Поделиться Поделиться

Нетранзитивные функциональные зависимости и третья нормальная форма

В произведенной декомпозиции переменной отношения СЛУЖАЩИЕ_ПРОЕКТЫ_ЗАДАНИЯ множество FD переменной отношения СЛУЖ_ПРО_ЗАДАН предельно просто – в единственной нетривиальной функциональной зависимости детерминантом является возможный ключ. При использовании этой переменной отношения какие-либо аномалии обновления не возникают. Однако переменная отношения СЛУЖ не является такой же совершенной.

Аномалии обновлений, возникающие из-за наличия транзитивных функциональных зависимостей

Функциональные зависимости переменной отношения СЛУЖ по-прежнему порождают некоторые аномалии обновления. Они вызываются наличием транзитивной FD СЛУ_НОМ Нетранзитивные функциональные зависимости и третья нормальная форма - Инвестирование - 1 СЛУ_ЗАРП (через FD СЛУ_НОМ Нетранзитивные функциональные зависимости и третья нормальная форма - Инвестирование - 1 СЛУ_УРОВ и СЛУ_УРОВ Нетранзитивные функциональные зависимости и третья нормальная форма - Инвестирование - 1 СЛУ_ЗАРП). Эти аномалии связаны с избыточностью хранения значения атрибута СЛУ_ЗАРП в каждом кортеже, характеризующем служащих с одним и тем же разрядом.

· Добавление кортежей.Невозможно сохранить данные о новом разряде (и соответствующем ему размере зарплаты), пока не появится служащий с новым разрядом. (Первичный ключ не может содержать неопределенные значения.)

· Удаление кортежей.При увольнении последнего служащего с данным разрядом мы утратим информацию о наличии такого разряда и соответствующем размере зарплаты.

· Модификация кортежей.При изменении размера зарплаты, соответствующей некоторому разряду, мы будем вынуждены изменить значение атрибута СЛУ_ЗАРП в кортежах всех служащих, которым назначен этот разряд (иначе не будет выполняться FD СЛУ_УРОВ Нетранзитивные функциональные зависимости и третья нормальная форма - Инвестирование - 1 СЛУ_ЗАРП).

Возможная декомпозиция

Для преодоления этих трудностей произведем декомпозицию переменной отношения СЛУЖ на две переменных отношений – СЛУЖ1 {СЛУ_НОМ, СЛУ_УРОВ} и УРОВ {СЛУ_УРОВ, СЛУ_ЗАРП}. По теореме Хеза, это снова декомпозиция без потерь по причине наличия, например, FD СЛУ_НОМ Нетранзитивные функциональные зависимости и третья нормальная форма - Инвестирование - 1 СЛУ_УРОВ. На Рис. 14 показаны диаграммы FD этих переменных отношений, а на Рис. 15 – их возможные значения.

Нетранзитивные функциональные зависимости и третья нормальная форма - Инвестирование - 6

Рис. 14 Диаграммы FD в отношениях СЛУЖ1 и УРОВ

Как видно из Рис. 15, это преобразование обратимо, т. е. любое допустимое значение исходной переменной отношения СЛУЖ является естественным соединением значений отношений СЛУЖ1 и УРОВ. Также можно заметить, что мы избавились от трудностей при выполнении операций обновления.

· Добавление кортежей.Чтобы сохранить данные о новом разряде, достаточно добавить соответствующий кортеж к отношению УРОВ.

· Удаление кортежей.При увольнении последнего служащего, обладающего данным разрядом, удаляется соответствующий кортеж из отношения СЛУЖ1, и данные о разряде сохраняются в отношении УРОВ.

· Модификация кортежей.При изменении размера зарплаты, соответствующей некоторому разряду, изменяется значение атрибута СЛУ_ЗАРП ровно в одном кортеже отношения УРОВ.

Третья нормальная форма

Нетранзитивные функциональные зависимости и третья нормальная форма - Инвестирование - 7

Рис. 15 Тела отношений СЛУЖ1 и УРОВ

Трудности, которые мы испытывали, были связаны с наличием транзитивной FD СЛУ_НОМ Нетранзитивные функциональные зависимости и третья нормальная форма - Инвестирование - 1 СЛУ_ЗАРП. Наличие этой FD на самом деле означало, что атрибут СЛУ_ЗАРП характеризовал не сущность служащий, а сущность разряд.

Определение: Третья нормальная форма

Переменная отношения находится в третьей нормальной форме (3NF) в том и только в том случае, когда она находится во второй нормальной форме, и каждый неключевой атрибут нетранзитивно функционально зависит от первичного ключа.

Отношения СЛУЖ1 и УРОВ оба находятся в 3NF (все неключевые атрибуты нетранзитивно зависят от первичных ключей СЛУ_НОМ и СЛУ_УРОВ). Отношение СЛУЖ не находится в 3NF (FD СЛУ_НОМ Нетранзитивные функциональные зависимости и третья нормальная форма - Инвестирование - 1 СЛУ_ЗАРП является транзитивной). Любое отношение, находящееся в 2NF, но не находящееся в 3NF, может быть приведено к набору отношений, находящихся в 3NF. Мы получаем набор проекций исходного отношения, естественное соединение которых воспроизводит исходное отношение (т. е. это декомпозиция без потерь). Для отношений СЛУЖ1 и УРОВ исходное отношение СЛУЖ воспроизводится их естественным соединением по общему атрибуту СЛУ_УРОВ.

Заметим, что допустимые значения отношения УРОВ могут содержать кортежи, информационное наполнение которых выходит за пределы тела отношения СЛУЖ. Например, в теле отношения УРОВ может находиться кортеж с данными о разряде 4, который еще не присвоен ни одному служащему. Наличие такого кортежа не влияет на результат естественного соединения, который все равно будет являться допустимым значением отношения СЛУЖ.

← Предыдущая страница | Следующая страница →