Лекция 6: Нормальные формы отношений. Создание логической модели реляционной базы данных

Понятие о логической модели реляционной базы данных

Теперь, когда определены понятия отношения и операции над отношениями, уточним интуитивно используемое определение реляционной базы данных и ее схемы.

Определение 1. Под реляционной базой данных принято понимать совокупность экземпляров конечных отношений. Совокупность схем отношений образует схему реляционной базы данных.

Схема реляционной базы данных является логической моделью реляционной базы данных.

Как уже было сказано в "Предметная область базы данных и ее модели" - "Предметная область базы данных и ее модели", - на основе информационной модели в процессе проектирования создаются логическая и физическая модели данных. Информационная модель данных отражает потребности системы в данных и связи между данными с точки зрения их потребителей - пользователей; логическая модель данных является независимым логическим представлением данных; физическая модель данных содержит определения всех реализуемых объектов в конкретной базе данных для конкретной СУБД.

На практике часто рассматривают только две модели - логическую и физическую модели данных. При этом информационная и логическая модели данных не различаются и считаются синонимами. В рамках такого подхода некоторые специалисты в области баз данных считают, что информационная модель данных должна быть нормализована. Это означает, что проектировщики баз данных должны требовать от аналитиков, чтобы они приводили информационную модель данных к третьей нормальной форме! Такой подход имеет ряд недостатков. Во-первых, аналитики, являясь экспертами в предметной области, как правило, не представляют, что такое нормализация данных. Во-вторых, информационная модель данных должна быть независимой от физической модели данных, в рамках которой она будет реализовываться. Для реализации информационной модели данных может быть выбрана не реляционная, а, например, сетевая (СУБД ADABAS ) или многомерная (СУБД Teradata ) модели данных, тогда нормализация отношений модели не столь актуальна. В-третьих, проектировщики базы данных должны иметь логическое представление данных, посредством которого, с одной стороны, общаться с аналитиками и пользователями в понятных для них терминах, и, с другой стороны, превращать полученные логические отношения в физические объекты базы данных.

Поэтому в настоящем курсе рассматривается три уровня моделей данных, а процесс нормализации информационной модели данных считается составной частью процесса создания логической модели данных, которую предполагается реализовать на реляционной СУБД.

На практике при построении логической модели реляционной базы данных особое значение для решения задачи формирования отношений базы данных имеет понятие функциональной зависимости (ФЗ). Установление ФЗ и получение наилучшего с точки зрения минимальности представления множества ФЗ позволят построить наиболее оптимальный вариант базы данных, обеспечивающий надежность хранения и обработки данных на основе методов эквивалентных преобразований схем отношений реляционной базы данных.

Процесс решения такой задачи называется нормализацией отношений информационной модели предметной области и заключается в превращении ее объектов в логические таблицы базы данных.