Аномалии модификации данных

Математические дела

Для осознания термина отношение разглядим несколько математических понятий. Допустим, что имеется два огромного количества D1 и D2, где D1 = {2, 4} и D2 = {1, 3, 5}.

Декартовым произведением этих 2-ух множеств (обозначается как D1 × D2) именуется набор из всех вероятных пар, в каких первым идет элемент огромного количества D1, а вторым – элемент огромного количества Аномалии модификации данных D2. Другой метод выражения этого произведения заключается в поиске всех композиций частей, в каких первым идет элемент огромного количества D1, а вторым – элемент огромного количества D2. В данном примере получим последующий итог

D1 × D2 = {(2, 1), (2, 3), (2, 5), (4, 1), (4, 3), (4, 5)}

Хоть какое подмножество этого декартова произведения является отношением. К примеру, в нем можно выделить отношение R

R = {(2, 1), (4, 1)}

Для Аномалии модификации данных определения всех вероятных пар, которые будут заходить в отношение, можно задать некие условия их подборки. К примеру, если направить внимание на то, что отношение R содержит все вероятные пары, в каких 2-ой элемент равен 1, то определение дела R можно сконструировать последующим образом:

R = x Î D1, y Î D2, и y = 1

На базе Аномалии модификации данных этих же множеств можно сконструировать другое отношение S, в каком 1-ый элемент всегда должен быть вдвое больше второго. Тогда определение дела S можно сконструировать так:

S = x Î D1, y Î D2, и x = 2y

В данном примере только одна вероятная пара данного декартова произведения соответствует этому условию:

S = {(2, 1)}

Характеристики отношений

Отношение обладает Аномалии модификации данных последующими чертами:

отношение имеет имя, которое отличается от имен всех других отношений;

любая ячейка дела содержит только атомарное (неразделимое) значение;

каждый атрибут имеет уникальное имя;

значения атрибута берутся из 1-го и такого же домена;

порядок следования атрибутов не имеет никакого значения;

каждый кортеж является уникальным, т. е. дубликатов кортежей Аномалии модификации данных быть не может;

на теоретическом уровне порядок следования кортежей в отношении не имеет никакого значения. Но на практике этот порядок может значительно воздействовать на эффективность доступа к ним.

Большая часть параметров отношений происходит от параметров математических отношений:

так как отношение является обилием, то порядок частей не Аномалии модификации данных имеет значения. Как следует, порядок кортежей в отношении несущественен;

в огромном количестве нет циклических частей. Аналогично, отношение не может содержать элементов-дубликатов;

при вычислении декартова произведения множеств с ординарными конкретными элементами (к примеру, целочисленными значениями), каждый элемент в каждом кортеже имеет единственное значение. Аналогично, любая ячейка дела содержит только Аномалии модификации данных одно значение. Но математическое отношение не нуждается в нормализации. Э.Ф. Кодд предложил запретить наличие циклических групп с целью упрощения реляционной модели данных;

набор вероятных значений для данной позиции дела определяется обилием либо доменом, на котором определяется эта позиция. В таблице все значения в каждом столбце должны происходить от 1-го и Аномалии модификации данных такого же домена, определенного для данного атрибута.

Но в математическом отношении порядок следования частей в кортеже имеет значение. К примеру, допустимая пара значений (1, 2) совсем отлична от допустимой пары (2, 1). Это утверждение ошибочно для отношений в реляционной модели, где специально оговаривается, что порядок атрибутов несущественен. Дело в том, что заглавия столбцов совершенно Аномалии модификации данных точно определяют, к какому конкретно атрибуту относится данное значение. Следствием этого факта является положение о том, что порядок следования заголовков столбцов в заголовке дела несущественен. Но, если структура дела уже определена, то порядок частей в кортежах тела дела должен соответствовать порядку имен атрибутов.

Реляционные ключи

Нужно иметь возможность уникальной Аномалии модификации данных идентификации каждого отдельного кортежа дела по значениям его атрибутов.

Суперключ (superkey) – атрибут либо огромное количество атрибутов, которое единственным образом идентифицирует кортеж данного дела.

Так как суперключ может содержать дополнительные атрибуты, которые необязательны для уникальной идентификации кортежа, более увлекательными являются суперключи, состоящие только из числа тех атрибутов, которые вправду нужны Аномалии модификации данных для уникальной идентификации кортежей.

