Файл: Управление данными (пособие).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 31.03.2021

Просмотров: 1585

Скачиваний: 23

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

 

131

 

Однако

это

 

отношение

 

не

 

находится

 

в

 

НФБК

Действительно

имеются детерминанты

 

КОД

_

СТУДЕНТА

 

и

 

ПАСПОРТ

которые

 

са

 

потенциальными

 

ключами

хот

в

 

нем

 

 

ми

 

не

 

являются

я

 

и

 

входят

 

в

 

их

 

состав

 

Обратившись

 

к

 

примеру

 

таблицы

 

на

 

рис

.10.17, 

представляющей

 

это

 

отношение

можно

 

увидеть

 

наличие

 

в

 

нем

 

избыточной

 

информации

а

 

именно

мног

ю

 

п

из

ст

и

и

 

з

с д

Рис

.10.19. 

Вариант

 

 

ош

вленного

 

на

 

рис

.10.17 

ократно

 

повторя щиеся

 

одинаковые

 

пары

 

значений

 

атрибутов

 

КОД

_

СТУДЕНТА

 

и

 

ПАСПОРТ

Нетрудно онять

что

 

эта

 

быточно ь

 

приводит

 

к

 

возникновению

 

типичных

 

аномалий

 

операций

 

обновления

 

данных

:  

 

невозможно

 

ввести

 

нформац ю

 

о

 

коде

 

студента

 

и

 

его паспорте

если

 

этот

 

студент

 

не

 

сдавал

 

ни

 

одной

 

дисциплины

,  

 

при

 

удалении

 

данных

 

о

 

сдаче

 

экзамена

 

по

 

иностранному

 

языку

 

студентом

 

с

 

кодом

 

С

8

 

теряется

 

информация

 

о

 

паспорте

 

этого

 

студента

,  

 

при

 

необходимости

 

изменения

 

номера

 

паспорта

 

студента

например

 

при

 

его

 

замене

эту

 

операцию

 

надо

 

произвести

 

во

 

всех

 

кортежах

относящихся

 

к

 

этому

 

студенту

 

Выходом

 

и

 

этой

 

ситуации

 

являет я

 

екомпозиция

 

рассматриваемого

 

отношения

 

на

 

два

 

отношения

УСПЕВАЕМОСТЬ

 

 

СТУДЕНТ

_

ПАСПОРТ

 

КОД

_

СТУДЕН

декомпозиции отн

ения

предста

 

ТА

 

ДИСЦИПЛИНА

 

ОЦЕНКА

КОД

_

СТУДЕНТА

 

ПАСПОРТ

 

С

Физика

 5 

С

12 34 123456 

С

Математика

 4 

С

56 78 654321 

С

Исто

С

34 43 987654 

рия

 4 

С

Инфо

22 33 123123 

рматика

 5 

С

С

Ино

к

 

45 56 112233 

стр

.

язы

С

С

Физ

 

ика

 3   

С

Математика

 

 

 

С

Информатика

 

 

 

С

Ино

к

 

 

стр

.

язы

 

С

Ист

 

ория

 5 

 

С

Ино

 

 

стр

.

язык

 

С

Арх

 

еология

 5 

 


background image

 

132

КОД

_

СТУДЕНТА

ДИСЦИПЛИНА

ОЦЕНКА

КОД

_

СТУДЕНТА

ПАСПОРТ

 

Рис

.10.20. 

Диаграммы

 

функциональных

 

зависимостей

 

отношений

 

на

 

рис

.10.19. 

В

 

рассматриваемом

 

случае

 

возможен

 

и

 

другой

 

вариант

 

декомпозиции

представленный

 

на

 

рис

.10.21. 

ДИСЦИПЛИНА

ОЦЕНКА

КО

_

СТУДЕНТА

ПАСПОРТ

Д

ПАСПОРТ

 

Рис

.10.21. 

Другой

 

вариант

 

декомпозиции

 

отношения

 

на

 

рис

.10.17. 

