Normalizacija

Maturski, seminarski i diplomski radovi iz informatike.

Baze podataka predstavljaju visi nivo rada s podacima u odnosu na klasicne programske jezike.Rec je o tehnologiji koja je nastala s namerom da se uklone slabosti tradicionalne “automatske obrade podataka” iz 60-tih i 70-tih godina 20. stoleca. Ta tehnologija osigurala je vecu produktivnost, kvalitet i pouzdanost u razvoju aplikacija koje se svode na pohranjivanje i pretrazivanje podataka u racunaru.
Baza podataka je skup medusobno povezanih podataka, pohranjenih u spoljnoj memoriji racunara. Podaci su istovremeno dostupni raznim korisnicima i aplikacijskim programima. Ubacivanje, promena, brisanje i citanje podataka obavlja se posredstvom zajednickog softvera. Korisnici i aplikacije pritom ne moraju poznavati detalje fizickog prikaza podataka, vec se referenciraju na logicku strukturu baze.
Baza podataka je skup podataka nekog informacionog sistema. Ona sadrzi podatke razlicitih objekta poslovnih sistema, kao sto su npr.: poslovni partneri, projekti, proizvodi, usluge, fakture, porudzbine, itd.
Evo nekoliko definicije baze podataka:
• Baza podataka je skup medjusobno zavisnih podataka koji sluze jednoj ili vise aplikacija na optimalan nacin, gde su podazi nezavisni od programa koji ih koriste
• Baza podataka je skup operativnih I integrisanih podataka obradjivanih u jednoj organizaciji
• Baza podataka je skup povezanih podataka.

Normalizacija

Normalizacija je postupak projektiranja logičke strukture relacijske baze podataka.
Normalizacija baze podataka predstavlja primjenu određenih matematičkih i formalnih pravila kojima se osigurava ispravno postavljanje modela podataka i njihova logička povezanost.
Ovaj deo je fokusiran na osnove normalne forme za veze baza podataka i koraka dizajniranja baza podataka koja normalizuju candidate tabele (korak II (d) u kreiranju baza podataka). Isto tako istražuje koncepte data modela i normalne forme tabela. Kako idemo kroz primere ovog poglavlja , trebalo bi postati očigledno da dobar, dizajniran i konceptovan model rezultuje bazu podataka ioako je već normalizovana moze ili može biti lako normalizovana sa manjim prepravkama. Ovo ilustruje lepotu u konceptualnom modeliranju koja ukazuje na dizajniranje baze podataka.
Za mnoge stručnjake, sekcija 6.1 do 6.4 pokriva sve osnovne normalizacije za svakodnevno korišćenje, kroz Boyce-Codd normalne forme (BCNF). Sekcija 6.5 pokriva složenije normalizacione forme uglavnom teoretske prirode. Kakogod, mi ćemo pokazati jednakost između složenijih formi i tri veze u ER modelu i UML čitač.

Osnove normalizaije

Relavantna tabela baza podataka ili je ona izvađena iz UML modela ponekad „pati“ od nekih veoma ozbiljnih problema u radu,intergrisanosti i održivosti. Na primer, kada je cela baza kao single large table, može rezultovati obimna i dugačka traženja za sani jedan mali broj u ciljanu kolonu. Može isto rezultovati dugačke i skupe dopune, brisanja mogu dovesti do eliminisanja korisnih podataka i neželjenih sporednih efekata. Kao što je prikazano na slici 6.1, gde su stvari, prodavci, mušterije i poruđbine sačuvane na jednom mestu koje se naziva Sales. U ovoj tabli možemo videti informacije o stvarima i mušterijama koje se čuvaju obimno trošeći nepotrebno memoriju. Neka stavka, kao „Which cus-tomers ordered vacuum cleaners last month?“ traži celu tabelu. Isto, dopune kao sto su menjanje adrese mušterije Dave Bachmann tražila bi menjanje mnogih kolona. Konačno, brisanjem naruđbine koja je naručena od strane Qiang Zhu (koja je kupila skup računar), ako je ovo njena neplaćena naruđbina, briše se jedina kopija od njene adrese i kreditne rate kao sporedni efekat. Takve podatke je teško (ponekad nemoguće) povratiti. Ovakav problem se isto javlja u situacijama kada je baza podešena da skuplja više tabela ali su neke tabele već velike. Ako imamo metod da razdvojimo velike tabele u manje ovakve probleme bi eliminisali, baza bi bila mnogo efektnija i stabilnija. Klase u vezama sa šemama podataka ili tabličnim definicijama, nazvanim normalne forme, su opšte korišćene da završe proces. Stvaranjem normalne forme baze podataka tabela je nazvana normalizacija. Normalizacija je kompletirana analizom između samonezavisnih individualnih atributa udruženih sa tabelama i uzimajući projekte većih tabela u formi manjih. Dajte da prvo pregledamo osnove normalnih formi koje su dobro spojene sa literaturom baza podataka i prakse.

