Многозначная зависимость

o третья нормальная форма (3НФ);

Отношение находится в третьей нормальной форме (ЗНФ), если оно находится во 2НФ и ни один из его не ключевых атрибутов не связан функциональной зависимостью с любым другим не ключевым атрибутом.

Атрибуты, зависящие от других не ключевых атрибутов, нормализуются путем перемещения зависимого атрибута и атрибута, от которого он зависит, в новое отношение.

Формально, для приведения схемы в 3НФ необходимо исключить все транзитивные зависимости. Схема отношения сотрудники(табл. 15) содержит следующие функциональные зависимости:

Код сотрудника ’ ФИО, Должность, Номер отдела, Наименование отдела и Номер отдела ’ Наименование отдела.

Таблица 15

Первичным ключом является Код сотрудника, и все атрибуты полностью функционально зависимы от него (первичный ключ определяется единственным атрибутом). При этом Номер отдела ключом не является.

Функциональная зависимость Код сотрудника ’ Наименование отдела является транзитивной, поскольку содержит промежуточный шаг (зависимость Номер отдела ’ Наименование отдела). Для приведения в 3НФ необходимо исключить эту транзитивную зависимость, декомпозируя отношение на два:

сотрудники (Код сотрудника, ФИО, Должность, Номер отдела) и отделы (Номер отдела, Наименование отдела) (табл. 17–18).

Таблица 17

Таблица 18

4. Нормальная форма Бойса-Кодда (БКНФ) является развитием 3НФ и требует, чтобы в отношении были только такие функциональные зависимости, левая часть которых является потенциальным ключом отношения.

Потенциальный ключ представляет собой атрибут (или множество атрибутов), который может быть использован для данного отношения в качестве первичного ключа. Фактически первичный ключ – это один из потенциальных ключей, назначенный в качестве первичного.

Детерминантом называется левая часть функциональной зависимости.

Отношение находится в БКНФ тогда и только тогда, когда каждый детерминант отношения является потенциальным ключом.

Алгоритм приведения ненормализованных схем в 3НФ показан на рис. 15. На практике построение 3НФ в большинстве случаев является достаточным и приведением к ней процесс построения реляционной БД заканчивается.

Рис. 15. Алгоритм приведения ненормализованных схем в 3НФ

Запомнить правила нормализации помогает изречение:

«Нормализация – это ключ, целый ключ и ничего, кроме ключа».

Нормальные формы высших порядков (4НФ и 5НФ) представляют больший интерес для теоретических исследований, чем для практики проектирования БД. В них учитываются многозначные зависимости между атрибутами.

Полной декомпозицией отношения называют такую совокупность произвольного числа его проекций, соединение которых позволяет получить исходное отношение.

Отношение находится в пятой нормальной форме (5НФ), когда в каждой его полной декомпозиции все проекции содержат возможный ключ. Отношение, не имеющее ни одной полной декомпозиции, также находится в 5НФ.

Четвертая нормальная форма (4НФ) является частным случаем 5НФ, когда полная декомпозиция должна быть соединением ровно двух проекций. На практике непросто подобрать отношение, которое находится в 4НФ, не будучи в 5НФ.

Нормализация – это процесс последовательной замены отношения его полными декомпозициями до тех пор, пока все они не будут находиться в 5НФ.

Приведя отношения к БКНФ, можно с большой гарантией считать, что они находятся в 5НФ. Единственными функциональными зависимостями в любом отношении должны быть зависимости вида К ’ А, где К – первичный ключ, а А – атрибут.