Суть реляційного підходу до проектування баз даних

Скориставшись підходом, що грунтується на нормалізації, або реляційному підході, можна спроектувати оптимальну логіч­ну модель БД. Остання не має аномалій, пов'язаних з модифі­кацією БД, тобто проблем, що можуть виникнути внаслідок за­мін, вставок і вилучення даних з БД.

Концепцію реляційної моделі запропонував американський учений Е. Ф. Кодд у 1970 р. Виникнення її пов'язане з розв'я­занням проблеми забезпечення незалежності даних та їх опису від прикладних програм.

В основу реляційних моделей покладено поняття «відношен­ня», яке є засобом структуризації даних. Відношення має вигляд поіменованої двовимірної плоскої таблиці. Рядки такої таблиці називаються кортежами, а сукупність атрибутів певного стовп­ця— доменом.

Реляційна БД — це набір взаємозв'язаних відношень, які мо­жна поділити на два класи: об'єктні і зв'язкові. Об'єктні відношення зберігають дані про інформаційні об'єкти предметної області.

В об'єктному відношенні один з атрибутів однозначно ідентифікує окрему сутність предметної області. Такий атри­бут називається первинним ключем відношення.

Ключ може вміщувати кілька атрибутів, тобто бути складо­вим. В об'єктному відношенні не повинно бути рядків з одна­ковим первинним ключем, тобто не допускається дублювання об'єктів. Це основне обмеження реляційної моделі, яке нео­бхідно виконувати для забезпечення цілісності даних. Зв'яз­кове відношення зберігає первинні ключі двох або більше об'єктних відношень, за якими встановлюються зв'язки між ними.

У реляційній БД накладається ще одне обмеження — відношен­ня мають бути нормалізовані.

Теорії нормалізації реляційних відношень та її використання при проектуванні БД.

Іноді на практиці не виконується етап інфологічного проектування. Це спостерігається в тих випадках, коли бажають прискорити процес проектування і впровадження системи в експлуатацію або коли вже існують локальні файлові структури, які треба організувати у вигляді БД, що перебуватиме під управлінням СКБД. У такому разі доцільно використовувати підхід до проектування БД, заснований на нормалізації незалежно від того, яку СКБД буде вибрано — реляційного чи іншого типу.

Скориставшись підходом, що грунтується на нормалізації, або реляційному підході, можна спроектувати оптимальну логічну модель БД. Остання не має аномалій, пов'язаних з модифікацією БД, Під аномаліями розуміють відхилення від норм, які можуть призвести до порушення посилкової цілісності БД чи виникнення суперечності і неузгодженості даних.

Нормалізація відношень — це ітераційний зворотний процес декомпозиції початкового відношення на кілька прості- тих відношень меншої розмірності. Під зворотністю процесу ро- зуміють те, що операція з'єднання відношень, отриманих у результаті декомпозиції, має дати початкове відношення, тобто при виконанні декомпозиції повинна виконуватись умова з'єднання без втрати інформації. Отриманий внаслідок нормалізації склад атрибутів відношень БД повинен відповідати таким вимогам: між атрибутами не повинно бути небажаних функціональних залежностей, групування атрибутів має забезпечувати мінімальне дублюовання даних, їх обробку і поновлення без ускладнень та ано- малій. Водночас отримані в результаті декомпозиції відношення не повинні втратити функціональних залежностей початкового підношення, бо це може призвести до спотворення семантики даного відношення.

Теорію нормалізації розробив Е, Ф. Кодд, який довів, що кожна нормальна форма обмежує тип допустимих залежностей між Атрибутами. Кодд окреслив три нормальні форми (скорочена назва — 1НФ, 2НФ і ЗНФ). Найбільш досконала з них — ЗНФ. Зараз вже відомі й визначені 4НФ, 5НФ.

Нормалізацію відношеннь виконують у кілька кроків.