1 MS Access 2000 Normalizacja Paweł Górczyński 2005

2 Wstęp Podstawowym celem procesu normalizacji jest usunięcie redundancji (powtarzania się) danych. Dzięki temu operacje związane z dodawaniem, modyfikacją lub usuwaniem danych będą ograniczone do minimum. 2005

3 Faktura Numer faktury Nazwa odbiorcy NIP odbiorcy Adres odbiorcyData sprzedaży Sposób płatności Nazwa towaru Ilość Cena netto Wartość netto Stawka VAT Proces normalizacji przeprowadzimy dla przykładu na tabeli Faktura, która jest modelem rzeczywistej faktury. 2005

4 Definicja: Pierwsza postać normalnaTabela jest w pierwszej postaci normalnej, jeśli wartości pól są elementarne. O wartości elementarnej możemy myśleć jak o najmniejszej informacji, którą możemy uzyskać z bazy danych. Nie można uzyskać z bazy danych części wartości elementarnej. Na przykład jeśli w tabeli chcemy przechowywać imiona i nazwiska osób, i będziemy chcieli wybierać z niej osoby tylko po nazwisku, to znaczy, że musimy mieć w tabeli pole ‘Nazwisko’ i pole ‘Imię’, a nie jedno pole ‘Nazwisko i Imię’. 2005

5  Pola elementarne 1 Miejscowość odbiorcy Ulica odbiorcy Kod odbiorcyNumer faktury Nazwa odbiorcy NIP odbiorcy Adres odbiorcy Data sprzedaży Sposób płatności Nazwa towaru Ilość Cena netto Wartość netto Stawka VAT Miejscowość odbiorcy Ulica odbiorcy Kod odbiorcy  Nie można uzyskać z bazy danych części wartości pola. W tym przykładzie nie będzie można uzyskać numerów ulic odbiorców. 2005

6 Pola elementarne 2 Pole Wartość netto zostanie usunięte z tabeli ponieważ zawsze można je będzie obliczyć z pozostałych pól (Ilość i Cena netto) 2005

7 Pierwsza postać normalna tabeli Faktura2005

8 Pierwsza postać normalna tabeli Faktura2005

9 Klucze Kluczem nazywamy minimalny zbiór pól, które jednoznacznie identyfikują wszystkie rekordy w tabeli. Kluczem prostym nazywamy klucz składający się z jednego pola. Kluczem złożonym nazywamy klucz składający się z więcej niż jednego pola. 2005

10 Przykłady kluczy Imię, nazwisko, imię ojca, imię matki, nazwisko rodowe matki, data urodzenia, miejsce urodzenia – klucz złożony identyfikujący osobę. NIP – klucz prosty identyfikujący podatnika. Numer albumu – klucz prosty identyfikujący studenta. Numer PESEL niestety nie jest unikalny, co okazało się podczas wprowadzania reformy emerytalnej. 2005

11 Klucz główny Zdarza się, że w tabeli istnieje wiele kluczy. Nazywamy je kluczami potencjalnymi. Kluczem głównym (primary key) nazywamy wybrany klucz potencjalny, którym będziemy posługiwać się do identyfikacji rekordów. Kluczami drugorzędnymi (secondary key) nazywamy pozostałe klucze potencjalne. 2005

12 Które pole(-a) są kluczem?2005

13 Klucz główny w tabeli FakturaPole ‘Numer faktury’ i ‘Nazwa towaru’ jednoznacznie identyfikują każdy rekord w tabeli faktura. Zakładamy przy tym, że na jednej fakturze nie można umieścić dwóch pozycji z tym samym towarem. 2005

14 Zależność funkcjonalnaPole B tabeli jest funkcjonalnie zależne od pola A, jeśli dowolnej wartości pola A odpowiada nie więcej niż jedna wartość pola B. Mówimy, że A identyfikuje B. Wyobraźmy sobie tabele z polami ‘Numer albumu’, ‘Nazwisko’ i ‘Ocena’. Pole ‘Nazwisko’ jest funkcjonalnie zależne od pola ‘Numer albumu’ – wielu studentów nie może posiadać albumu o tym samym numerze. Ale pole ‘Ocena’ nie jest już funkcjonalnie zależne od pola ‘Numer albumu’ – jeden student ma zazwyczaj więcej niż jedną ocenę. A B 2005

