Aloqa ma'lumotlar bazasi va uning xususiyatlari. Aloqa jadvallari o'rtasidagi munosabatlar turlari

Noyoblik Kalit shuni anglatadiki, har qanday vaqtda ma'lumotlar bazasi jadvali bir xil kalit maydon qiymatiga ega bo'lgan har xil ikkita yozuvni o'z ichiga olmaydi. O'ziga xoslik shartining bajarilishi majburiydir. Vaziyat minimallik kalit maydonlari faqat tanlangan maydonlar qiymatlarining kombinatsiyasi ma'lumotlar bazasi jadval yozuvlarining o'ziga xosligi talablariga javob berishini bildiradi. Bu shuni anglatadiki, kalitga kiritilgan maydonlarning hech biri o'ziga xoslikni buzmasdan chiqarib tashlanishi mumkin emas. Bir nechta maydonlardan tashkil topgan ma'lumotlar bazasi jadvalining kalitini tuzishda quyidagi qoidalarga amal qilish kerak: siz kalitlarga jadval maydonlarini kiritmasligingiz kerak, ularning qiymatlari jadvaldagi yozuvlarni o'ziga xos tarzda aniqlaydi. Masalan, siz bir vaqtning o'zida "pasport raqami" va "soliq to'lovchining identifikatsiya raqami" maydonlarini o'z ichiga olgan kalitni yaratmasligingiz kerak, chunki bu atributlarning har biri jadvaldagi yozuvlarni o'ziga xos tarzda aniqlay oladi; kalitga noyob bo'lmagan maydonni, ya'ni jadvalda qiymatlari takrorlanishi mumkin bo'lgan maydonni qo'sha olmaysiz. Har bir jadvalda kamida bitta mumkin bo'lgan kalit bo'lishi kerak asosiy kalit. Agar jadvalda har birining qiymatlari yozuvlarni o'ziga xos tarzda belgilaydigan maydonlar bo'lsa, bu maydonlar sifatida qabul qilinishi mumkin muqobil kalitlar. Masalan, agar siz asosiy kalit sifatida soliq to'lovchining identifikatsiya raqamini tanlasangiz, u holda pasport raqami muqobil kalit bo'ladi. 2.2. Ma'lumotlar bazasi jadvallarini normallashtirish Relyatsion ma'lumotlar bazasi - bu o'zaro bog'liq jadvallar to'plami. Bitta fayldagi yoki bitta ma'lumotlar bazasidagi jadvallar soni ko'p omillarga bog'liq bo'lib, ularning asosiylari: ma'lumotlar bazasi foydalanuvchilarining tarkibi, ma'lumotlarning yaxlitligini ta'minlash (ayniqsa, ko'p foydalanuvchilar uchun muhim) axborot tizimlari ah), kerakli xotiraning eng kam miqdorini va ishlov berishning minimal vaqtini ta'minlaydi. 24
Relyatsion ma'lumotlar bazasini loyihalashda bu omillarni hisobga olish jadvallarni normallashtirish va ular orasidagi aloqalarni o'rnatish usullari bilan amalga oshiriladi.
Jadvallarni normalizatsiya qilish ma'lumotlar bazasi jadvalini yuqorida sanab o'tilgan talablarga javob beradigan bir nechta jadvallarga bo'lish usuli. Jadvalni normallashtirish - bu jadval tuzilishining oxirgi normallashtirish shakli talablariga javob bermaguncha ketma -ket o'zgarishi. Normallashtirishning oltita shakli mavjud:
birinchi normal shakl (Birinchi Oddiy Form - 1NF); ikkinchi normal shakl (Ikkinchi oddiy shakl - 2NF); uchinchi normal shakl (Uchinchi Oddiy Form - ZNF); oddiy shakl Boyes - Codd (Brice - Codd Normal Form -BCNF); to'rtinchi normal shakl (Foirth Oddiy shakl - 4NF); beshinchi normal shakl yoki oddiy proektsion shakl - ulanishlar (Beshinchi Oddiy shakl - 5NF yoki PJ / NF) ).