Можно

 

убедиться

что

 

каждое

 

из

 

отношений

представленных

 

на

 

рис

.10.19 – 10.21, 

уже

 

находится

 

в

 

нормальной

 

форме

 

Бойса

-

Кодда

и

 

в

 

них

 

отсутствуют

 

аномалии

 

операций

 

обновления

 

данных

Пример

 6. 

Пусть

 

дано

 

отношение

 

со

 

следующим

 

набором

 

атрибутов

  

{

КОД

_

СТУДЕНТА

ДИСЦИПЛИНА

ОЦЕНКА

НОМЕР

_

БИЛЕТА

}. 

Кортежи

 

этого

 

отношения

 

представляют

 

информацию

 

о

 

том

что

 

конкретный

 

студент

на

 

вопросы

 

определенного

раничение

состоящее

 

в

 

том

что

 

никакие

 

два

 

студента

 

не

 

могут

 

отвечать

 

на

 

один

 

и

 

тот

 

же

 

биле

альным

 

зависимостям

 

ЛЕТА

},

 

 

при

 

сдаче

 

конкретной

 

дисциплины

 

отвечает

 

 

экзаменационного

 

билета

При

 

этом

 

имеется

 

ог

т

 

по

 

одной

 

дисциплине

Это

 

ограничение

 

эквивалентно

 

следующим

 

функцион

{

КОД

_

СТУДЕНТА

ДИСЦИПЛИНА

 {

НОМЕР

_

БИ

{

_

 

 {

ДИСЦИПЛИНА НОМЕР БИЛЕТА

}

КОД

_

СТУДЕНТА

}, 

{

КОД

_

СТУДЕНТА

ДИСЦИПЛИНА

 {

ОЦЕНКА

}, 

{

ДИСЦИПЛИНА

НОМЕР

_

БИЛЕТА

 {

ОЦЕНКА

}.

 


background image

 

133

Видно

что

 

отношение

 

имеет

 

два

 

перекрывающихся

 

составных

 

потенциальных

 

ключа

Этими

 

ключами

 

являются

 

составные

 

атрибуты

 

{

КОД

 

э
н

п

п
т

ние

 

не

 

находится

 

в

 

нормальной

 

форме

 

Бойса

-

Кодда

ий

 

в

 

норм

полное

 

устранение

 

неже

д

зависи

 

разде

ой

 

нормальной

 

формы

 

необходимостью

 

решения

 

проблем

енных

чием

 

тн

 

н

ногозначной

 

зависим

 

Рассмотрим

 

в

 

качест

римера тношен

пред

 

рис

.10.22. 

 

_

СТУДЕНТА

ДИСЦИПЛИНА

и

  {

ДИСЦИПЛИНА

НОМЕР

_

БИЛЕТА

}. 

При

том

 

нетрудно

 

убедиться

что

 

представленное

 

отношение

 

находится

 

в

 

ормальной

 

форме

 

Бойса

-

Кодда

так

 

как

 

все

 

его

 

детерминанты

 

являются

 

отенциальными

 

ключами

Данный

 

пример

 

иллюстрирует

 

тот

 

факт

что

 

само

 

по

 

себе

 

наличие

 

ерекрывающихся

 

составных

 

потенциальных

 

ключей

 

не

 

является

 

признаком

 

ого

что

 

отноше

10.7. 

Многозначные

 

зависимости

 

и

 

четвертая

 

нормальная

 

форма

 

Рассмотренные

 

в

 

предыдущих

 

разделах

 

преобразования

 

отношен

альную

 

форму

 

Бойса

-

Кодда

 

обе

ал й

 

спечивают

 

лательных

 

проблем

аном и

операций

 

обновления

 

анных

 

INSERT

DELETE

 

и

 

UPDATE

которые

 

обусловлены

 

наличием

 

между

 

атрибутами

 

функциональных

 

зависимостей

Для

 

отношений

в

 

которых

 

имеют

 

место

 

только

 

функциональные

 

зависимости

 

между

 

атрибутами

приведение

 

их

 

к

 

нормальной

 

