Relacyjne Bazy Danych
wykład V
Jakość schematu bazy danych
Pożądane cechy modelu danych
Następujące cechy modelu danych trzeba zapewnić na samym początku procesu projektowania, pozostając w ścisłym kontakcie z użytkownikami:
•poprawność modelu - to co jest w modelu jest zgodne z rzeczywistością;
•istotność każdego elementu modelu dla funkcjonowania firmy (organizacji);
•pełność modelu - gwarancja, że żaden element modelu danych - istotny dla funkcjonowania firmy (organizacji), nie został
Po skonstruowaniu modelu danych:
•użytkownicy powinni rozumieć utworzony model danych i po dokładnym przeanalizowaniu wszystkich szczegółów, biorąc za to odpowiedzialność, zatwierdzić go;
•projektant bazy danych traktuje uzgodniony z użytkownikami model danych jako wierne odzwierciedlenie rzeczywistości i dla tego modelu buduje bazę danych i aplikację bazy danych.
Normalizacja
Postulat normalizacji daje się wyrazić w następujący sposób:
Każdy fakt przechowywany w bazie danych powinien być wyrażalny w niej tylko na jeden sposób.
•Informacja o przedmiocie powinna być zapisana tylko w jednym miejscu, a nie przy każdym studencie, który uczęszcza na zajęcia z tego przedmiotu.
•Jeśli w bazie danych zapisujemy informację o rodzicach każdej osoby, nie ma już potrzeby zapisywać informacji o dziadkach, gdyż ta informacja daje się wyprowadzić z informacji o
•Jeśli w modelu firmy lotniczej Pasażer i Pracownik to dwie odrębne encje, to jedna osoba może figurować w bazie danych - raz jako pasażer, a raz jako pracownik firmy lotniczej. Wówczas dane dotyczące takiej osoby (np. adres zamieszkania) będą
zapisane w dwóch różnych miejscach.
Dlaczego niektóre schematy tabel są złe?
Problem złych schematów tabel zaprezentujemy na dwóch
przykładach. Klucz główny tabel będzie zaznaczany pogrubioną czcionką.
Przykład 1
Dostawcy = {Nazwa_dostawcy, Adres, Nazwa_towaru, Cena}
Nazwa_dostawcy
Adres Nazwa_towaru Cen
a
Kowalski Wiolinowa 7 Telewizor 1500
Kowalski Wiolinowa 7 Radio 500
Jaworski Mozarta 5 Telewizor 1800 Jaworski Mozarta 5 Komputer 5000 Kowalski Wiolinowa 7 Baterie 5
Marciniak Warszawska
140 Magnetowid 1000
Oto zestaw wad łatwych do zidentyfikowania w przedstawiony schemacie.
1. Redundancja: adres dostawcy powtarza się dla każdego dostarczanego towaru.
2. Anomalie przy modyfikacji: uaktualniony adres w jednym wierszu pozostaje niezmieniony w innych.
3. Anomalie przy wstawianiu: trudno wstawić dostawcę bez
towarów; towar wchodzi w skład klucza - nie może być NULL.
4. Anomalie przy usuwaniu: usuwając informacje o wszystkich towarach dostarczanych przez dostawcę (który może zmienić profil produkcji) usuwamy informację o samym dostawcy
Przyczyna: złączenie w jednej encji dwóch różnych rodzajów obiektów (encji):
•Dostawcy = {Nazwa_dostawcy, Adres}
•Towary = {Nazwa_dostawcy, Nazwa_towaru, Cena}
Poprawienie schematu polega na rozbiciu początkowego schematu na dwie tabele każda reprezentująca osobny typ obiektów czyli
odpowiednio dostawców i towary.
Przykład 2
Pracownicy = {Id_prac, Nazwisko, Nazwa_uczelni, Adres}
Id_prac
Nazwisko Nazwa_uczelni Adres
101 Kowalski PJWSTK Koszykowa 86
123 Kalinowski WSI Zamiany 15
109 Jaworski WSI Zamiany 15
102 Makowski PJWSTK Koszykowa 86
105 Rudziak WSI Zamiany 15
Znowu możemy zaobserwować podobne wady jak poprzednio mimo, że tym razem klucz główny jest jednoelementowy.
