Отношения предок/потомок

Одним из отличий реляционной модели от первых моделей представления данных было то, что в ней отсутствовали явные указатели, используемые для реализации отношений предок/потомок в иерархической модели данных. Однако вполне очевидно, что отношения предок/потомок существуют и в реляционных базах данных.

Внешние ключи

Столбец одной таблицы, значения в котором совпадают со значениями столбца, являющегося первичным ключом другой таблицы, называется внешним ключом. В совокупности первичный и внешний ключи создают между таблицами, в которых они содержатся, такое же отношение предок/потомок, как и в иерархической базе данных.

Внешний ключ, как и первичный ключ, тоже может представлять собой комбинацию столбцов. На практике внешний ключ всегда будет составным (состоящим из нескольких столбцов), если он ссылается на составной первичный ключ в другой таблице. Очевидно, что количество столбцов и их типы данных в первичном и внешнем ключах совпадают.

Реляционная модель данных обладает всеми возможностями сетевой модели по части выражения сложных отношений.

Внешние ключи являются неотъемлемой частью реляционной модели, поскольку реализуют отношения между таблицами базы данных.

 

Проектирование базы данных

 

Нормализация как особенность проектирования базы данных

Нормализация — это процесс сокращения повторений информации в базе данных. Нормализуются в базе данных не только данные, но и имена, включая имена объектов и форм. У нормализации двойная цель - удалить лишние копии данных и обеспечить максимальную гибкость, как в структурах таблиц, так и в интерфейсных приложениях на случай возможных будущих изменений в базах данных.

Ненормализованная база данных может содержать данные, содержащиеся в нескольких таблицах без всяких на то причин. Это может быть неприемлемо, например, с точки зрения безопасности, использования дискового пространства, удобства обновления базы данных и, что более важно, с точки зрения целостности данных. Ненормализованная база данных – это база данных, не разделенная на меньшие, логически единые и более управляемые таблицы.

Любая база данных должна планироваться с учетом потребностей конечного пользователя. Логическая организация базы данных, выполняемая на основе логической модели, является процессом реорганизации данных в логично организованные группы легко управляемых объектов. Логическая организация данных должна помочь сократить повторения данных в базе данных, а в идеале вообще избавиться от них. Используемые в базе данных имена тоже должны быть стандартными и логичными.

Иногда процесс нормализации порождает добавочные таблицы, которые были не включены в первоначальный проект.

 

Процесс нормализации

Нормальная форма - это мера глубины, до которой должна быть выполнена нормализация базы данных. Формально существует пять форм, но обычно в процессе нормализации используются следующие три нормальные формы:

· первая нормальная форма;

· вторая нормальная форма;

· третья нормальная форма.

В этой последовательности нормальных форм каждая последующая зависит от результатов нормализации, выполненных предыдущей.

Первая нормальная форма

Целью первой нормальной формы является разделение базы данных на логические единицы, называемые таблицами. После того как таблицы будут сформированы, для большинства из них будут назначены ключевые поля. Каждое из полей таблицы должно быть неделимым и не должно содержать никаких повторяющихся групп.

Вторая нормальная форма

Целью второй нормальной формы является выделение данных, только отчасти зависящих от ключа, и помещение этих данных в другую таблицу. Вторая нормальная форма получается из первой нормальной формы в результате дальнейшего разделения таблиц на более мелкие таблицы.

Третья нормальная форма

Для того чтобы таблица была приведена к третьей нормальной форме, нужно, чтобы все неключевые поля полностью зависели от первичного ключа таблицы и не зависели друг от друга. Таким образом, к квалификации второй нормальной формы добавляется требование независимости каждого неключевого поля таблицы от других неключевых полей.

Соглашения о присвоении имен

Соглашения о присвоении имен оказываются исключительно важными для проведения нормализации. Имена баз данных должны быть информативными и соответствовать типу хранимой в них информации. Могут быть установлены и внутрикорпоративные соглашения об именах, которые могут касаться не только имен таблиц внутри базы данных, но и имен пользователей, файлов и других подобных объектов. Разработка и внедрение соглашений об именах должно быть одним из первых шагов компании в направлении успешного управления базами данных.[7]