15 Zależność funkcjonalna pól tabeli Faktura2005

16 Zależność funkcjonalna pól tabeli FakturaNumerFaktury identyfikuje: DataSprzedazy SposobPlatnosci NIPOdbiorcy NIPOdbiorcy identyfikuje: NazwaOdbiorcy MiejscowoscOdbiorcy UlicaOdbiorcy KodOdbiorcy NazwaTowaru identyfikuje: StawkaVAT NumerFaktury i NazwaTowaru identyfikują: Ilosc CenaNetto 2005

17 Definicja: Druga postać normalnaTabela jest w drugiej postaci normalnej, jeżeli każde pole tabeli nie wchodzące w skład klucza jest funkcjonalnie zależne od wszystkich pól klucza, a nie ich części. Z definicji wynika, że jeśli tabela w pierwszej postaci normalnej ma klucz prosty, to tabela jest od razu w drugiej postaci normalnej. Jeśli pole tabeli jest zależne od części pól klucza tabeli, to pole to wraz z częścią klucza staje się odrębna tabelą. 2005

18 Druga postać normalna tabeli Faktura2005

19 Definicja: Trzecia postać normalnaTabela jest w trzeciej postaci normalnej jeśli każde pole nie wchodzące w skład klucza nie jest funkcjonalnie zależne od innego pola nie wchodzącego w skład klucza. A B C 2005

20 Normalizacja tabeli Faktura do trzeciej postaciPola ‘NazwaOdbiorcy’,’MiejscowoscOdbiorcy’, ‘UlicaOdbiorcy’ i ‘KodOdbiorcy’ są funkcjonalnie zależne od pola ‘NIPOdbiorcy’, które nie wchodzi w skład klucza. 2005

21 Diagram relacji Relacja łączy pola Faktura.NIPOdbiorcy z Odbiorcy.NIPOdbiorcy Jest to relacja typu 1 do  (nieskończoności) oznaczająca, że dla 1 rekordu w tabeli Odbiorcy o określonej wartości w polu Odbiorcy.NIPObiorcy, może wystąpić nieskończenie wiele rekordów w tabeli Faktura o takiej samej wartości w polu Faktura.NIPObiorcy Tabelę Odbiorcy nazywamy tabelą główną (master, parent), a tabelę Faktura tabelą szczegółową (detail, child) 2005

22 Trzecia postać normalna tabeli FakturaTabela Faktura w wyniku normalizacji została podzielona na cztery tabele, które spełniają definicję pierwszej, drugiej i trzeciej postaci normalnej. 2005

23 Diagram relacji 2005

24 Dane w tabeli Faktura 2005

25 Wielowartościowa zależność funkcjonalnaPole B jest wielowartościowo funkcjonalnie zależne od pola A w tej samej tabeli, jeśli dowolne dwa rekordy, w których wartości w polu A są równe, po zamianie wartości w polu B będą również należeć do tabeli. Wielowartościowa zależność funkcjonalna występuje w tabeli z co najmniej trzema polami A, B, C, gdzie dla każdej wartości A istnieje dobrze zdefiniowany zestaw wartości B i oddzielnie istnieje dobrze zdefiniowany zestaw wartości C, jednak zestaw wartości B jest niezależny od zestawu wartości C. 2005

26 Przykład wielowartościowej zależności funkcjonalnejW tabeli zapisane są osoby w polu ‘Nazwisko’, każda osoba może mieć kilka telefonów w polu ‘Telefon’ i adresów poczty w polu ‘Mail’. Widać, że dwa wybrane rekordy pana Miauczyńskiego po zamianie numeru telefonu także znajdują się w tabeli. Zestawy wartości w polach ‘Telefon’ i ‘Mail’ są dobrze określone dla wartości w polu ‘Nazwisko’, ale są niezależne od siebie. 2005

27 Trywialna wielowartościowa zależność funkcjonalnaDla tabel składających się z dwóch pól A i B, jeśli pole A jest wielowartościowo funkcjonalnie zależne od pola B, to pole B jest wielowartościowo funkcjonalnie zależne od pola A. Zależność taką nazywamy trywialną wielowartościową zależnością funkcjonalną. 2005

28 Definicja: Czwarta postać normalnaTabela jest w czwartej postaci normalnej jeśli zawiera co najwyżej jedną trywialną wielowartościową zależność funkcjonalną. Z definicji wynika, że tabele, które mają więcej niż jedną wielowartościową zależność funkcjonalną, muszą ulec podzieleniu w ten sposób, by zawierały tylko zależności trywialne. 2005

29 Przykład normalizacji tabeli do czwartej postaci2005