Третья нормальная форма

Третья нормальная форма

Третья нормальная форма (англ. Third normal form; сокращённо 3NF) — одна из возможных нормальных форм отношения реляционной базы данных. 3NF была изначально сформулирована Э. Ф. Коддом в 1971 году.

Содержание

Определение

Переменная отношения R находится в 3NF тогда и только тогда, когда выполняются следующие условия:

Пояснения к определению:

Неключевой атрибут отношения R — это атрибут, который не принадлежит ни одному из потенциальных ключей R.

Функциональная зависимость множества атрибутов Z от множества атрибутов X (записывается XZ, произносится «икс определяет зет») является транзитивной, если существует такое множество атрибутов Y, что XY и YZ. При этом ни одно из множеств X, Y и Z не является подмножеством другого, то есть функциональные зависимости XZ, XY и YZ не являются тривиальными.

Определение 3NF, эквивалентное определению Кодда, но по-другому сформулированное, дал Карло Заниоло в 1982 году. Согласно ему, переменная отношения находится в 3NF тогда и только тогда, когда для каждой из её функциональных зависимостей X → A выполняется хотя бы одно из следующих условий:

  • Х содержит А (то есть X → A — тривиальная функциональная зависимость)
  • Х — суперключ
  • А — ключевой атрибут (то есть А входит в состав потенциального ключа).

Определение Заниоло четко определяет разницу между 3NF и более строгой нормальной формой Бойса-Кодда (НФБК): НФБК исключает третье условие («А — ключевой атрибут»).

«Ничего, кроме ключа»

Запоминающееся и, по традиции, наглядное резюме определения 3NF Кодда было дано Биллом Кентом: каждый неключевой атрибут «должен предоставлять информацию о ключе, полном ключе и ни о чём, кроме ключа».[1]

Условие зависимости от «полного ключа» неключевых атрибутов обеспечивает то, что таблица находится во второй нормальной форме; а условие зависимости их от «ничего, кроме ключа» — то, что они находятся в третьей нормальной форме.

Крис Дэйт говорит о резюме Кента как о «интуитивно привлекательной характеристике» 3NF, и замечает, что с небольшим изменением она может служить и как определение более строгой нормальной формы Бойса-Кодда: «Каждый атрибут должен предоставлять информацию о ключе, полном ключе и ни о чём, кроме ключа». Вариант определения 3NF Кента является менее строгим, чем вариант НФБК Дэйта, поскольку первая утверждает только, что неключевые атрибуты зависят от ключей. Первичные атрибуты (которые являются ключами или их частями) вовсе не должны быть функционально зависимыми; каждый из них предоставляет информацию о ключе предоставлением самого ключа или его части. Здесь следует отметить, что это правило справедливо только для неключевых атрибутов, так как применение его ко всем атрибутам будет полностью запрещать все сложные альтернативные ключи, поскольку каждый элемент такого ключа будет нарушать условие «полного ключа».

Пример

Рассмотрим в качестве примера отношение, которое находится во 2NF, но не соответствует 3NF:

R1
Сотрудник Отдел Телефон
Гришин Бухгалтерия 11-22-33
Васильев Бухгалтерия 11-22-33
Петров Снабжение 44-55-66

В отношении атрибут «Сотрудник» является первичным ключом. Личных телефонов у сотрудников нет, и телефон сотрудника зависит исключительно от отдела.

Таким образом, в отношении существуют следующие функциональные зависимости: Сотрудник → Отдел, Отдел → Телефон, Сотрудник → Телефон.

Зависимость Сотрудник → Телефон является транзитивной, следовательно, отношение не находится в 3NF.

В результате декомпозиции отношения R1 получаются два отношения, находящиеся в 3NF:

R2
Отдел Телефон
Бухгалтерия 11-22-33
Снабжение 44-55-66
R3
Сотрудник Отдел
Гришин Бухгалтерия
Васильев Бухгалтерия
Петров Снабжение


Исходное отношение R1 при необходимости легко получается в результате операции соединения отношений R2 и R3.

