PBD-NORMALIZACJA

LZ-2004

1/14

Czym jest normalizacja?

Sposobem na przedstawienie

logicznego

modelu danych w dobrej postaci.

Pozwala na :

zidentyfikowanie wzajemnych zale no ci pomi dzy danymi

rozwi zanie niejednoznaczno ci

zgrupowanie danych w optymalnych (logicznie) relacjach

stworzenie podstaw do dzielenia danych przez ró ne procesy

zdefiniowanie danych elementarnych

zbudowanie łatwego do zarz dzania i rozszerzania modelu danych

Model danych w

trzeciej postaci normalnej jest wygodnym punktem wyj cia do projektowania fizycznej

struktury danych.

PBD-NORMALIZACJA

LZ-2004

2/14

Cechy relacji

Tablica, aby była relacj , musi mie nast puj ce cechy:

adne dwa wiersze nie mog by dokładnie takie same

Uporz dkowanie wierszy nie mo e mie znaczenia

Uporz dkowanie kolumn nie mo e mie znaczenia

Ka da kolumna musi mie unikaln nazw

Podczas przeprowadzania normalizacji encje (lub tablice) nazywa si

relacjami. Znaczenie tego terminu

jest okre lone przez teoriomnogo ciow definicj relacji.
Relacja jest podzbiorem iloczynu kartezja skiego jej atrybutów. Dziedzin relacji s zbiory warto ci
poszczególnych jej atrybutów
Dane wej ciowe normalizacji nale y podda pewnej obróbce. Dla ka dego ródła danych (pliku,
dokumentu, magazynu danych na modelu procesów), nale y ustali jakie ma on atrybuty. Zazwyczaj jest
to ju wykonane w poprzednich etapach projektu.
Podczas normalizacji w ka dym taki zbiorze atrybutów powinni my wskaza -klucz.

PBD-NORMALIZACJA

LZ-2004

3/14

Kroki analizy

Ustalenie kluczy w danych nieznormalizowanych

Przekształcenie do pierwszej postaci normalnej

Przekształcenie do drugiej postaci normalnej

Przekształcenie do trzeciej postaci normalnej

Optymalizacja

Przetestowanie trzeciej postaci normalnej

Stworzenie diagramu modelu danych na podstawie relacji z trzeciej postaci
normalnej

PBD-NORMALIZACJA

LZ-2004

4/14

Ustalenie kluczy w danych nieznormalizowanych

Klucz powinien spełnia pewne wymagania:

musi mie unikalne warto ci w relacji

nie mo e si powtarza w tym samym wierszu

powinien by raczej mniejszy ni wi kszy

nale y wybra nie-tekstowy klucz, je eli to mo liwe

lepsze s krótkie, stałej długo ci zmienne ni długie lub zmiennej długo ci

Kandydaci na klucze —

jest to dowolna kolumna lub kombinacja kolumn, których zawarto mo e by u yta dla

identyfikacji wierszy tablicy.

Je li tacy kandydaci na klucze istniej , projektant wybiera

jeden

jako klucz główny:

PBD-NORMALIZACJA

LZ-2004

5/14

Klucz główny

— który musi spełnia dodatkowe warunki tzn. musi by :

3

Sztuczne klucze główne -
wymy lony klucz główny, u ywany gdy unikalny identyfikator /naturalny klucz główny/ jest bardzo
zło ony (jest kombinacj wielu kolumn ).

Stosowanie kluczy sztucznych ma nast puj ce zalety:
• klucze sztuczne prowadz do prostych rozwi za , w przypadkach gdy nie istniej proste klucze główne,
• zło ony klucz główny, który wyst puje jako klucz obcy w innej tablicy wprowadza redundancj (duplikacj )

pól, której mo emy unikn wprowadzaj c klucz sztuczny,

• operacje wyszukiwania s krótsze.

Sztuczne klucze główne wstawia si przewa nie na etapie optymalizacji TNF

PBD-NORMALIZACJA

LZ-2004

6/14

Klucz (klucze) alternatywny

—unikalny lub powtarzaj cy si

jak wskazuje nazwa, jest u ywany jako alternatywny dost p do danych.

Klucz (klucze) obcy

–

Jest kolumn lub kombinacj kolumn, których warto ci s kluczem głównym innej tablicy. Oba

klucze (tzn. klucz obcy i odpowiadaj cy mu klucz główny innej tablicy powinny mie t sam
dziedzin ).

Klucze obce w projektowaniu logicznym danych reprezentuj relacje z koncepcyjnego modelu
danych (diagramu ERD).

PBD-NORMALIZACJA

LZ-2004

7/14

Zestawienie wynagrodze pracowników:

562 Kowalski

10- Sprzeda 099

Filipowicz

25- Analiza

20.05.03 1500

988 Janowski

20- Marketing 699

Walasik

15- Ocena

15.07.03 2000

902 Kowalski

10- Sprzeda 988

Janowski

15- Ocena

10.07.03 1000

988 Janowski

20- Marketing 699

Walasik

25- Analiza

14.07.03 2500

902 Kowalski

10- Sprzeda 988

Janowski

35- Testowanie 29.07.03 1000

902 Kowalski

10- Sprzeda 988

Janowski

45- Przekazanie 20.08.03 1500

...

