Normalizacja struktury bazy

danych

Dr inż. Andrzej Czerepicki

Problem optymalizacji struktury BD

• Ten sam model ER (związków encji) może być

przekształcony na różne modele relacyjne

• Jak sprawdzić czy wybrana struktura bazy jest

optymalna?

Normalizacja struktury BD

• Normalizacja - proces iteracyjny

przekształcenia struktury bazy danych w celu
uzyskania struktury optymalnej

– Iteracyjność procesu polega na stopniowej

dekompozycji struktury BD w celu optymalizacji
związków

– Cel normalizacji: redukcji nadmiarowości struktury

bazy danych

Warunki normalizacji

• Normalizacja nie może powodować utraty

informacji przechowywanej w bazie danych

– Nie może dojść do eliminacji atrybutów lub

związków obecnych w modelu ER

• Normalizacja nie może stosować związków

pomiędzy tabelami typu „wielu-do-wielu”
(dozwolone 1:N oraz 1:1)

Postacie normalne bazy danych

1PN (pierwsza postać normalna)

2PN (druga postać normalna)

3PN (trzecia postać normalna)

4PN (czwarta postać normalna)

5PN (piąta postać normalna)

Struktura bazy nie normalizowanej

Pierwsza postać normalna (1PN)

• Każda kolumna w tabeli musi zawierać dane

które są niepodzielne

Druga postać normalna (2PN)

• Każda kolumna w tabeli jest w pełni zależna od

klucza głównego tabeli (wszystkich jego
kolumn)

– Kluczem głównym jest para kolumn { Kod, Indeks }.

Kolumna Przedmiot zależy tylko od kolumny Kod,
czyli nie od całego indeksu lecz od pewnej jego
części. Tak samo jak kolumna Student zależy tylko
od Indeks. Dlatego należy podzielić tabelę na trzy.

Druga postać normalna (2PN) c.d.

Trzecia postać normalna (3PN)

• Każda kolumna tabeli zależy tylko od klucza

głównego i nie zależy od pozostałych kolumn

– W tabeli Zajęcia kolumny Indeks i Grupa są

powiązane. Powoduje to nadmiarowość wierszy w
tabeli Zajęcia. Rozwiązać problem można dodając
kolumnę Grupa do tabeli Studenci.

Trzecia postać normalna (3PN) c.d.

4. oraz 5. postacie normalne

• 4PN i 5PN – optymalizacja złożonych relacji

(jeśli A zależy od B, zaś B zależy od C -> wynika
że A zależy od C itp.)

• W praktyce stosują się rzadko ze względu na

nadmierną komplikację struktury bazy danych.

Podsumowanie

• Normalizacja pozwala uzyskać optymalną

strukturę bazy danych z punktu widzenia teorii

• W praktyce nadmiarowość struktury bazy jest

stosowana w celu:

– Zapewnienia większego bezpieczeństwa danych
– Uproszczenia algorytmów przetwarzania danych
– Przyspieszenia przetwarzania danych

• Większość BD powinna spełniać warunki 3PN