Prva normalna forma

Definicija. Tabela je u prvoj normalnoj formi (1NF) ako i samo ako sve kolone sadrže atomic vrednosti, koje svaka ponaosob može imati samo jednu vrednost za svaku kolonu u tabeli.

Relavantne tabele baze, kao sto je Sales tabela ilustrovana na slici 6.1 ima jedino anatomic vrednosti za svaku vrstu i kolonu. Kada su tabele podrazumevane da budu prve normalne forme, to su najčešće osnovni stepeni normalnih formi.
Radi boljeg razumevanja definicije 1NF pomaže da znamo razliku između glavnine, atributa i kolone. Glavnina podešava sve moguće vrednosti pojedinačnog tipa atributa. Npr. Glavnina imena ljudi podležu svim mogućim imenima koji mogu biti iskorišćeni za mušterijino ime ili prodavčevo u slici 6.1. Svaka relavantna tabela prikazuje pojedinačni atribut, ali iz istih razloga više od jedne kolone može dovesti do različitih atributa iz same glavnine. Kada se ovo desi tabela je i dalje u 1NF zato što su vrednosti u tabelama I dalje atomic. Ustvari, standarni SQL samo i koristi atomic vrednosti i relavantne tabele u osnovi 1NF.

Superkeys, Candidate Ključevi, Primarz Ključevi

Tabela u 1NF “pati” od dupliranja podataka, osvežavanja i unošenja internih problema sa porukom iznad. Da bi sve ovo lepo razumeli moramo da definišemo concept ključeva u kontekstu normalizovanih tabela. Superkeys su podešeni na jedan ili više atributa koji kada su uzeti skupa, dopuštaju prepoznavanje jedinstvenih unosa u tabeli. Svako dodatno podešavanje atributa superkey-a koje je isto superkey i ne redukujući atribute drugog superkey-a, zove se candidate ključ. Primary ključ je obeležen atributativno iz candidate ključa da bi bio korišćen na početku te tabele.

U primeru na slici 6.2 svi atributi u tabeli i forme superkey-a koji dupliraju vrste nisu dopuštene u relavantnim modelima. Ova tri superkey-a su formirana iz skupa atributa vrste. Pogledajmo svaki sektor adrese u tabeli kao jednu vrednost, možemo zaključiti da niz atributa sem dept_addr je isto superkey. Gledajući sve manje i manje nizove atributa i praveći realistične asimptote koje prave jednu vrednost asimptote, nalazimo jedinstvene nizove koji potvrđuju sve ostale atribute u tabeli i njhove superkey-eve. Isto tako report_no nor author_id same potvrđuju jedinstven red i nizove od ova dva atributa ne mogu biti redukovani i još uvek su superkey. Na ovaj način nizovi postaju candidate key. Kako je ovaj ključ jedini u tabeli on postaje primarni ključ.

Druga normalna forma

Da bi objasnili koncept druge normalne forme (2NF) ili višu mi ćemo vas upoznati sa konceptom funkcionalne zavisnosti. Sadržina jednog ili više atributa koja jedinstveno prikazuje vrednost jednog ili više drugih atributa naziva