...

... ...

...

...

... ...

...

...

988 Janowski

20- Marketing 699

Walasik

45- Przekazanie 20.08.03 2000

PBD-NORMALIZACJA

LZ-2004

8/14

Pierwsza posta normalna (FNF)

Relacja jest w pierwszej postaci normalnej wtedy i tylko wtedy,

gdy nie ma powtarzaj cych si grup i ka dy atrybut jest w postaci atomowej.

W przykładzie na rysunku tablica PRACOWNICY zawiera powtarzaj ce grupy warto ci atrybutów (i dlatego nie jest relacj ). Rozwi zaniem jest dekompozycja (nie powoduj ca
utraty danych) na dwie tablice PRACOWNICY i PRZYPISANIA. Dekompozycja ta powinna usun powtarzaj ce si grupy. Tablica PRZYPISANIA powstała z dekompozycji;
tablica zawieraj ca powtarzaj ce si grupy powinna zawiera jednocze nie jednoznaczny wyznacznik /klucz/ dla ka dej grupy (w tym przypadku NR, NR_P).

Sprowadzenie tablicy

PRACOWNICY do pierwszej postaci normalnej

PRACOWNICY (nieznormalizowana /zerowa/ posta normalna)

NR

NAZWISKO

NR_W

NAZWAW

NR_K

KIER

NR_P

PROJEKT

DATA_Z

WYNAGR

902

Kowalski

10

Sprzeda

988

Janowski

15

Ocena

10.07.96

1000

35

Testowanie

29.07.96

1000

45

Przekaz.

20.08.96

1500

988

Janowski

20

Marketing

699

Walasik

15

Ocena

150796

2000

25

Analiza

14.07.96

2500

45

Przekaz.

20.08.96

2000

562

Kowalski

10

Sprzeda

099

Filipowicz

25

Analiza

20.05.96

1500

PBD-NORMALIZACJA

LZ-2004

9/14

PRACOWNICY

(pierwsza posta normalna)

NR

NAZWISKO

NR_W

NAZWA_W

NR_K

KIER

902

Kowalski

10

Sprzeda

988

Janowski

988

Janowski

20

Marketing

699

Walasik

562

Kowalski

10

Sprzeda

099

Filipowicz

PRZYPISANIA

(pierwsza posta normalna)

NR

NRP

PROJEKT

DATA Z

WYNAGR

902

15

Ocena

10.07.96

1000

902

35

Testowanie

29 07 96

1000

902

45

Przekaz.

200896

1500

988

15

Ocena

15.07.96

2000

988

25

Analiza

14.07.96

2500

988

45

Przekaz.

20.08.96

2000

562

25

Analiza

20.05.96

1500

Na rysunku kluczem głównym w tablicy PRZYPISANIA jest kombinacja kolumn NR i NR P.

PBD-NORMALIZACJA

LZ-2004

10/14

Druga posta normalna (SNF)

Druga posta normalna stosuje si tylko do zło onych kluczy głównych.

Relacja jest w drugiej postaci normalnej wtedy i tylko wtedy, gdy:
• jest w pierwszej postaci normalnej,
• ka dy niekluczowy atrybut jest zale ny od wszystkich cz ci klucza głównego.

PRACOWNICY - druga posta normalna (bez zmian)

Sprowadzanie tablicy PRZYPISANIA do drugiej postaci normalne

PRZYPISANIA (druga posta normalna)

PROJEKTY (druga posta normalna)

NR

NR_P

DATA_Z

WYNAGR

NR_P

PROJEKT

902

15

10.07.96

1000

15

Ocena

902

35

29.07.96

1000

25

Analiza

902

45

2008.96

1500

35

Testowanie

988

15

15.07.96

2000

45

Przekaz.

988

25

14.07.96

2500

988

45

20.08.96

2000

562

25

20.05.96

1500

Jednak e, kolumna PROJEKT jest funkcjonalnie zale na tylko od NR_P to znaczy, tylko od cz ci klucza głównego.
Rozwi zaniem jest dekompozycja, polegaj ca na:
• usuni ciu atrybutu funkcjonalnie zwi zanego (PROJEKT) do osobnej tablicy (tablica PROJEKTY),
• zabranie wraz z nim jego wyznacznika (Nr_P).

PBD-NORMALIZACJA

LZ-2004

11/14

Trzecia posta normalna (TNF)

Relacja jest w trzeciej postaci normalnej wtedy i tylko wtedy, gdy:
• jest w drugiej postaci normalnej,
• aden atrybut, nie b d cy kluczem, nie jest funkcjonalnie zwi zany adnym innym

atrybutem, nie b d cym równie kluczem.