Возможный ключ – это суперключ, который не содержит подмножества, также являющегося суперключом данного дела.

Возможный ключ K для данного дела R обладает 2-мя качествами:

уникальность. В каждом кортеже дела R значение ключа K единственным образом идентифицируют этот кортеж;

неприводимость. Никакое допустимое подмножество ключа K не обладает свойством Аномалии модификации данных уникальности.

Отношение может иметь несколько возможных ключей. Если ключ состоит из нескольких атрибутов, то он именуется составным ключом.

Отметим, что хоть какой определенный набор кортежей дела нельзя использовать для подтверждения того, что некоторый атрибут либо композиция атрибутов являются возможным ключом. Тот факт, что в некий момент времени не Аномалии модификации данных существует значений-дубликатов, совершенно не значит, что их не может быть вообщем. При всем этом наличие значений-дубликатов в определенном наборе кортежей можно использовать для демонстрации того, что некая композиция атрибутов не может быть возможным ключом. Для идентификации потенциального ключа требуется знать смысл применяемых атрибутов в «реальном мире», только это позволит обоснованно Аномалии модификации данных принять решение о способности существования значений-дубликатов. Только исходя из схожей семантической инфы можно гарантировать, что некая композиция атрибутов является возможным ключом дела.

Первичный ключ – это возможный ключ, который избран для уникальной идентификации кортежей снутри дела.

Так как отношение не содержит кортежей-дубликатов, всегда можно уникальным образом Аномалии модификации данных идентифицировать каждую его строчку. Это означает, что отношение всегда имеет первичный ключ. В худшем случае все огромное количество атрибутов можно использовать как первичный ключ, но обычно, чтоб различить кортежи, довольно использовать несколько наименьшее подмножество атрибутов. Потенциальные ключи, которые не выбраны в качестве первичного ключа, именуются другими ключами.

Минимальность значит, что исключение из Аномалии модификации данных набора хоть какого атрибута не позволяет идентифицировать суть по оставшимся. Любая суть обладает хотя бы одним вероятным ключом. Какой-то из них принимается за первичный ключ. При выборе первичного ключа следует отдавать предпочтение несоставным ключам либо ключам, составленным из малого числа атрибутов. Нецелесообразно также использовать ключи с длинноватыми текстовыми Аномалии модификации данных значениями (лучше использовать целочисленные атрибуты). Так, для идентификации студента можно использовать или уникальный номер зачетной книги, или набор из фамилии, имени, отчества, номера группы и может быть дополнительных атрибутов, потому что не исключено возникновение в группе 2-ух студентов (а почаще студенток) с схожими фамилиями, именами и отчествами. Плохо также Аномалии модификации данных использовать в качестве ключа не номер блюда, а его заглавие.

Не допускается, чтоб первичный ключ стержневой сути (хоть какой атрибут, участвующий в первичном ключе) воспринимал неопределенное значение. По другому возникнет противоречивая ситуация: появится не владеющий индивидуальностью, и, как следует не имеющийся экземпляр стержневой сути. По этим Аномалии модификации данных же причинам нужно обеспечить уникальность первичного ключа.

Наружный ключ - это атрибут либо огромное количество атрибутов снутри дела, которое соответствует возможному ключу некого (может быть, такого же самого) дела.

Если некоторый атрибут находится в нескольких отношениях, то его наличие обычно отражает определенную связь меж кортежами этих отношений. Такие общие атрибуты играют важную роль Аномалии модификации данных в манипулировании данными.

Если суть С связывает сути А и В, то она должна включать наружные ключи, надлежащие первичным ключам сущностей А и В. Если суть В обозначает суть А, то она должна включать наружный ключ, соответственный первичному ключу сути А(миграция ключа).

Проектирование схемы БД должно решать задачки минимизации Аномалии модификации данных дублирования данных и упрощения процедур их обработки и обновления. При некорректно спроектированной схеме БД могут появиться аномалии выполнения операций включения, удаления и модификации данных. Эти аномалии обоснованы отсутствием средств очевидного представления типов множественных связей меж объектами ПО и неразвитостью средств описания ограничений целостности на уровне реляционной модели Аномалии модификации данных данных.

