Базы данных. Вводный курс
Атомарность значений атрибутов, первая нормальная форма отношения
Значения всех атрибутов являются атомарными (вернее, скалярными). Это следует из определения домена как потенциального множества значений скалярного типа данных, т. е. среди значений домена не могут содержаться значения с видимой структурой, в том числе множества значений (отношения). Заметим, что это не противоречит тому, что говорилось в разделе о потенциальной возможности использования при спецификации атрибутов типов данных, определяемых пользователями. Например, можно было бы добавить в схему отношения СЛУЖАЩИЕ атрибут СЛУ_ФОТО, определенный на домене (или типе данных) ФОТОГРАФИИ. Главное в атомарности значений атрибутов состоит в том, что реляционная СУБД не должна обеспечивать пользователям явной видимости внутренней структуры значения. Со всеми значениями можно обращаться только с помощью операций, определенных в соответствующем типе данных.
Принято говорить, что в реляционных базах данных допускаются только нормализованные отношения, или отношения, представленные в первой нормальной форме.
Пример ненормализованного отношения показан на . Можно сказать, что здесь мы имеем бинарное отношение, в котором значениями атрибута ОТДЕЛЫ являются отношения. Заметим, что исходное отношение СЛУЖАЩИЕ является нормализованным вариантом отношения ОТДЕЛЫ-СЛУЖАЩИЕ. Нормализованный вариант показан на .
Нормализованные отношения составляют основу классического реляционного подхода к организации баз данных. Они обладают некоторыми ограничениями (не всякую информацию удобно представлять в виде плоских таблиц), но существенно упрощают манипулирование данными. Рассмотрим, например, два идентичных оператора занесения кортежа:
- зачислить служащего Кузнецова (пропуск номер 3000, зарплата 25000.00) в отдел номер 320;
- зачислить служащего Кузнецова (пропуск номер 3000, зарплата 25000.00) в отдел номер 310.
Рис. 3.2. Ненормализованное отношение ОТДЕЛЫ-СЛУЖАЩИЕ
Рис. 3.3. Отношение СЛУЖАЩИЕ: нормализованный вариант отношения ОТДЕЛЫ-СЛУЖАЩИЕ
Если информация о служащих представлена в виде отношения СЛУЖАЩИЕ, оба оператора будут выполняться одинаково (вставить кортеж в отношение СЛУЖАЩИЕ).
Если же работать с ненормализованным отношением ОТДЕЛЫ-СЛУЖАЩИЕ, то первый оператор приведет к простой вставке кортежа, а второй – к добавлению кортежа в значение-отношение атрибута ОТДЕЛ кортежа с первичным ключом 310.
При работе с ненормализованными отношениями аналогичные затруднения возникают при выполнении операций удаления и модификации кортежей.
В лекции 16 мы обсудим различия между первичными и возможными ключами в языке SQL.
Если он является сторонником классического реляционного подхода; в языке SQL допускается определение таблиц без первичного и возможных ключей.
Кстати, заметим, что в классической реляционной модели, если при определении переменной отношения явно не указывается ее первичный ключ, то по умолчанию первичным ключом считается полный набор атрибутов заголовка отношения. Конечно, в этом случае такая переменная отношения может принимать любое значение-отношение, соответствующее заголовку, и первичный ключ не играет роль ограничения.
Эти ограничения все более ослабляются в последовательности стандартов языка SQL.
