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.

1. Первичные ключи отношений должны быть минимальными (требование минимальности первичных ключей).
2. Число отношений базы данных должно по возможности давать наименьшую избыточность данных (требование надежности данных).
3. Число отношений базы данных не должно приводить к потере производительности системы (требование производительности системы).
4. 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).
5. Схема отношений базы данных должна быть устойчивой, способной адаптироваться к изменениям при ее расширении дополнительными атрибутами (требование гибкости структуры базы данных).
6. Разброс времени реакции на различные запросы к базе данных не должен быть большим (требование производительности системы).
7. 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.