Oddiy shakllarni tasvirlashda quyidagi tushunchalar qo'llaniladi: "maydonlar orasidagi funktsional bog'liqlik"; "Maydonlar orasidagi to'liq funktsional bog'liqlik"; "Maydonlar orasidagi ko'p qiymatli funktsional bog'liqlik"; "Maydonlar orasidagi o'tuvchi funktsional bog'liqlik"; "Dalalar orasidagi o'zaro mustaqillik". Funktsional qaramlik A va B maydonlari orasidagi munosabatlar har qanday vaqtda har bir A qiymatining barcha mumkin bo'lganlardan bitta B qiymatiga to'g'ri keladigan munosabatlar deyiladi. Soliq to'lovchining identifikatsiya raqami va uning pasport raqami o'rtasidagi munosabatlar funktsional munosabatlarga misol bo'la oladi. To'liq funktsional qaramlik kompozitsion A va B maydonlari orasidagi bog'liqlik deyiladi, bunda B maydoni funktsional jihatdan A maydoniga bog'liq va A maydonining hech qanday kichik qismiga funktsional jihatdan bog'liq emas. Ko'p funktsiyali qaramlik maydonlar orasidagi masofa aniqlanadi quyida bayon qilinganidek... A maydoni B maydonini noaniq tarzda belgilaydi, agar A maydonining har bir qiymati uchun B maydoniga mos keladigan qiymatlarning "aniq belgilangan to'plami" bo'lsa, masalan, agar biz o'quvchilarning maktab baholari jadvalini hisobga olsak, bu maydonlarni o'z ichiga oladi. "Mavzu" (A maydoni) va "Skor" (B maydoni), keyin B maydonida "aniq belgilangan to'plam" mavjud ruxsat etilgan qiymatlarga ega: 1, 2, 3, 4, 5, ya'ni "Mavzu" maydonining har bir qiymati uchun "Ballar" maydonining qiymatli "yaxshi aniqlangan to'plami" mavjud. Transitiv funktsional qaramlik A va C maydonlari orasida, agar C maydoni funktsional ravishda 25 B maydoniga, B maydoni esa funktsional jihatdan A maydoniga bog'liq bo'lsa, mavjud; bu holda, A maydonining B maydoniga funktsional bog'liqligi yo'q. Maydonlar orasidagi o'zaro mustaqillik quyidagicha ta'riflanadi. Bir nechta sohalar bir -biridan mustaqil, agar ularning hech biri funktsional jihatdan boshqasiga bog'liq bo'lmasa. Birinchi oddiy shakl. Jadval birinchi oddiy shaklda bo'ladi va agar maydonlarning hech birida bir nechta qiymat bo'lmasa va har qanday kalit maydoni bo'sh bo'lmasa. Birinchi oddiy shakl - bu o'zaro bog'liq ma'lumotlar modelining asosi. Relyatsion ma'lumotlar bazasidagi har qanday jadval avtomatik ravishda birinchi oddiy shaklda bo'ladi, aks holda ta'rifi bo'yicha buni amalga oshirish mumkin emas. Bunday jadvalda bir nechta maydonlarga (xususiyatlarga) bo'linadigan maydonlar (xususiyatlar) bo'lmasligi kerak. Qoidaga ko'ra, odatda o'z ichiga olgan ma'lumotlarni kompyuterda qayta ishlash uchun mo'ljallanmagan jadvallar. Masalan, jadvalda. 2.2, metall kesish dastgohlari eksperimental ilmiy-tadqiqot instituti (ENIMS) tomonidan nashr etilgan "Umumjahon metall kesish dastgohlari" ma'lumotnomasidan jadvalning bir qismini ko'rsatadi. Bu jadval quyidagi sabablarga ko'ra normallashmagan. 1. U bitta katakchada bitta maydonning bir nechta qiymatiga ega bo'lgan chiziqlarni o'z ichiga oladi: "Ishlashning eng katta diametri, mm" va "Milning aylanish chastotasi, rpm". 