТИЕ
_
АДРЕС
.
Декомпозиция
отношения
СТУДЕНТ
_
ОБЩЕЖИТИЕ
_
АДРЕС
переводит
его
в
два
отношения
СТУДЕНТ
_
ОБЩЕЖИТИЕ
и
ОБЩЕЖИТИЕ
_
АДРЕС
,
находящиеся
уже
в
третьей
нормальной
форме
.
Определение
этой
нормальной
формы
имеет
следующий
вид
.
тогда
,
когда
оно
находится
во
второй
нормальной
форме
и
каждый
его
неключевой
атрибут
нетранзитивно
зависит
от
потенциального
ключа
.
Приведенные
выше
отношения
СТУДЕНТ
и
УСПЕВАЕМОСТЬ
на
рис
СТУДЕНТ
_
ОБЩЕЖИТИЕ
и
ОБЩЕЖИТИЕ
_
АДРЕС
на
рис
удовлетворяют
этому
КО
определению
и
поэтому
все
они
находятся
в
третьей
нормальной
форме
.
Говоря
о
декомпозиции
отношения
СТУДЕНТ
_
ОБЩЕЖИТИЕ
_
АДРЕС
на
рис
с
целью
преобразования
его
в
два
отношения
,
находящийся
в
третьей
нормальной
форме
,
следует
обратить
внимание
на
то
,
что
кроме
приведенного
на
рис
возможен
другой
вариант
разбиения
его
на
два
отношения
.
Этот
вариант
представлен
на
рис
СТ
Е
_
УД НТ ОБЩЕЖИТИЕ
СТУДЕНТ
_
АДРЕС
Д
_
СТУДЕНТА
ОБЩЕЖИТИЕ
КОД
_
СТУДЕНТА
АДРЕС
С
2
№
1
С
2
ул
.
Строительная
,
д
.1
С
6
№
1
С
6
ул
.
Строительная
,
д
.1
С
9
№
2
С
9
ул
.
Театральная
,
д
.15
С
1
№
3
С
1
ул Студенческая
,
д
.4
.
С
7
№
С
7
ул
.
Студенческая
,
д
.4
3
КОД
_
СТУДЕНТА
ОБЩЕЖИТИЕ
КОД
_
СТУДЕНТА
АДРЕС
Рис
Вариант
декомпозиции
отношения
СТУДЕНТ
_
ОБЩЕЖИТИЕ
_
АДРЕС
Можно
видеть
,
что
соединение
этих
двух
отношений
по
атрибуту
КОД
_
СТУДЕНТА
,
обеспечивает
восстановление
данных
исходного
отношения
СТУДЕНТ
_
ОБЩЕЖИТИЕ
_
АДРЕС
.
Существенным
,
однако
,
является
то
,
что
при
такой
декомпозиции
в
этих
отношениях
оказалось
утраченной
функциональная
зависимость
атрибута
АДРЕС
от
атрибута
ОБЩЕЖИТИЕ
,
то
есть
зависимость