1. Redundancja: adres uczelni powtarza się dla każdego zatrudnionego w niej pracownika.
2. Anomalie przy modyfikacji: uaktualniony adres uczelni w jednym wierszu pozostaje niezmieniony w innych.
3. Anomalie przy wstawianiu: trudno wstawić uczelnię bez
pracownika; Id_prac stanowi klucz i nie może być NULL.
4. Anomalie przy usuwaniu: usuwając wszystkich pracowników usuwamy uczelnię.
Przyczyna: złączenie w jednej encji dwóch różnych rodzajów obiektów (encji):
•Pracownicy = {Id_prac, Nazwisko, Nazwa_uczelni}
•Uczelnie = {Nazwa_uczelni, Adres}
Poprawienie schematu polega na rozbiciu początkowego schematu na dwie tabele każda reprezentująca osobny typ obiektów czyli odpowiednio pracowników i uczelnie.
Dany jest schemat Przychodnia = {Pacjent,
Choroba, Lekarz, Karta, Wpis, Adres}. Zachodzą następujące reguły:
1. Każdy pacjent ma kartę.
2. Na każdej karcie jest zapisany adres.
3. Na karcie znajdują się wpisy.
4. Wpis na karcie dotyczy choroby.
5. Wpis na karcie jest dokonywany przez lekarza.
Wyjaśnienie złych schematów za pomocą pojęć zależności częściowych i przechodnich między atrybutami tabeli
(1) Dla schematu tabeli
Dostawcy = {Nazwa_dostawcy, Adres, Nazwa_towaru, Cena}
•kluczem jest para atrybutów: Nazwa_dostawcy i Nazwa_towaru,
•Adres zależy od części klucza mianowicie od atrybutu Nazwa_dostawcy.
Mówimy, że wartość atrybutu Adres zależy częściowo od klucza:
Nazwa_dostawcy -> Adres
a samą zależność nazywamy zależnością częściową. Po
przeniesieniu atrybutów: Nazwa_dostawcy i Adres do osobnej encji, atrybut Nazwa_dostawcy staje się kluczem a zależność częściowa "Nazwa_dostawcy -> Adres" staje się zależnością od całego klucza.
(2) Dla schematu tabeli:
Pracownicy = {Id_prac, Nazwisko, Nazwa_uczelni, Adres}
•kluczem jest atrybut Id_prac,
•Adres zależy od innego atrybutu Nazwa_uczelni, który nie jest kluczem.
Mówimy w takim przypadku, że wartość atrybutu Adres zależy przechodnio od klucza:
Nazwa_uczelni -> Adres
a samą zależność nazywamy zależnością przechodnią. Po
przeniesieniu atrybutów: Nazwa_uczelni i Adres do osobnej encji, atrybut Nazwa_uczelni staje się kluczem a zależność częściowa
"Nazwa_uczelni-> Adres" staje się zależnością od całego klucza.
Reasumując, istnienie zależności częściowych i przechodnich wskazuje, że schemat tabel ma niepoprawne właściwości.
Poprawne są tylko zależności funkcyjne od całego klucza.
Formalny model relacyjnych baz danych
•Relacja jest abstrakcyjnym, matematycznym pojęciem
zawierającym w sobie istotę modelu relacyjnego. Relacyjna baza danych to zbiór relacji.
•Tabela jest konkretną reprezentacją relacji – jedna relacja ma wiele różnych reprezentacji za pomocą tabel.
•W relacji kolejność wierszy i kolejność kolumn są nieistotne.
•Dwa wiersze w tabeli zawierające te same wartości są uznawane za identyczne to znaczy za ten sam element relacji.