2. Bitta maydon - " o'lchamlari(uzunlik x kenglik x balandlik), mm "ni uchta maydonga bo'lish mumkin:" Uzunlik, mm "," Kenglik, mm "Va" Balandlik, mm ". Bunday bo'linishning maqsadga muvofiqligi maydonlarni yoki ishg'ol qilingan hajmlarni keyinchalik hisoblash zarurati bilan oqlanishi mumkin. Asl jadval birinchi oddiy shaklga o'tkazilishi kerak. Buning uchun quyidagilar zarur: "Maksimal ishlov berish diametri, mm" va "Ish milining aylanish chastotasi, rpm" maydonlarini bitta katakchadagi qiymatlar soniga muvofiq bir necha maydonlarga bo'lish;
 26

"Umumiy o'lchamlar (uzunlik x kenglik x balandlik), mm" maydoni uchta uzunlikka bo'linadi: "Uzunlik, mm", "Kenglik, mm", "Balandlik, mm". Ushbu jadvalning asosiy maydoni "Mashina modeli" yoki "Yo'q." Maydoni bo'lishi mumkin. 2.3. Yana bir misol keltiraylik. Fig. 2.2, oldingi misolda bo'lgani kabi, dastlab kompyuterda ishlash uchun mo'ljallanmagan test ballari varag'ining bir qismini ko'rsatadi. Faraz qilaylik, biz test va imtihon sessiyasi natijalarini avtomatlashtirilgan tarzda qayta ishlash uchun ma'lumotlar bazasini yaratmoqchimiz
27
test va imtihon varaqasining mazmuni bilan. Buning uchun biz formaning mazmunini ma'lumotlar bazasi jadvallariga aylantiramiz. Maydonlar orasidagi funktsional bog'liqlik shartlariga rioya qilish zaruriyatidan kelib chiqib, kamida ikkita jadval tuzish kerak (2.3 -rasm) (har bir jadvalning asosiy maydonlari qalin harflar bilan yozilgan). Birinchi jadvalda har bir talaba tomonidan ma'lum bir fan bo'yicha test (imtihon) topshirish natijalari keltirilgan. Ikkinchi jadvalda ma'lum bir fan bo'yicha talabalar guruhining test (imtihon) topshirishining yakuniy natijalari keltirilgan. Birinchi jadvalda kalit "Talabaning to'liq ismi" maydoni, ikkinchi jadvalda - "Intizom" maydoni. Jadvallar "Intizom" VA "Guruh kodi" maydonlari bilan bog'lanishi kerak.
Taqdim etilgan jadval tuzilmalari birinchi oddiy shakl talablariga to'liq javob beradi, lekin quyidagi kamchiliklar bilan tavsiflanadi: jadvallarga yangi ma'lumotlarni qo'shish barcha maydonlar uchun qiymatlarni kiritishni talab qiladi; har bir jadvalning har bir satriga "Intizom", "O'qituvchining to'liq ismi", "Guruh kodi" maydonlarining takroriy qiymatlarini kiritish kerak. Shunday qilib, jadvallarning bunday tarkibi va ularning tuzilishi bilan, albatta, qo'shimcha xotira kerak bo'ladigan ma'lumotlarning aniq zaxirasi paydo bo'ladi. Sanab o'tilgan kamchiliklarni oldini olish uchun jadvallarni ikkinchi yoki uchinchi oddiy shaklga keltirish kerak. Ikkinchi oddiy shakl. Jadval ikkinchi oddiy shaklda bo'ladi, agar u birinchi oddiy shakl talablariga javob bersa va uning asosiy kalitiga kiritilmagan barcha maydonlari birlamchi kalitga bog'liq bo'lsa. 28
Agar jadvalda faqat bitta maydondan iborat oddiy kalit mavjud bo'lsa, u avtomatik ravishda ikkinchi oddiy shaklda bo'ladi.
