Основы проектирования реляционных баз данных
Нормализация отношений
Нормализация отношений информационной модели предметной области является механизмом создания логической модели реляционной базы данных.
Заметим, что с математической точки зрения задача построения как информационной модели предметной области, так и логической модели реляционной базы данных является результатом решения следующих комбинаторных задач:
- группировка атрибутов в отношении предметной области;
- распределение атрибутов по отношениям базы данных.
Такие задачи имеют решения, допускающие большое число вариантов, и приводят к проблеме выбора рационального варианта из множества альтернативных вариантов схем отношений. Выбор наиболее рационального варианта обусловлен соблюдением различного рода соглашений и требований.
Перечень наиболее важных требований приведен ниже.
- Первичные ключи отношений должны быть минимальными (требование минимальности первичных ключей).
- Число отношений базы данных должно по возможности давать наименьшую избыточность данных (требование надежности данных).
- Число отношений базы данных не должно приводить к потере производительности системы (требование производительности системы).
- Данные не должны быть противоречивыми, т.е. при выполнении операций включения, удаления и обновления данных их потенциальная противоречивость должна быть сведена к минимуму (требования непротиворечивости данных).
- Схема отношений базы данных должна быть устойчивой, способной адаптироваться к изменениям при ее расширении дополнительными атрибутами (требование гибкости структуры базы данных).
- Разброс времени реакции на различные запросы к базе данных не должен быть большим (требование производительности системы).
- Данные должны правильно отражать состояние предметной области базы данных в каждый конкретный момент времени (требование актуальности данных).
Создание системы, одновременно удовлетворяющей всем вышеназванным требованиям, представляет собой сложную оптимизационную задачу, которая подчас не имеет однозначного решения. Многие из требований находятся в противоречии друг к другу.