Przykład relacji - Loty Numer
Skąd Dokąd Odlot Przylot 83 Warszawa Moskwa 11:30 13:43
84 Moskwa Warszawa 15:00 17:55 109 Warszawa Nowy Jork 09:50 16:52 213 Warszawa Frankfurt 11:43 12:45 214 Frankfurt Warszawa 14:20 15:29 115 Nowy Jork Warszawa 18:12 07:10 515 Nowy Jork Frankfurt 22:00 09:15 516 Frankfurt Nowy Jork 13:20 19:15 711 Warszawa Tokio 18:00 09:10
Moglibyśmy zmienić kolejność wierszy w tabeli. Moglibyśmy zmienić kolejność kolumn w tej tabeli. I nie miałoby to
znaczenia dla relacji będącej zawartością obu tabel. Będzie to ciągle ta sama relacja.
Schematem relacji nazywamy listę
R = {A1, A2, ...., An} gdzie A1, A2, ...., An są atrybutami (nazwami kolumn).
Na przykład,
Loty = {Numer, Skąd, Dokąd, Odlot, Przylot}
Pracownik = {Idprac, Imie, Nazwisko, Iddept, Zarobki, Stanowisko}
Dziedzina atrybutu
Każdemu atrybutowi A przyporządkowana jest dziedzina
oznaczana przez Dom(A) - zbiór dopuszczalnych wartości. Np.
Dom(Numer) = NUMBER(3) Dom(Skąd) = CHAR(15)
Dom(Dokąd) = CHAR(15) Dom(Odlot) = CHAR(5) Dom(Przylot) = CHAR(5)
Dziedzina relacji
Dziedziną relacji o schemacie R = {A1, A2,..., An} nazywamy sumę dziedzin wszystkich atrybutów relacji
Dom(R) = Dom(A1) + Dom(A2) + .. + Dom(An) gdzie + oznacza tutaj operację sumowania zbiorów.
Definicja relacji
Relacją o schemacie R = {A1, A2,..., An} nazywamy skończony zbiór r = {t1, t2,...,tm} odwzorowań
ti: R -> Dom(R)
takich, że dla każdego j, 1 <= j <= n,
ti(Aj) należy do dziedziny Dom(Aj)
Przykład krotki (elementu relacji)
Krotka odpowiada wierszowi (rekordowi) w tabeli. Można ją formalnie określić przez podanie wartości dla poszczególnych atrybutów np.
t(Numer) = 83, t(Skąd) = "Warszawa", t(Dokąd) = "Moskwa", t(Odlot) = "11:30", t(Przylot) = "13:43"
Graficznie:
Numer Skąd Dokąd Odlo
t Przylot
83 Warszawa Moskw
a 11:30 13:43
Operacja ograniczenia krotki
Ograniczeniem krotki t relacji r o schemacie R do zbioru
atrybutów X z R nazywamy odwzorowanie będące ograniczeniem t do zbioru atrybutów X
t|X: X -> Dom(R)
to znaczy t|X(x)=t(x) dla x w X a dla x w R-X wartość t|X(x) jest nieokreślona.
Na przykład, gdy
X = {Skąd, Dokąd},
to dla krotki t z poprzedniego przykładu
t|X (Skąd)="Warszawa", t|X (Dokąd) = "Moskwa"
Graficznie:
Zależność funkcyjna
Relacja r o schemacie R = {A1, A2,..., An} spełnia zależność funkcyjną
X -> Y (X, Y - podzbiory R)
jeśli dla każdych dwóch krotek t, u relacji r zachodzi warunek:
jeśli t|X = u|X to t|Y = u|Y
tzn. w ramach krotek relacji r wartości atrybutów zbioru X determinują jednoznacznie wartości atrybutów zbioru Y.
