Четвертая нормальная форма

Отношение R находится в 4НФ тогда, когда существует такое подмножество атрибутов А и В отношения R, что выполняется нетривиальная многозначная зависимость АВ, тогда все атрибуты R также зависят от атрибута А.

Отношение R находится в 4НФ если оно находится в НФБК и все многозначные зависимости R фактически являются функциональными зависимостями от функциональных ключей.

ДПУ не находится в 4НФ, так как содержится многозначная зависимость, которая не является функциональной зависимостью.

Реляционная модель данных. Основные понятия и определения. Структура данных реляционной модели.

Реляционная модель данных – логическая модель данных. Впервые была предложена британским учёным сотрудником компании IBM Эдгаром Франком Коддом (E. F. Codd) в 1970 году в статье "A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks" (русский перевод статьи, в которой она впервые описана, опубликован в журнале "СУБД" N 1 за 1995 г.). В настоящее время эта модель является фактическим стандартом, на который ориентируются практически все современные коммерческие СУБД.

В реляционной модели достигается гораздо более высокий уровень абстракции данных, чем в иерархической или сетевой. В упомянутой статье Е.Ф. Кодда утверждается, что "реляционная модель предоставляет средства описания данных на основе только их естественной структуры, т.е. без потребности введения какой-либо дополнительной структуры для целей машинного представления". Другими словами, представление данных не зависит от способа их физической организации. Это обеспечивается за счет использования математической теории отношений (само название "реляционная" происходит от английского relation – "отношение").

В состав реляционной модели данных обычно включают теорию нормализации.

В основе реляционной модели данных лежит понятие отношения.

Отношение – подмножество декартова произведения одного или более доменов.
Домен – множество возможных значений конкретного атрибута.
Атрибут – свойство объекта, явления или процесса. Примеры атрибутов: фамилия, имя, отчество, дата рождения.
Кортеж – элемент отношения, это отображение имен атрибутов в значения, взятые из соответствующих доменов. Конечное множество кортежей образует отношение. Если отношение создается из n доменов, то каждый кортеж имеет n компонент.

Основные функции современной СУБД

⇒ Непосредственное управление данными во внешней памяти. Обеспечение необходимых структур внешней памяти для хранения данных, непосредственно входящих в БД, и данных для служебных целей (индексы и пр.). При этом могут использоваться возможности существующих файловых систем или ОС подменяется вплоть до уровня устройств внешней памяти

. ⇒ Управление буферами оперативной памяти. Способом увеличе - ния скорости доступа к данным является буферизация данных в оперативной памяти (ОП). Даже если ОС производит общесистемную буферизацию (как в случае, например, ОС UNIX), этого недостаточно для целей СУБД, которая располагает гораздо большей информацией о полезности буферизации БД. Поэтому в развитых СУБД поддерживается собственный набор буферов ОП с собственной дисциплиной замены буферов.

⇒ Управление транзакциями. Транзакция – это последовательность операций над БД, рассматриваемая СУБД как единое целое. Либо транзакция успешно выполняется, и СУБД фиксирует (COMMIT) изменения БД, произ - веденные этой транзакцией, во внешней памяти, либо ни одно из этих изме - нений никак не отражается на состоянии БД. Понятие транзакции необходи - мо для поддержания логической целостности БД. Обеспечение механизма транзакций является важной функцией для однопользовательских СУБД. В многопользовательской среде оно становится жизненно необходимым.

⇒ Журнализация. Одним из основных требований к СУБД является надежность хранения данных во внешней памяти, то есть СУБД должна уметь восстанавливать последнее согласованное состояние БД после любого аппаратного или программного сбоя. Понятно, что для восстановления БД нужно располагать некоторой дополнительной (избыточной) информацией. Причем та часть данных, которая используется для восстановления, должна храниться особо надежно. Наиболее распространенным методом поддержа - ния такой избыточной информации является ведение журнала изменений БД. Во всех случаях придерживаются стратегии " упреждающей " записи в журнал (так называемого протокола Write Ahead Log - WAL).

⇒ Поддержка языков БД. Для работы с базами данных используются специальные языки. В ранних СУБД существовало несколько специализиро - ванных по своим функциям языков. Чаще всего выделялись два языка - язык определения схемы БД (SDL – Schema Definition Language) и язык манипули - рования данными (DML – Data Manipulation Language). В современных СУБД обычно поддерживается единый интегрированный язык, содержащий все необходимые средства для работы с БД. Стандартным языком наиболее распространенных в настоящее время реляционных СУБД является язык SQL 5 (Structured Query Language). Язык SQL сочетает средства SDL и DML, т. е. позволяет определять схему реляционной БД и манипулировать данными. Кроме того, основное администрирование и авторизация доступа к объектам БД производится также на основе специального набора операторов SQL

13. E-R проектирование. Классификация связей между сущностями. Особенности реализации связей M:N.

Много – многозначные связи (M:N) – это когда, каждому экземпляру одного объекта (А) могут соответствовать несколько экземпляров второго объекта (В) и наоборот, каждому экземпляру второго объекта (В) может соответствовать тоже несколько экземпляров первого объекта (А).

Рис.3 Преобразование связи типа M:N через объект – связку

Объект – связка должен иметь идентификатор, образованный из идентификаторов исходных объектов Ка и Кб.
Примером много – многозначных связей является связь поставщики – товары, если один поставщик поставляет разные наименования товаров, а товар одного наименования поставляется несколькими поставщиками.