Цели и задачи лекции №4

Целью данной лекции является обучение основным понятиям нормализованных баз данных.

Для реализации этой цели в данной лекции ставятся задачи:

- показать назначение нормализации баз данных;

- сформулировать требования первой, второй и третьей форм нормализации;

- показать функциональные возможности СУБД Access;

- показать на конкретных примерах процессы создания и связывания таблиц;

- показать на конкретных примерах процессы созданияформ и отчетов в СУБД Acces.

4.1. Понятие о нормализованных базах данных

После концептуального моделирования профессиональной среды, то есть выявления объектов информации, требующих ввода, хранения, изменения и передачи, необходимо структурировать информацию в наиболее удобном для работы с ней виде.

В компьютерах информация хранится в двумерных таблицах (базах данных). Обычно данные связываются между собой по условию их функциональной пригодности или по принадлежности к одному и тому же объекту.

Функциональная пригодность данных означает, что конкретные данные нужны конкретному пользователю.

Объектом называется элемент информационной системы, информация о котором должна сохраняться и передаваться конкретным пользователям. Каждый объект обладает определенным набором свойств, которые называются атрибутами объекта.

В 1970 г. Е. Коддом предложена концепция реляционной базы данных, которая в настоящее время реализована во всех СУБД (системах управления базами данных) и является единственно используемой [2]. Реляция или отношение – это описание объектов с помощью таблицы, строки которой представляют собой единичные записи объекта, а в полях каждого столбца размещаются значения атрибутов объекта.

При проектировании реляционной базы данных необходимо решить вопрос о наиболее эффективной структуре таблиц, позволяющей:

- обеспечить быстрый доступ к данным;

- исключить ненужное повторение записей или групп атрибутов;

- обеспечить целостность данных при их изменении или удалении отдельных записей.

Приведение данных к эффективной структуре называется нормализацией. Теория нормализации оперирует с первой, второй, третьей нормальными формами таблиц, формой Кодда-Бойса, а также с четвертой и пятой нормальными формами. При переходе от одной нормальной формы к другой избыточность информации уменьшается. Каждая последующая нормальная форма должна удовлетворять требованиям предыдущей формы и некоторым дополнительным условиям [2].

4.2. Первая, вторая и третья нормальные формы

Таким образом, нормализации таблиц заключается в разбиении их на несколько новых таблиц с добавлением новых ключевых полей и установлением связей между таблицами. Считается, что для практического использования в небольших по количеству объектов базах данных достаточно первых трех форм.

В таблицах первой нормальной формы не должно быть повторяющихся записей или повторяющихся групп полей в разных записях. Чтобы привести таблицу к первой нормальной форме нужно изъять из нее повторяющиеся группы полей и образовать из них отдельную таблицу. Затем две таблицы необходимо связать [2].

В реляционной базе данных каждая таблица должна иметь ключ. Ключ или составной ключ – это поле или комбинация полей, которые идентифицируют каждую запись таблицы. Кроме того, по ключевым полям осуществляется поиск или сортировка нужных записей по каким-либо условиям, а также связываются разные таблицы между собой. Связи между таблицами нужны для подключения данных одной таблицы к данным другой.

Реляционные базы данных допускают следующие виды связей между таблицами: «один к одному» и «один ко многим».

Связь «один к одному» просто объединяет данные двух таблиц. Хранить эти данные в одной таблице бывает нецелесообразно из-за соображений защиты (секретности) информации. К разным частям информации может быть различный доступ у ее пользователей.

Связь «один ко многим» означает, что одна запись из одной таблицы (материнской, родительской, первичной) может соединяться с несколькими записями другой таблицы (дочерней, связанной).

Таблица находится во второй нормальной форме, если она удовлетворяет условиям первой нормальной формы и каждое неключевое поле в ней однозначно определяется полным набором ключевых полей (первичным ключом). В этом случае первичный ключ является составным из нескольких полей [2].

Таблица находится в третьей нормальной форме, если она удовлетворяет условиям первых двух нормальных форм и ни одно неключевое поле таблицы не идентифицируется с помощью другого неключевого поля [2]. Если связь между двумя неключевыми полями выявлена, то их надо выделить в отдельную таблицу.