Аномалии модификации данных

В качестве примера возьмём отношение со последующими атрибутами (главные атрибуты выделены подчёркиванием):

ПОСТАВКИ (Номер поставки, Заглавие продукта, Стоимость продукта, Количество, Дата поставки, Заглавие поставщика, Адресок поставщика)

Различают три вида аномалий: аномалии обновления, удаления и прибавления.

Аномалия обновления может появиться в этом случае, когда информация дублируется. Другие аномалии появляются Аномалии модификации данных тогда, когда две и поболее независящие сути объединены в одно отношение.

К примеру:

1. Аномалия обновления: в отношении ПОСТАВКИ она может появиться, если у какого-нибудь поставщика поменялся адресок. Конфигурации должны быть внесены во все кортежи, надлежащие поставкам этого поставщика; в неприятном случае данные будут противоречивы.

2. Аномалия удаления: при Аномалии модификации данных удалении записей обо всех поставках 1-го поставщика все данные о поставщике будут утеряны.

3. Аномалия прибавления: в нашем примере она возникнет, если с поставщиком заключен контракт, но поставок от него еще не было. Информация о таком поставщике не может быть внесена в отношение ПОСТАВКИ, т.к. для него не определён ключ (номер Аномалии модификации данных поставки и заглавие продукта) и другие неотклонимые поля.

Для решения задачи аномалии модификации данных при проектировании РБД проводится нормализация отношений.

Нормализация отношений

При проектировании базы данных в реляционной СУБД основной целью разработки логической модели данных является создание четкого представления данных, связей меж ними и требуемых ограничений. Для Аномалии модификации данных заслуги этой цели сначала нужно найти подходящий набор отношений. Способ, который употребляется для решения последней задачки, именуется нормализацией (normalization). Нормализация представляет собой вариант восходящего подхода к проектированию базы данных, который начинается с установления связей меж атрибутами. Но нормализация также употребляется и при нисходящем подходе к проектированию базы данных, который начинается Аномалии модификации данных с выявления главных сущностей и связей, в качестве способа проверки правильности приобретенного результата.

Определение. Нормализация – это способ сотворения набора отношений с данными качествами на базе требований к данным, установленным в некой организации.

Процесс нормализации был в первый раз предложен Э. Ф. Коддом (1972). Нормализация нередко производится в виде последовательности тестов для Аномалии модификации данных некого дела с целью проверки его соответствия (либо несоответствия) требованиям данной обычной формы. Таким макаром, процесс нормализации основывается на концепции обычных форм. Молвят, что отношение находится в некой обычной форме, если удовлетворяет данному набору критерий.

Поначалу Э. Ф. Коддом были предложены три вида обычных форм: 1-ая (1НФ), 2-ая (2НФ Аномалии модификации данных) и 3-я (3НФ). Потом Р. Бойсом и Э. Ф. Коддом (1974) было сформулировано более серьезное определение третьей обычной формы, которое получило заглавие обычной формы Бойса – Кодда (НФБК). Все эти обычные формы основаны на многофункциональных зависимостях, имеющихся меж атрибутами дела. Потом Фейгином (Fagin, 1977, 1979) были определены 4-ая (4НФ) и 5-ая (5НФ) обычные формы Аномалии модификации данных. Но на практике обычные формы более больших порядков употребляются очень изредка.

Часто нормализация осуществляется в несколько поочередно выполняющихся шагов, любой из которых соответствует некой обычной форме, обладающей известными качествами. В процессе нормализации формат отношений становится все более серьезным и наименее уязвимым по отношению к аномалиям обновления. При работе с реляционной моделью Аномалии модификации данных данных принципиально осознавать, что только ублажение требований первой обычной формы (1НФ) непременно для сотворения отношений применимого свойства. Все другие формы могут употребляться по желанию проектировщиков. Но, для того чтоб избежать аномалий обновления, рекомендуется делать нормализацию как минимум до 3НФ.

Ненормализованная форма – это таблица, содержащая одну либо несколько циклических групп Аномалии модификации данных данных.

1-ая обычная форма – это отношение, в каком все применяемые домены содержат только скалярные значения.

