26. Перечислить цели проектирования реляционных баз данных.
Основная цель проектирования БД – это сокращение избыточности хранимых данных, а следовательно, экономия объема используемой памяти, уменьшение затрат на многократные операции обновления избыточных копий и устранение возможности возникновения противоречий из-за хранения в разных местах сведений об одном и том же объекте.
устранение возможностей появления противоречий, связанных с хранением сведений об одном объекте в разных местах.
Проектирование баз данных – это только часть работы, нацеленной на создание информационной системы. Когда речь идет о формировании целостной информационной системы, то тут необходимо обязательно выявить требования к ней конкретных пользователей. Операция по сбору данных стартует с того, что производится изучение сущностей процессов и организации. Все сущности после этого обязательно группируют по какому-то сходству, а также по числу связей, возникающих между ними. Те сущности, у которых наблюдается наибольшее сходство или максимальная частота ассоциативных связей, принято объединять в предметные базы данных.
27. Привести пример дублирования данных.
Пример неизбыточного дублирования данных представляет приведенное на рис. 5.1 отношение С_Т с атрибутами Сотрудник и Телефон. Для сотрудников, находящихся в одном помещении, номера телефонов совпадают. Номер телефона 4328 встречается несколько раз, хотя для каждого служащего номер телефона уникален. Поэтому ни один из номеров не является избыточным. Действительно, при удалении одного из номеров телефонов будет утеряна информация о том, по какому номеру можно дозвониться до одного из служащих.
С Т
Сотрудник
Телефон
Иванов И.М.
Петров М.И.
СидоровН.Г
Егоров В.В.
28. Привести пример избыточного дублирования данных.
Пример избыточного дублирования (избыточности) представляет приведенное на рис. 5.2а отношение С_Т_Н, которое, в отличие от отношения С_Т, дополнено атрибутом Нкомн (номер комнаты сотрудника). Естественно предположить, что все служащие в одной комнате имеют один и тот же телефон. Следовательно, в рассматриваемом отношении имеется избыточное дублирование данных. Так, в связи с тем, что Сидоров и Егоров находятся в той же комнате, что и Петров, их номера можно узнать из кортежа со сведениями о Петрове.
На рис. 5.26 приведен пример неудачного отношения С_Т_Н, в котором вместо телефонов Сидорова и Егорова поставлены прочерки (неопределенные значения). Неудачность подобного способа исключения избыточности заключается в следующем. Во-первых, при программировании придется потратить дополнительные усилия на создание механизма поиска информации
а)
СТ Н
Сотрудник
Телефон
Нкомн
Иванов И.М.
Петров М.И.
Сидоров Н.Г.
Егоров В.В.
б)
С т н
Сотрудник
Телефон
Нкомн
Иванов И.М.
Петров М.И.
Сидоров Н.Г.
—
Егоров В.В.
—
29. Объяснить смысл термина «нормализация».
Итак - нормализация данных. Как правило, нормализация выполняется после создания приближенной модели (на основе ERD) и предназначена для повышения уровня структурной организации данных. В основе нормализации лежит все тот же математический аппарат, базирующийся на концепции функциональной зависимости.
Звучит примерно так: Один столбец или множество столбцов Y функционально зависят от одного или множества столбцов X, если данное множество значений для X определяет единственное множество значений для Y. Утверждение "Y" функционально зависит от "X" равносильно утверждению "X" определяет "Y", которое записано в форме X->Y. Что, поделать, математика и есть математика! Отсюда исходит определение, что основная цель нормализации - избавить реляционную таблицу от зависимостей не связанных с первичными ключами! Если говорить проще, то это приведение к концепту связи типа один-ко-многим, которая является самой фундаментальной в реляционной модели данных и занимает, как правило, 80% всех видов связей в таблицах БД.
30. Объяснить смысл термина «декомпозиция».
Декомпозиция отношения есть не что иное, как взятие одной или нескольких проекций исходного отношения так, чтобы эти проекции в совокупности содержали (возможно, с повторениями) все атрибуты исходного отношения. Иначе говоря, при декомпозиции не должны теряться атрибуты отношений. Но при декомпозиции также не должны потеряться и сами данные. Данные можно считать не потерянными в том случае, если по декомпозированным отношениям можно полностью восстановить исходное отношение в прежнем виде, используя операцию соединения отношений.
Проекции Rj и R2 отношения R называются декомпозицией без потерь, если отношение R точно восстанавливается из них при помощи естественного соединения для любого состояния отношения R.
Если в отношение включены все атрибуты из предметной области базы данных, то его называют универсальным отношением
Проектирование БД начинается с разработки универсального отношения,которое включает все представляющие интерес атрибуты и содержит вседанные, необходимые для эксплуатации задачи. Кроме того в этом отношениидолжны содержаться записи, касающиеся всех типичных, а может быть иисключительных ситуаций, которые могут возникнуть в процессе использованияБД.
Полной декомпозицией отношения называют такую совокупностьпроизвольного числа ее проекций, соединение которых полностью сов-падает с содержимым отношения.
Итак, если значения кортежа на некотором множестве атрибутов единственным образом определяют значения на другом множестве атрибутов, говорят, что имеет место функциональная зависимость или, короче, F-зависимость.
Полная функциональная зависимость. Неключевой атрибут функционально полно зависит от составного ключа если он функционально зависит от всего ключа в целом, но не находится в функциональной зависимости от какого-либо из входящих в него атрибутов.
Транзитивная функциональная зависимость. Пусть X, Y, Z - три атрибута некоторого отношения. При этом X → Y и Y → Z, но обратное соответствие отсутствует, т.е. Z -/-> Y и Y -/-> X. Тогда Z транзитивно зависит от X.
36. Объяснить смысл термина «возможный ключ».
Потенциальный ключ — в реляционной модели данных — подмножество атрибутов отношения, удовлетворяющее требованиям уникальности и минимальности (несократимости).
Уникальность означает, что не существует двух кортежей данного отношения, в которых значения этого подмножества атрибутов совпадают (равны).