Примечания

  1. Kent, William. «A Simple Guide to Five Normal Forms in Relational Database Theory», Communications of the ACM 26 (2), Feb. 1983, pp. 120—125.

Литература

Отечественная

  • Когаловский М.Р. Энциклопедия технологий баз данных. — М.: Финансы и статистика, 2002. — 800 с. — ISBN 5-279-02276-4
  • Кузнецов С. Д. Основы баз данных. — 2-е изд. — М.: Интернет-университет информационных технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. — 484 с. — ISBN 978-5-94774-736-2

Переводная

  • Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных = Introduction to Database Systems. — 8-е изд. — М.: Вильямс, 2005. — 1328 с. — ISBN 5-8459-0788-8 (рус.) 0-321-19784-4 (англ.)
  • Коннолли Т., Бегг К. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика = Database Systems: A Practical Approach to Design, Implementation, and Management. — 3-е изд. — М.: Вильямс, 2003. — 1436 с. — ISBN 0-201-70857-4
  • Гарсиа-Молина Г., Ульман Дж., Уидом Дж. Системы баз данных. Полный курс = Database Systems: The Complete Book. — Вильямс, 2003. — 1088 с. — ISBN 5-8459-0384-X

Иностранная

См. также


Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Третья нормальная форма" в других словарях:

  • Нормальная форма базы данных — Третья нормальная форма (3NF) одна из возможных нормальных форм таблицы реляционной базы данных. Третья нормальная форма является достаточной при решении большинства практических задач, и процесс проектирования реляционной базы данных, как… …   Википедия

  • Нормальная форма Бойса — Кодда — (англ. Boyce Codd normal form; сокращённо BCNF)  одна из возможных нормальных форм отношения в реляционной модели данных. Иногда нормальную форму Бойса Кодда называют усиленной третьей нормальной формой, поскольку она во всех отношениях… …   Википедия

  • Нормальная форма Бойса — Кодда (англ. Boyce Codd normal form; сокращённо BCNF)  одна из возможных нормальных форм отношения в реляционной модели данных. Иногда нормальную форму Бойса Кодда называют усиленной третьей нормальной формой, поскольку она во всех… …   Википедия

  • Нормальная форма — У этого термина существуют и другие значения, см. Нормальная форма (значения). Нормальная форма  свойство отношения в реляционной модели данных, характеризующее его с точки зрения избыточности, потенциально приводящей к логически ошибочным… …   Википедия

  • Нормальная форма Бойса—Кодда — Основная статья: Нормальная форма Нормальная форма Бойса Кодда (BCNF) одна из возможных нормальных форм таблицы реляционной базы данных. Это модификация третьей нормальной формы (в некоторых источниках именно 3NF называется формой Бойса Кодда).… …   Википедия

  • Нормальная форма Бойса-Кодда — Основная статья: Нормальная форма Нормальная форма Бойса Кодда (BCNF) одна из возможных нормальных форм таблицы реляционной базы данных. Это модификация третьей нормальной формы (в некоторых источниках именно 3NF называется формой Бойса Кодда).… …   Википедия

  • Нормальная форма матриц — (жорданова)         С каждой квадратной матрицей (См. Матрица) А. В этом классе всегда существует матрица, имеющая специальную нормальную (или каноническую) жорданову форму [термин «Н. (ж.) ф. м.» связан с именем К. Жордана]. На схеме показана… …   Большая советская энциклопедия

  • Вторая нормальная форма — Основная статья: Нормальная форма Вторая нормальная форма (англ. Second normal form; сокращённо 2NF) одна из возможных нормальных форм таблицы реляционной базы данных. Содержание 1 Определение 2 Пример …   Википедия

  • Первая нормальная форма — Основная статья: Нормальная форма Первая нормальная форма (1NF)  базовая нормальная форма отношения в реляционной модели данных. Содержание 1 Определение 2 Пример …   Википедия

  • Пятая нормальная форма — Основная статья: Нормальная форма Пятая нормальная форма (5NF)  одна из возможных нормальных форм отношения реляционной базы данных. Содержание 1 Определение 1.1 Декомпозиция без потерь …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»