Agar asosiy kalit kompozit bo'lsa, jadval ixtiyoriy ravishda ikkinchi oddiy shaklda bo'ladi. Keyin uni ikki yoki undan ortiq jadvalga bo'lish kerak, shunda asosiy kalit har qanday sohadagi qiymatni aniqlaydi. Agar jadvalda asosiy kalitga bog'liq bo'lmagan kamida bitta maydon bo'lsa, unda asosiy kalitga qo'shimcha ustunlar kiritilishi kerak. Agar bunday ustunlar bo'lmasa, siz yangi ustun qo'shishingiz kerak. Ikkinchi normal shaklni aniqlaydigan bu shartlarga asoslanib, tuzilgan jadvallarning xususiyatlari haqida quyidagi xulosalar chiqarish mumkin (2.3 -rasmga qarang). Birinchi jadvalda asosiy maydon va "O'qituvchining to'liq ismi" maydoni o'rtasida to'g'ridan -to'g'ri bog'liqlik yo'q, chunki bitta fan bo'yicha o'tishni yoki imtihonni turli o'qituvchilar topshirishi mumkin. Jadvalda faqat boshqa barcha maydonlar va "Intizom" kalit maydoni o'rtasida to'liq funktsional bog'liqlik mavjud. Xuddi shunday, ikkinchi jadvalda kalit maydoni va "O'qituvchining to'liq ismi" maydoni o'rtasida to'g'ridan -to'g'ri bog'liqlik yo'q. Ma'lumotlar bazasini optimallashtirish uchun, xususan, har bir yozuvda "Intizom" va "O'qituvchining to'liq ismi" maydonlarining qiymatlarini takrorlash zarurligi tufayli kerakli xotira hajmini kamaytirish uchun tuzilmani o'zgartirish zarur. ma'lumotlar bazasi - dastlabki jadvallarni ikkinchi oddiy shaklga o'tkazish. O'zgartirilgan ma'lumotlar bazasi tuzilmasi jadvallarining tarkibi rasmda ko'rsatilgan. 2.4. Ma'lumotlar bazasi konvertatsiya qilingan tuzilishi oltita jadvaldan iborat bo'lib, ulardan ikkitasi o'zaro bog'liq (har bir jadvalning asosiy maydonlari qalin harflar bilan yozilgan). Barcha jadvallar ikkinchi oddiy shakl talablariga javob beradi. Beshinchi va oltinchi jadvallar maydonlarda takroriy qiymatlarga ega, lekin bu qiymatlar matnli ma'lumotlar o'rniga butun sonlar ekanligini hisobga olsak, ma'lumotlarni saqlash uchun zarur bo'lgan umumiy xotira hajmi dastlabki jadvallarga qaraganda ancha kam bo'ladi (2.1 -rasmga qarang). ). Bundan tashqari, ma'lumotlar bazasining yangi tuzilishi turli mutaxassislar (boshqaruv xizmatlari bo'linmalari) tomonidan jadvallarni to'ldirish imkoniyatini beradi. Ma'lumotlar bazasi jadvallarini keyingi optimallashtirish ularni uchinchi oddiy shaklga keltirishgacha kamayadi. Uchinchi oddiy shakl. Agar jadval ikkinchi oddiy shakl ta'rifiga javob bersa va uning asosiy bo'lmagan maydonlarining hech biri boshqa kalit bo'lmagan maydonga bog'liq bo'lsa, jadval uchinchi oddiy shaklda bo'ladi. 29

Agar jadval ikkinchi oddiy shaklda bo'lsa va har bir kalit bo'lmagan maydon birlamchi kalitga bog'liq bo'lmasa, jadval uchinchi normal shaklda bo'ladi deb aytish mumkin. Uchinchi oddiy shakl talabi shundaki, barcha kalit bo'lmagan maydonlar faqat asosiy kalitga bog'liq va bir-biriga bog'liq emas. Ushbu talablarga muvofiq, ma'lumotlar bazasi jadvallarining bir qismi sifatida (2.3 -rasmga qarang), birinchi, ikkinchi, uchinchi va to'rtinchi jadvallar uchinchi oddiy shaklga tegishli. Beshinchi va oltinchi jadvallarni uchinchi oddiy shaklga keltirish uchun biz talabalar guruhlarida imtihonlar yoki testlar o'tkaziladigan fanlarning tarkibi haqidagi ma'lumotlarni o'z ichiga olgan yangi jadval tuzamiz. Kalit sifatida biz "Hisoblagich" maydonini yaratamiz, u jadvaldagi rekordlar sonini belgilaydi, chunki har bir yozuv o'ziga xos bo'lishi kerak. o'ttiz
Natijada, biz rasmda ko'rsatilgan ma'lumotlar bazasining yangi tuzilishini olamiz. 2.5 (har bir jadvalning asosiy maydonlari qalin harflar bilan yozilgan). Bu tuzilma uchinchi oddiy shakl talablariga javob beradigan ettita jadvalni o'z ichiga oladi.