ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

В настоящее время для проектирования реляционных баз данных применяется метод СУЩНОСТЬ-СВЯЗЬ. Этот метод предусматривает создание, проверку и при необходимости декомпозицию отношений. Проверка и декомпозиция отношений осуществляется с использованием математических понятий функциональных зависимостей, изучение которых, однако, не предусмотрено образовательными стандартами для втузов. Чтобы обойти эти трудности обучения предлагается проводить проверку отношений на соответствие достаточно простым требованиям нормализации, а декомпозицию отношений осуществлять методом СУЩНОСТЬ-СВЯЗЬ.

Анализ этой методики следующий. Пусть дано отношение ТОРГОВЛЯ, состоящее из полей (столбцов), имеющих следующие имена: Код покупателя, Фамилия, Телефон, Адрес, Предприятие, Руководитель, Код товара, Дата заказа, Заказано, Дата продажи, Продано, Цена, Наименование товара. Отношение ТОРГОВЛЯ не находится в первой нормальной форме, поскольку каждый покупатель может заказать несколько товаров, поэтому данные по одному покупателю будут повторяться в тех кортежах, которые описывают разные заказы, сделанные этим покупателем. Чтобы привести отношение ТОРГОВЛЯ к первой нормальной форме информацию, содержащуюся в нем, разобьем на две сущности ПОКУПАТЕЛЬ и ЗАКАЗ. В сущности ПОКУПАТЕЛЬ ключевым является атрибут КОД ПОКУПАТЕЛЯ. Между сущностями ПОКУПАТЕЛЬ и ЗАКАЗ степень связи i: n, класс принадлежности n-связной сущности ЗАКАЗ обязательный, поэтому для связывания этих отношений в соответствии с правилом 4 в состав отношения ЗАКАЗ введем ключ КОД ПОКУПАТЕЛЯ из отношения ПОКУПАТЕЛЬ. После указанного разбиения схема данных будет иметь вид, показанный на рис. 1.

Рис. 1

Сначала рассмотрим случай, когда отношения ПОКУПАТЕЛЬ и ЗАКАЗЧИК удовлетворяют требованиям первой нормальной формы. Для однозначной идентификации кортежей отношения ЗАКАЗ будем использовать составной ключ, состоящий из доменов: КОД ПОКУПАТЕЛЯ, КОД ТОВАРА и ДАТА ЗАКАЗА. Отношение ЗАКАЗ не является отношением во второй нормальной форме, поскольку домены НАИМЕНОВАНИЕ ТОВАРА. ЦЕНА однозначно идентифицируются только одним из доменов составного ключа (доменом КОД ТОВАРА).

Информацию, содержащуюся в отношении ЗАКАЗЫ, разобьем на две сущности: сущность ЗАКАЗЫ_1, содержащую информацию только о заказах, и сущность ТОВАРЫ, содержащую информацию о товарах. У сущности ЗАКАЗЫ_1 составной ключ, состоящий из атрибутов: КОД ПОКУПАТЕЛЯ, КОД ТОВАРА и ДАТА ЗАКАЗА. Сущность ЗАКАЗЫ содержит также атрибуты ЗАКАЗАНО, ДАТА ПРОДАЖИ и ПРОДАНО. Сущность ТОВАРЫ содержит атрибуты НАИМЕНОВАНИЕ ТОВАРА и ЦЕНА. Отношение ЗАКАЗЫ по условию приведено к первой нормальной форме. Поэтому не может иметь повторяющихся полей. Следовательно, степень связи сущностей ЗАКАЗЫ_1 и ТОВАРЫ может быть только 1:1. Класс принадлежности обеих сущностей обязательный. В этих условиях действует первое правило метода СУЩНОСТЬ-СВЯЗЬ, которое предписывает хранить информацию, содержащуюся в двух сущностях ЗАКАЗЫ_1 и ТОВАРЫ в одном отношении ЗАКАЗЫ.

В отношении ПОКУПАТЕЛЬ домен РУКОВОДИТЕЛЬ содержит фамилии руководителей компаний, которые однозначно определяются значением домена ПРЕДПРИЯТИЕ. Поскольку не ключевой домен РУКОВОДИТЕЛЬ однозначно определяется другим не ключевым доменом ПРЕДПРИЯТИЕ, отношение ПОКУПАТЕЛЬ не является отношением в третьей нормальной форме. Информацию, содержащуюся в отношении ПОКУПАТЕЛЬ, разобьем на две сущности: сущность ПОКУПАТЕЛЬ_1, содержащую информацию только о покупателях, и сущность РУКОВОДИТЕЛЬ, содержащую информацию о руководителях. У сущности ПОКУПАТЕЛЬ ключом является домен КОД ПОКУПАТЕЛЯ. Ключевым атрибутом сущности РУКОВОДИТЕЛЬ будет ПРЕДПРИЯТИЕ. Отношение ПОКУПАТЕЛЬ по условию приведено к первой нормальной форме, поэтому не может иметь повторяющихся полей. Следовательно, степень связи между сущностями ПОКУПАТЕЛЬ_1 и РУКОВОДИТЕЛЬ может быть только 1:1. Класс принадлежности обеих сущностей обязательный. В этих условиях действует первое правило метода СУЩНОСТЬ-СВЯЗЬ, которое предписывает хранить информацию, содержащуюся в двух сущностях ПОКУПАТЕЛЬ_1 и РУКОВОДИТЕЛЬ в одном отношении ПОКУПАТЕЛЬ. Таким образом, метод СУЩНОСТЬ-СВЯЗЬ не позволяет привести отношения, находящиеся в первой нормальной форме, ни ко второй, ни к третьей нормальной форме.

Теперь рассмотрим случай, когда отношения ПОКУПАТЕЛЬ и ЗАКАЗ не находятся в первой нормальной форме. Такой случай имеет место, в частности, при проектировании баз данных, предусматривающих ввод или удаление информации. В этих условиях степень связи 1:1 обязательно будет нарушаться и поэтому не должна проектироваться. Пусть, например, степень связи в обеих парах сущностей будет 1: n. Приведем их к первой нормальной форме, как для отношения ТОРГОВЛЯ. Тогда получим базу данных, схема которой показана на рис. 2. Теперь каждая сущность содержится в отдельном отношении, и поэтому все отношения находятся в третьей нормальной форме.

Рис. 2

Таким образом, можно сделать следующие выводы.

Показана возможность декомпозиции отношения путем применения метода СУЩНОСТЬ-СВЯЗЬ без использования математических методов.

Отношение, находящееся в первой нормальной форме, но не удовлетворяющее требованиям второй или третьей нормальной формы, содержит две сущности со степенью связи 1:1. Приведение такого отношения ко второй или третьей нормальной форме методом СУЩНОСТЬ-СВЯЗЬ невозможно.

Если ввод новой информации или ее удаление не предусматривается, то в этих условиях приведение отношения к форме выше первой нецелесообразно, так как отсутствует избыточность, а также проблемы вставки и удаления.

При проектировании баз данных, предусматривающих ввод новой информации или ее удаление, назначение степени связи 1:1 между сущностями недопустимо. В этих условиях метод СУЩНОСТЬ-СВЯЗЬ требует выделения под каждую сущность отдельного отношения, поэтому после применения метода отношения всегда будут удовлетворять третьей нормальной форме.