Процесс нормализации начинается с преобразования данных из формата источника (к примеру, из формата стандартной формы ввода данных) в формат таблицы со строчками и столбцами. На начальном шаге таблица находится в ненормализованной форме (ННФ) и Аномалии модификации данных нередко именуется ненормализованной таблицей. Для преобразования ненормализованной таблицы в первую нормальную форму (1НФ) в начальной таблице следует отыскать и убрать все повторяющиеся группы данных. Циклической группой именуется группа, состоящая из 1-го и поболее атрибутов таблицы, в какой может быть наличие нескольких значений для единственного значения главного атрибута таблицы. Существует два подхода Аномалии модификации данных исключения циклических групп из ненормализованных таблиц.

В первом подходеповторяющиеся группы устраняются методом ввода соответственных данных в пустые столбцы строк с циклическими данными. Другими словами, пустые места при всем этом заполняются дубликатами неповторяющихся данных. Этот подход нередко именуют «выравниванием» (flattening) таблицы. Приобретенные в итоге этих действий таблица, которая сейчас будет называться Аномалии модификации данных отношением, содержит атомарные (либо единственные) значения на скрещении каждой строчки с каждым столбцом, а поэтому находится в первой обычной форме. В итоге такового подхода в приобретенное отношение вносится некая избыточность данных, которая в процессе предстоящей нормализации будет устранена.

Во 2-м подходе один атрибут либо группа атрибутов назначаются Аномалии модификации данных ключом ненормализованной таблицы, а потом повторяющиеся группы изымаются и помещаются в отдельные дела вкупе с копиями ключа начальной таблицы. Дальше в новых отношениях инсталлируются первичные ключи. Время от времени ненормализованные дела могут содержать одну либо несколько циклических групп снутри циклических групп первого порядка. В таких случаях данный прием применяется до того времени Аномалии модификации данных, пока циклических групп совершенно не остается. Приобретенный набор отношений будет находиться в первой обычной форме только тогда, когда ни в каком из их не будет циклических групп атрибутов.

Хотя оба подхода идиентично корректны, необходимо подчеркнуть, что при использовании второго подхода приобретенные дела находятся как минимум в Аномалии модификации данных 1НФ и владеют наименьшей избыточностью данных. При выборе первого подхода выровненное 1НФ-отношение декомпозируется в процессе предстоящей нормализации на те же дела, которые могли бы быть получены при помощи второго подхода.

Каждой обычной форме соответствует некий определенный набор ограничений, и отношение находится в некой обычной форме, если удовлетворяет характерному ей набору Аномалии модификации данных ограничений.

В теории реляционных баз данных обычно выделяется последующая последовательность обычных форм:

· 1-ая обычная форма (1NF);

· 2-ая обычная форма (2NF);

· 3-я обычная форма (3NF);

· обычная форма Бойса-Кодда (BCNF);

· 4-ая обычная форма (4NF);

· 5-ая обычная форма, либо обычная форма проекции-соединения (5NF либо PJ/NF).

В базе Аномалии модификации данных процесса проектирования лежит способ нормализации, декомпозиция дела, находящегося в предшествующей обычной форме, в два либо более дела, удовлетворяющих требованиям последующей обычной формы.

Введём понятие обычного и сложного атрибута.

Обычный атрибут – это атрибут, значения которого атомарны (т.е. неразделимы).

Непростой атрибутможет иметь значение, представляющее собой конкатенацию нескольких значений 1-го либо различных доменов. Аналогом сложного Аномалии модификации данных атрибута может быть агрегат либо циклический агрегат данных.


annotaciya-na-planete-preriya-ozhidayut-vazhnogo-gostya-prichem-zhdut-ne-tolko-oficialnie-lica-dva-zhulika-sgovarivayutsya-i-vikradivayut-gostya-izvestnogo-uchenogo-i-stranica-13.html
annotaciya-osnovnoj-obrazovatelnoj-programmi-napravleniya-podgotovki-071500-narodnaya-hudozhestvennaya-kultura-obrazovatelnij-profil-teoriya-i-istoriya-narodnoj-hudozhestvennoj-kulturi.html
annotaciya-primernoj-programmi-disciplini-informacionnie-tehnologii-i-infokommunikacii-rekomenduetsya-dlya-napravleniya-podgotovki.html