Базы Данных, 13 лекция (от 19 октября)

Материал из eSyr's wiki.

Версия 01:02, 18 декабря 2006 (править) 2kan (Обсуждение) ← К предыдущему изменению

Версия 14:42, 13 ноября 2007 (править) (отменить) ESyr01 (Обсуждение | вклад) м (1 версий) К следующему изменению →

---

Версия 14:42, 13 ноября 2007

БД

Виды ФЗ

Предварительные этапы проектирования БД. Человек должен рпоанализировать предметную область, каким образом атрибуты предм области, какие между ними существуют зависимости. Самый простой вид – функциональный. Множество всех ФЗ очень фирокое, для сужения его и оставления только тех, которые представляют интерес, можно построить покрытие.

//Определение покрытия

Переходим к минимизации:

S2 покрывает S1 т и тт, когда S1+ <= S2+, эквивалентны, когда S1+=S2+

Минимальное множество ФЗ:

S {FD} – минимальное, если удовл следующим свойствам

1. правая часть любой ФЗ, принадл S состоит из одного атрибута

2. детерминант любой ФЗ из S минимален

Минимальный детерминант:

Детерминант ФЗ минимален, если при удалении любого атрибута изменяетсязамыкание.

3. Удаление любой ФЗ приводит к изменению замыкания

Примеры:

Есть отношение СЛУЖАЩИЕ_ПРОЕКТЫ

{СЛУ_НОМ (возможный ключ), СЛУ_ИМЯ, СЛУ_ЗАРП, ПРО_НОМ, ПРОЕКТ_РУК }

{FD} {СЛУ_НОМ – СЛУ_ИМЯ, СЛУ_НО – СЛУ_ЗАРП, СЛУ_НОМ – ПРО_НОМ, СЛУ_НОМ – ПРОЕК_РУК, ПРО_НОМ – ПРОЕКТ_РУК} – МИНИМАЛЬНОЕ

(*) {СЛУ_НОМ – {СЛУ_ИМЯ, СЛУ_ЗАРП}, СЛУ_НОМ – ПРО_НОМ, СЛУ_НОМ – ПРОЕКТ_РУК, ПРО_НОМ – ПРОЕКТ_РУК} – не минимально, по 1

S- - минимальное множество

Общая схема построения:

1. С использованием аксиомы декомпозиции 5 приводим множество S к эквивалентному, удовлетворяющему 1

2. Пробуем выбросить ФЗ

Пример:

r{A, B, C, D} S={A-B, A-BC, AB-C, AC-D, B-C}

SL = {A-B, A-C, AB-C, AC-D, B-C}

почему можно удалить AC-D: A-C, A-AC, A-D

S- = {A-B, A-D, B-C}

Процедура трудоёмкая, делается достаточно долго.

S – множество ФЗ

Минимальным покрытием S является любое эквивалентное миним множество S1.

Декомпозиция отношения без потерь

В чем состоит классич проектироание РБД: на основе заголовков и отношений построить новую схему, котора в соотв с этими зависимостями будет обладать более хорошими свойстваим.

Декомп назыв декомп без потерь, это когда потом если у нас будет БД, наполненая кортежами, то если мы сделаем естественное слияние, то мы получим донормализовонное состояние без потерь.

Потери заключпаются в появлении лишних кортежей.

<COL WIDTH=80> <COL WIDTH=81> <COL WIDTH=84> <COL WIDTH=82> <COL WIDTH=107> <COL WIDTH=101> <THEAD> </THEAD> <TBODY> </TBODY>

СЛУ_НОМ	СЛУ_ИМЯ	СЛУ_ЗАРП	ПРО_НОМ	ПРОЕКТ_РУК
2934	Иванов	22000	1	Иванов
2941	Иваненко	22000	2	Иваненко
СЛУЖ
СЛУ_НОМ	СЛУ_ИМЯ	СЛУ_ЗАРП
2934	Иванов	22000
2941	Иваненко	22000
СЛУ_ПРО
СЛУ_НОМ	ПРО_НОМ	ПРО_РУК	СЛУ_ЗАРП	ПРО_НОМ	ПРОЕКТ_РУК
2934	1	Иванов	22000	1	Иванов
2941	2	Иваненко	22000	2	Иваненко

Есди сделать Join, то появятся лишние записи

Джойн не получился, потому что там не было первичного ключа в одной таблице.

Теорема Хита

r{A, B, C} и выполнены ФЗ A-B

Тогда r={r PROJECT{A,B}} NATURAL JOIN (r PROJECT {A, C})

||Всего в курсе три теоремы, одна лемма.

Пусть {a, b, c} принадлежит r

{a, b} принадлежит (r PROJECT {A, B}), {a, c} принадлежит (r PROJECT {A, C}) => {a, b, c} принадлежит r1

Если {a, b, c} принадлежит r1, to {a, b, c} prinadlezhit r {a, b} принадлежит (r PROJECT {a, b})

{a, c} принадлежит (r PROJECT {A, C}) => {a, b*, c} принадлежит r => b* = b

Обычно т. Хита используется, когда a – ключ.

Определение. Минимально зависимые атрибуты. B миним зависит от A, если имеется FD A->B, минимальный слева атрибут.

Мин слева атрибут полезная вещь, так как на них базируется первая НФ.

Сегодня, и завтра, и в следующий четверг мы будем говорить об атрибутах кк о составных атрибутах.

СЛУ_НОМ – > СЛУ_ЗАРП

{СЛУ_НОМ, СЛУ_ИМЯ} - > СЛУ_ЗАРП

Следующая тема:

Проектирование РБД на основе принципа нормализации

Что нужно делать для проектирования БД:

Стараться проектировать так, чтобы при изменениях приходилось делать минимум проверок:

Перва альтернатива – система позволяет делать изменения, но потом говорит, что неправильно всё, и стереть все результаты.

Вторая – триггеры.

Физическое проектирование: проектирование на уровне СУБД, формулирование, как я хочу выполнять запросы. Важный этап, но полностью зависит от того, как реализована СУБД. Сейяас у СУБД дикое количество рычажочков, ручечек, которые можно подкручивать.

Дополнительное Логическое проектирование. Которое не следует протоколам. Есть две области: online tracsaction processing – с бд выполняется много коротких транзакций с большими изменениями в бд. Вторая область – аналитическая – длинные транзакции с большими запросов, и там много агрегатных запросов. То есть я не прошу узнать год рождения конкретного человека, а обычно хочу узнать численность изменения по годам и районам от 1914 года до этого. Такие запосы обычно плохо выполняются над хорошо нормализованными данными.

Прежде чем ломать схему БД, надо сделать её сначала хорошей.

Проектирование с помощью нормализации – многошаговый процесс, пр и которым на каждом шаге при помощи проекции выделяются более простые схемы с более хорошими совйствами.

1NF – 2NF – 3NF – BCNF – 4NF – 5NF

1NF – конструкция, которая сущвует по историческим причинам, её ввёл Кодд, и по определениям лектора, они всегда не меньше первой нормальной формы

5NF – дальше улучшить свойства невозможно с помощью этого подхода

BCNF – придумали улучшенную формулировку НФ, которая принямала во внимание ...