Налогообложениие

Третья нормальная форма

Понятие третьей нормальной формы основывается на понятии нетранзитивной зави­симости.

Транзитивная зависимость наблюдается в том случае, если один из двух описательных реквизитов зависит от ключа, а другой описательный рекви­зит зависит от первого описательного реквизита.

Отношение будет находиться в третьей нормальной форме, если оно находится во вто­рой нормальной форме, и каждый неключевой атрибут нетранзитивно зависит от первично­го ключа.

Пример: Если в состав описательных реквизитов информационного объекта СТУДЕНТ включить фамилию старосты группы (Староста), которая определяется толь­ко номером группы, то одна и та же фамилия старосты будет многократно повторять­ся в разных экземплярах данного информационного объекта. В этом случае наблюдаются затруднения в корректировке фамилии старосты в случае назначения нового старосты, а также неоправданный расход памяти для хранения дублированной информации.

Для устранения транзитивной зависимости описательных реквизитов необходимо про­вести "расщепление" исходного информационного объекта. В результате расщепления часть реквизитов удаляется из исходного информационного объекта и включается в состав других (возможно, вновь созданных) информационных объектов.

"Расщепление" информационного объекта, содержащего транзитив­ную зависимость описательных реквизитов, показано на рис. 20. Как видно из рис. 19, исходный информационный объект СТУДЕНТ ГРУППЫ пред­ставляется в виде совокупности правильно структурированных информационных объ­ектов (СТУДЕНТ и ГРУППА), реквизитный состав которых тождественен исходному объекту. Отношение СТУДЕНТ(Номер, Фамилия, Имя, Отчество, Дата, Группа) нахо­дится одновременно в первой, второй и третьей нормальной форме.

Рис. 20. Пример "расщепления" структуры информационного объекта

Требования нормализации. В один информационный объект реквизиты включаются в соответ­ствии с требованиями третьей нормальной формы реляционной модели. Рас­смотрим эти требования применительно к информационному объекту.

 Информационный объект должен содержать уникальный идентификатор-ключ (простой или со­ставной).

 Все описательные (неключевые) реквизиты должны быть взаимно независимы.

 Все реквизиты, входящие в составной ключ, должны быть также взаимно не­зависимы.

 Каждый описательный реквизит должен функционально-полно зависеть от ключа информационного объекта. Это означает, что каждому значению ключа соответствует только одно значение описательного реквизита.

 При составном ключе описательные реквизиты должны зависеть целиком от всей совокупности реквизитов, образующих ключ (не допускается полная зависимость описательного реквизита от какой-либо части ключа).

 Каждый описательный (неключевой) реквизит в информационном объекте не может зависеть от ключа транзитивно, то есть через другой промежуточный реквизит.

4.6.           Операции над  отношениями

Операции обработки данных включают операции над строками (кортежами) таб­лиц (отношений) и операции над отношениями, осуществляющие обработку дан­ных нескольких отношений.

Операциями, выполняемыми на уровне строк отношений, являются включение, удаление, обновление. При включении в таблицу добавляется новая строка (кор­теж). Для выполнения этой операции требуется задать имя таблицы и указать значения атрибутов новой строки (значения ключа задается обязательно). При удалении из таблицы удаляется строка. Для выполнения этой операции требуется задать имя таблицы и указать значение первичного ключа удаляемой строки. Для удаления группы строк надо задать значение вторичного ключа. При обновлении осуществляется изменение значений атрибутов в строках. Для обновления требу­ется задать имя таблицы, значение первичного ключа для идентификации обнов­ляемой строки, а также указать имена атрибутов и их новые значения.

Операции над отношениями

Основной единицей обработки в операциях реляционной модели данных является отношение, а не отдельные ее записи. При этом результатом обработки всегда является новая таблица-отно­шение, которая также может быть обработана.

Степенью отношения называется число входящих в него атрибутов. Мощностью (кардинальным числом) отношения называется число кортежей отношения.

При выполнении некоторых операций отношения должны иметь сов­местимые схемы, т.е. иметь одинаковую степень и одинаковые типы со­ответствующих атрибутов.

Основными операциями над отношениями в реляционной БД являются следующие восемь:

    традиционные операции над множествами, такие как объедине­ние, пересечение, разность, декартово произведение, деление;

    специальные реляционные операции проекции, соединения и вы­бора.

Совокупность этих операций образует полную алгебру отношений.

1.    Объединение. Операция выполняется над двумя совместимыми отношениями: R1, R2. В результате операции объе­динения строится новое отношение R = R1 U R2. Отношение R имеет тот же состав атрибутов и совокупность кортежей исходных отношений. Причем в эту совокупность не включаются дубликаты.

R1 «Клиенты банка А»

R2 «Клиенты банка В»

R «Клиенты»

В новое отношение R не вошел кортеж К22, так как он дублирует кортеж К11. Результат объединения включает все кортежи 1-ого отношения и недостающие кортежи из 2-ого отношения. Отношения R1 и R2 – операнды, а отношение R – результат.

2.    Пересечение – операция выполняется над двумя совместимыми отношениями R1, R2. Результирующее отношение RP = R1 3 R2, содержит одинаковые кортежи, которые есть в каждом из двух исходных, т.е. результат пересечения содержит только те кор­тежи 1-ого отношения, которые есть во 2-ом. Результат пересечения имеет тот же состав атрибутов, как и в исходных.

Действие происходит над теми же операндами. Пересечение двух отношений R1 «Клиенты банка А» и R2 «Клиенты банка В» дает одно отношение RP «Клиент», которое будет являться результатом.

RP «Клиент»

Пересечение отношений

3.    Вычитание – операция выполняется над двумя совместимыми отношениями R1, R2 с идентичным набором атрибутов. В результате операции вычитания стро­ится новое отношение RV = R1 – R2 с идентичным набором атрибутов, содержа­щее только те кортежи первого отношения R1, которые не повторяются в другом отношении R2. Вычитание отношения R2 «Клиенты банка В» из отношения R1 «Клиенты банка А», поскольку К11 = К22, дает отношение RV «Клиент»:

RV = R1 – R2 = {К11, К12, К13} – {К21, К22, К23} = {К12, К13}

RV «Клиент»

Разность отношений

Отношение RV «Клиент» является результатом разности отношений при выполнении действий над теми же операндами (R1 иR2).

4.    Декартово произведение выполняется над двумя отношениями R1, R2 с разными схемами. В результате операции декартова произведения образуется новое от­ношение RD = R1 * R2, которое включает все атрибуты исходных отношений. Результирующее отношение состоит из всевозможных соче­таний кортежей исходных отношений R1, R2. Число кортежей декартова произ­ведения равно произведению количеств кортежей в исходных отношениях, т.е. степень результирующего отношения равна сумме степеней отноше­ний-операндов, а мощность - произведению их мощностей.