форме

 

Бойса

-

Кодда

 

заканчивает

 

процесс

 

их

 

нормализации

так

 

как

 

в

 

этом

 

случ

о

т

ве

й

ае

 

отношение

 

уже

 

казывае ся

 

в

 

чет рто

 

и

 

пятой

 

нормальных

 

формах

Проблема

однако

состоит

 

в

 

том

что

 

зависимости

 

между

 

атрибутами

 

не

 

исчерпываются

 

только

 

функциональными

 

зависимостями

В

 

отношениях

 

кроме

 

функциональных

 

могут

 

присутствовать

 

и

 

другие

более

 

сложные

 

виды

 

мостей

 

между

 

атрибутами

Так

 

введение

 

рассматриваемой

 

в

 

данном

ле

 

четверт

 

связано

 

с

ош

обусловл

 

нали

в

 

о

ении

 

так азываемой

 

м

ости

ве

 

п

 

о

ие

ставленное

 

на


background image

 

134

СТУД

_

КУРС

_

ДИСЦ

 

 

СТУДЕНТ

 

КУРС

 

ДИСЦИПЛИНА

 

Иванов

 1 

Математика

 

Иванов

 1 

Физика

 

Иванов

 1 

Иностр

.

язык

 

Петров

 1 

Математика

 

Петров

 1 

Физика

 

Петров

 1 

Иностр

.

язык

 

Сидоров

 1 

Математика

 

Сидоров

 1 

Физика

 

Сидоров

 1 

Иностр

.

язык

 

Кузнецов

 3 

Информатика

 

Кузнецов

 3 

История

 

Кузнецов

 3 

Математика

 

Попова

 3 

Информатика

 

Попова

 3 

История

 

Попова

 3 

Математика

 

Рис

.10.22. 

Пример

 

отношения

 

с

 

многозначными

 

зависимостями

 

 

Хорошо

 

видно

что

 

отношение

 

СТУД

_

КУРС

_

ДИСЦ

приведенное

 

на

 

р
о

Д

т

КУР

о

я

н

плине

 

на

 

конкретном

 

курсе

 

мы

 

должны

 

добавить

 

кортежи

 

с

 

этой

 

д

о

.1 2

ф
м

 

связывающей

 

атрибут

 

курс

 

с

 

атрибутами

 

студент

 

и

 

дисц

ис

.10.22, 

страдает

 

избыточностью

 

и

 

связанными

 

с

 

этим

 

аномалиями

 

операций

 

бновления

В

 

этом

 

отношении

 

между

 

атрибутами

  {

СТУДЕНТ

КУРС

ИСЦИПЛИНА

существуют

 

только

 

тривиальные

 

функциональные

 

зависимости

 

ипа

  {

СТУДЕНТ

КУРС

ДИСЦИПЛИНА

}

{

ДИСЦИПЛИНА

}  

или

  {

СТУДЕНТ

С

ДИСЦИПЛИНА

}

{

СТУДЕНТ

КУРС

и

 

т

.

д

Первичным

 

ключом

 

этого

 

отношения

 

является

 

набор

 

атрибутов

 {

СТУДЕНТ

КУРС

ДИСЦИПЛИНА

}, 

то

 

есть

 

весь

 

кортеж

 

этого

 

отношения

Учитывая

 

материалы

 

предыдущих

 

разделов

нетрудно

 

увидеть

что

 

это

 

отношение

 

уже

 

находится

 

в

 

нормальной

 

форме

 

Бойса

-

Кодда

так

 

как

 

единственный

 

детерминант

 

отношения

 {

СТУДЕНТ

КУРС

ДИСЦИПЛИНА

одновременно

 

является

 

его

 

ключом

Следовательно

в

 

этом

 

отношении

 

по

 

определению

 

должны

 

отсутствовать

 

проблемы

связанные

 

с

 

функциональной

 

зависимостью

Однако

также

 

хорошо

 

видно

что

 

это

 

отнош

е

й

ение

тем

 

н

 

менее

явно

 

страдает

 