Sprowadzenie tablicy PRACOWNICY do trzeciej postaci normalnej

PRACOWNICY

( trzecia posta normalna)

WYDZIAŁY

(trzecia posta normalna)

NR NAZWISKO NR_W NR_K

NR_W NAZWA_W

902 Kowalski

10

988

10

Sprzeda

988 Janowski

20

699

20

Marketing

562 Kowalski

10

099

W tablicy PRACOWNICY NR_W jest funkcjonalnie zale ny od NAZWA_W, który nie jest kluczem głównym. Z atrybutów tych tworzy si now
tablic WYDZIAŁY. Atrybut NAZWA_W zostaje usuni ty z tablicy PRACOWNICY, natomiast NR_W pozostaje w niej jako klucz obcy.

PRZYPISANIA i PROJEKTY

bez zmian w trzeciej postaci normalnej

PBD-NORMALIZACJA

LZ-2004

12/14

UNF

1NF

2NF

3NF

Relacja R jest w pierwszej

postaci normalnej (1NF)

wtedy i tylko wtedy, gdy

wszystkie u yte dziedziny

zawieraj tylko atomowe

warto ci

Relacja R jest w drugiej

postaci normalnej (2NF)

wtedy i tylko wtedy gdy jest

w postaci 1NF oraz ka dy

niekluczowy atrybut jest w

pełni funkcyjnie zale ny od

klucza głównego

Relacja R jest w trzeciej postaci

normalnej (3NF) wtedy i tylko

wtedy, gdy jest w 2NF oraz

ka dy niekluczowy atrybut jest

nietranzytywnie

(tylko

bezpo rednio)

zale ny od klucza

głównego

Zapewnij, aby wszystkie encje

były jednoznacznie

identyfikowane przez

kombinacj atrybutów i/lub ich

zwi zki

Usu powtarzaj ce si atrybuty lub

grupy atrybutów i rozłó atrybuty

Usu wszystkie atrybuty, które

zale tylko od cz ci

jednoznacznego identyfikatora

Usu atrybuty zale ne od atrybutów,

które nie s cz ci jednoznacznego

identyfikatora

UNF

1NF

2NF

3NF

LOT

data

LOT

data

LOT

data

LOT

data

godzina

godzina

godzina

godzina

numer lotu

numer lotu

TRASA

numer lotu

TRASA

numer lotu

nazwa linii lotniczej

nazwa linii lotniczej

nazwa linii lotniczej SAMOLOT typ samolotu

nazwa lotniska

nazwa lotniska

nazwa lotniska

pojemno samolotu

typ samolotu

typ samolotu

typ samolotu

LINIA

nazwa linii lotniczej

pojemno samolotu

pojemno samolotu

pojemno samolotu LOTNISKO nazwa lotniska

osoba1

ZAŁOGA nazwisko

ZAŁOGA nazwisko

ZALOGA

rola

rola1

imi

imi

OSOBA

nazwisko

osoba 2

rola

rola

imi

rola2

osoba 3

rola3

PBD-NORMALIZACJA

LZ-2004

13/14

UNF

1NF

2NF

3NF

LOT

data

LOT

data

LOT

data

LOT

data

godzina

godzina

godzina

godzina

numer lotu

numer lotu

numer lotu <fk>

numer lotu <fk>

nazwa linii lotniczej

nazwa linii lotniczej

TRASA

numer lotu

nazwa lotniska

nazwa lotniska

TRASA

numer lotu

typ samolotu

typ samolotu

typ samolotu

nazwa linii lotniczej

nazwa linii lotniczej

pojemno samolotu

pojemno samolotu

nazwa lotniska

nazwa lotniska

osoba1

ZAŁOGA nazwisko

typ samolotu

SAMOLOT typ samolotu

rola1

imi

pojemno samolotu

pojemno samolotu

osoba 2

rola

ZAŁOGA nazwisko

LINIA

nazwa linii lotniczej

rola2

data <fk>

imi

LOTNISKO nazwa lotniska

osoba 3

godzina <fk>

rola

ZALOGA

rola

rola3

numer lotu <fk>

data <fk>

data <fk>

godzina <fk>

godzina <fk>

nazwisko <fk>

OSOBA

nazwisko

imi

ZAŁOGA

LOT

ZAŁOGA

LOT

TRASA

LOT

PBD-NORMALIZACJA

LZ-2004

14/14

LOTNISKO

nazwa lotniska
numer lotu

CHAR(20)
CHAR(10)

<pk>
<fk>

LINIA

linia lotnicza
numer lotu

CHAR(30)
CHAR(10)

<pk>
<fk>

SAMOLOT

typ samolotu
numer lotu
liczba miejsc

CHAR(3)
CHAR(10)
INTEGER

<pk>
<fk>

TRASA

numer lotu
data
godzina

CHAR(10)
DATE
TIME

<pk>
<fk>
<fk>

LOT

data
godzina

DATE
TIME

<pk>
<pk>

ZAŁOGA

rola
data
godzina

CHAR(8)
DATE
TIME

<pk>
<fk>
<fk>

OSOBA

nazwisko
rola
imi

CHAR(10)
CHAR(8)
CHAR(10)

<pk>
<fk>

Physical Data Model

Model: linie lotnicze
Package:
Diagram: LINIE_LOTNICZE
Author: lz

Date : 04-11-14

Version : 1.001