25. Алгоритм нормализации

Шаг 1 (Приведение к 1НФ). На первом шаге задается одно или несколько отношений, которые отображают понятие предметной области. За модели предметной области (не по внешнему виду полученных отношений!) Выписываются обнаруженные функциональные зависимости. Все отношения автоматически находятся в 1НФ.

Шаг 2 (Приведение к 2НФ). Если в некоторых отношениях обнаруженная зависимость атрибутов от части сложного ключа, то проводим декомпозицию этих отношений на несколько отношений следующим образом: те атрибуты, которые зависят от части сложного ключа выносятся в отдельное отношение вместе с этой частью ключа. В исходном отношении остаются все ключевые атрибуты.

Шаг 3 (Приведение к 3НФ). Если в некоторых отношениях обнаруженная зависимость некоторых неключевых атрибутов других неключевых атрибутов, то проводим декомпозицию этих отношений следующим образом: те неключевые атрибуты, которые зависят других неключевых атрибутов выносятся в отдельное отношение.В новом отношении ключом становится детерминант функциональной зависимости.

Замечание. На практике, при создании логической модели данных, как правило, не идут прямо к приведенному алгоритму нормализации. Опытные разработчики обычно сразу строят отношения в 3НФ. Кроме того, основным средством разработки логических моделей данных являются разные варианты ER -діаграм.Особенность этих диаграмм в том, что они сразу позволяют создавать отношения в 3НФ. Тем не менее приведенный алгоритм важен по двум причинам. Во-первых, этот алгоритм показывает, какие проблемы возникают при разработке слабо нормализованных отношений.

Во-вторых, как правило, модели предметной области никогда не бывает правильно разработанная из первого шага. Эксперты предметной области могут забыть о чем-либо вспомнить, разработчик может неправильно понять эксперта, во время разработки могут измениться правила, принятые в предметной области, и так далее. Все это может привести к появлению новых зависимостей, которые отсутствовали в первичной модели предметной области.

Здесь как раз и необходимо использовать алгоритм нормализации хотя бы для того, чтобы убедиться, что отношения остались в 3НФ и логическая модель не ухудшилась.

26. Организация запросов в базах данных. Языки QBE и SQL

Хранимые в базе данные можно обрабатывать вручную, последовательно просматривая и редактируя данные в таблицах с помощью имеющихся в СУБД средств. Для повышения эффективности обработки данных применяют запросы, позволяющие производить множественную обработку данных, т, е. одновременно вводить, редактировать и удалять множество записей, а также выбирать данные из таблиц.

Запрос представляет собой специальным образом описанное требование, определяющее состав производимых над БД операций по выборке, удалению или модификации хранимых данных.

Для подготовки запросов с помощью различных СУБД чаще всего используются два основных языка описания запросов:

· QBE (Query By Example) — язык запросов по образцу;

· SQL (Structured Query Language) — структурированный язык запросов.

SQL - это язык, который дает возможность создавать и работать в реляционных базах данных, которые являются наборами связанной информации, сохраняемой в таблицах. Он устраняет много работы, которую вы должны были бы сделать если бы вы использовали универсальный язык программирования.

Стандарт SQL определяется ANSI (American National Standard Institute -Американским Национальным Институтом Стандартов.

Имеются два SQL: Интерактивный (Interactive) и Встроенный (Embedded). Большей частью, обе формы работают одинаково, но используются различно.

Интерактивный SQL используется для функционирования непосредственно в базе данных, чтобы производить вывод для использования его заказчиком. В этой форме SQL, когда вы введете команду, она сейчас же выполнится, и вы сможете увидеть вывод (если он вообще получится) — немедленно.

Встроенный SQL состоит из команд SQL, помещенных внутри программ, которые обычно написаны на некотором другом языке. Это делает эти программы более мощными и эффективным.

И в интерактивной, и во встроенной формах SQL, имеются многочисленные части, или подразделы. Они являются составными частями SQL в ANSI. Это не различные языки, а разделы команд SQL, сгруппированных по их функциям

Язык QBE позволяет задавать сложные запросы к БД путем заполнения предлагаемой СУБД запросной формы (иногда также используют термин QBЕ – запрос по форме).

Такой способ задания запросов обеспечивает высокую наглядность и не требует указания алгоритма выполнения операции - достаточно описать образец ожидаемого результата.

В каждой из современных реляционных СУБД имеется свой вариант языка QBE.

На яыке QBE можно задавать однотабличные и многотабличные (выбирающие или обрабатывающие данные из нескольких связанных таблиц)

запросы.

С помощью запросов на языке QBE можно выполнять следующие основные операции:

· выборку данных;

· вычисление над данными;

· вставку новых записей;

· удаление записей;

· модификацию (изменение) данных.

Результатом выполнения запроса является новая таблица, называемая ответной (первые две операции), или обновленная исходная таблица (остальные операции). В реальных приложениях баз данных QBE используется в основном для выборки данных.

Выборка, вставка, удаление и модификация могут производиться безусловно или в соответствии с условиями, задаваемыми с помощью логических выражений. Вычисления над данными задаются с помощью арифметических выражений и порождают в ответных таблицах новые поля,называемые вычисляемыми.

Запросная форма обычно имеет вид таблицы, имя и названия полей которой совпадают с именем и названиями полей соответствующей исходной

таблицы. Чтобы узнать имена доступных таблиц БД, в языке QBE предусмотрен запрос на выборку имен таблиц. Названия полей исходной таблицы могут вводиться в шаблон вручную или автоматически. Во втором случае используется запрос на выборку заголовков столбцов.

В современных СУБД, например, в Access и Visual FoxPro, многие действия по подготовке запросов с помощью языка QBE выполняются визуально с помощью мыши. В частности, визуальное связывание таблиц при подготовке запроса выполняется не элементами примеров, а просто «протаскиванием» мышью поля одной таблицы к полю другой.

По возможностям манипулирования данными при описании запросов указанные языки практически эквивалентны. Более того, на практике запрос, составленный на QBE, обычно транслируется в SQL – запрос и лишь затем выполняется.

Главное отличие между данными языками заключается в способе формирования запросов: язык QBE предполагает ручное или визуальное формирование запроса, в то время как использование SQL означает программирование запроса.