наличием

 

аномали

 

операций

 

бновления

 

данных Действительно

дл

 

добавления

например

информации

 

о

 

овой

 

дисци

исциплиной

 

для

 

каждого

 

студента

обучающегося

 

на

 

данном

 

курсе

Проблемы

 

тношения

представленного

 

на

 

рис

1. 2, 

связаны

 

уже

 

не

 

ункциональной

 

зависимостью

а

 

с

 

наличием

 

в

 

нем

 

так

 

называемой

 

ногозначной

 

зависимости

,

иплина

Эта

 

зависимость

 

состоит

 

в

 

том

что

 

конкретное

 

значение

 

атрибута

 

курс

 

однозначно

 

определяет

 

не

 

одно

а

 

множество

 

соответствующих

 

ему

 

значений

 

атрибутов

 

студент

 

и

 

дисциплина

А

 

именно

множество

 

студентов

обучающихся

 

на

 

данном

 

курсе

При

 

этом

 

значения

 

атрибутов

 

студент

 

дисциплина

 

друг

 

от

 

друга

 

совершенно

 

не

 

зависят


background image

 

135

Рисунок

 10.23 

иллюстрирует

 

поясняет

 

характер

 

зависимостей

 

между

 

атрибутами

 

в

 

данном

 

примере

когда

 

значения

 

атрибута

 

КУРС

 

однозначно

 

определяют

 

е

 

единичные

 

значения

 

а рибутов

 

СТУДЕНТ

 

и

ДИСЦИПЛИНА

а

 

конкретные

 

множества

 

 

значений

а

 

именно

множество

 

студентов

обучающихся

 

на

 

конкретном

 

курсе

и

 

множество

 

дисциплин

изучаемых

н

т

 

 

каждым

 

студентом

 

конкретного

 

курса

СТУДЕНТ

Иванов

Петров

Кузнецов

Сидоров

Попова

1

КУРС

3

5

Физика

Ин

.

язык

Математика

История

Информат

ДИСЦИПЛИНА

Математика

4

2

 

 

зависимостей

 

Многозначную

 

зависимость

 

обозначают

 

двойной

 

стрелкой

 

следующим

 

обра

а

е

и

р

 

з

димости

 

указ

Рис

.10.23. 

Иллюстрация

 

многозначных

зом

КУРС

 

    

СТУДЕНТ

  

и

  

КУРС

 

    

ДИСЦИПЛИНА

Запись

 

А

  

В

 

означает

что

 

атрибут

 

В

 

многозначно

 

зависит

 

от

 

атрибута

 

А

или

 

атрибут

 

А

 

многозначно

 

определяет

 

значения

 

трибута

 

В

Помещени

 

в

 

одну

 

таблицу

 

нфо мации

 

об элементах

 

двух

 

подмножеств

 

значений

 

атрибутов

 

СТУДЕНТ

 

и

 

ДИСЦИПЛИНА

для

 

каждого

 

начения

 

атрибута

 

КУРС

приводит

 

к

 

размножению

 

кортежей

 

отношения

 

из

-

за

 

необхо

ания

 

всех

 

сочетаний

 

элементов

 

подмножеств

 

значений

 

атрибутов

 

СТУДЕНТ

 

и

 

ДИСЦИПЛИНА

относящихся

 

к

 

конкретному

 

значению

 

атрибута

 

КУРС

 

Определение

 

многозначной

 

зависимости

 

выглядит

 

следующим

 

образом

Пусть

 

А

В

 

и

 

С

 

являются

 

произвольными

 

подмножествами

 

множества

 

атрибутов

 

отношения

 R. 

Тогда

 

В

 

многозначно

 

зависит

 

от

 

А

то

 

есть

 

А

  

В

тогда

 

и

 

только

 

тогда

когда

 

множество

 

значений

 

В

соответствующее

 

заданной

 

паре

 

{

значение

 

А

значение

 

С

}

 

отношения

  R, 

зависит

 

от

 

А

но

 

не

 

зависит

 

от

 

С