W przykładowej relacji Loty, wartości atrybutu Numer
jednoznacznie identyfikują cały lot a więc w szczególności jednoznacznie identyfikują wartości wszystkich atrybutów tej relacji:
Przykład relacji z zależnościami funkcyjnymi między jej atrybutami mianowicie relację Znaki Zodiaku o schemacie {Id, Imię, Nazwisko, DzienUrodzenia, ZnakZodiaku}
Id
Imię Nazwisko DzienUrodzenia ZnakZodiaku
1 Agnieszka Kowalska 23.01 Wodnik
2 Mariusz Malewicz 1.04 Baran
3 Krzysztof Zalewski 23.04 Byk
4 Ilona Zawadzka 13.04 Baran
5 Marek Walicki 31.07 Lew
Mamy do czynienia z zależnością funkcyjną DzieńUrodzenia -> ZnakZodiaku
to znaczy, temu samemu dniu urodzenia odpowiada zawsze ten sam znak zodiaku.
W rzeczywistości mamy tutaj do czynienia z czymś więcej,
mianowicie ze znaną funkcją f: DzieńUrodzenia -> ZnakZodiaku przyporządkowującą dniu urodzenia znak zodiaku. Jednak ta
funkcja nie daje się wyrazić za pomocą funkcyjnej zależności w sensie podanej powyżej definicji.
Identyfikacja zależności funkcyjnych
W procesie projektowania dla każdego schematu relacji
identyfikujemy zbiór spełniających ją zależności funkcyjnych (zależny od konkretnego zastosowania).
Na przykład dla relacji Loty identyfikujemy następujący zbiór zależności funkcyjnych między jej atrybutami:
Numer -> {Skąd, Dokąd, Odlot, Przylot}
{Skąd, Dokąd, Odlot} -> {Numer, Przylot}
{Skąd, Dokąd, Przylot} -> {Numer, Odlot}
Uwaga: często jest stosowana skrócona forma zapisu polegająca na opuszczaniu przecinków i nawiasów klamrowych:
Numer -> Skąd Dokąd Odlot Przylot
Nadklucz relacji
Nadkluczem relacji r o schemacie R = {A1, A2,..., An} nazywamy dowolny zbiór atrybutów X z R taki, że zachodzi zależność
funkcyjna X -> R
- inaczej mówiąc, wartość każdego atrybutu ma być
jednoznacznie zdeterminowana przez wartości atrybutów zbioru X. Jednym z nadkluczy jest zawsze zbiór wszystkich atrybutów R.
Klucz relacji
Kluczem relacji r o schemacie R = {A1, A2,..., An} nazywamy każdy minimalny nadklucz (nie zawierający w sobie żadnego innego
nadklucza),
tzn. zbiór atrybutów X jest kluczem jeśli wartość każdego atrybutu w R jest jednoznacznie zdeterminowana przez wartości atrybutów zbioru X i żaden podzbiór zbioru X nie ma już tej własności.
Zawsze istnieje co najmniej jeden nadklucz - całe R, stąd wynika, że istnieje co najmniej jeden minimalny nadlucz czyli klucz a może
być kluczy więcej jak to pokazuje przykład relacji Loty. Zależności funkcyjne schematu Loty określają trzy klucze:
{Numer}
{Skąd, Dokąd, Odlot}
Klucze i klucz główny
Wyróżniony klucz nazywa się kluczem głównym. Wchodzące w jego skład atrybuty są podkreślane lub pogrubiane.
Dla relacji Loty wybieramy jako klucz główny klucz Numer:
Loty = {Numer, Skąd, Dokąd, Odlot, Przylot}
Dany jest schemat Przychodnia = {Pacjent,
Choroba, Lekarz, Karta, Wpis, Adres}. Zachodzą następujące reguły:
1. Każdy pacjent ma kartę.
2. Na każdej karcie jest zapisany adres.
3. Na karcie znajdują się wpisy.
4. Wpis na karcie dotyczy choroby.
Dla schematu identyfikujemy następujące zależności funkcyjne:
1. Pacjent -> Karta 2. Karta -> Adres 3. Wpis -> Karta 4. Wpis -> Choroba 5. Wpis -> Lekarz
Jedynym kluczem jest para atrybutów: Pacjent i Wpis.
Znaczenie zależności funkcyjnych
Zależność od czegokolwiek innego niż klucz wprowadza wewnętrzną zależność między atrybutami tabeli. Powoduje możliwość determinowania wartości jednych atrybutów przez inne (redundancję). Pokazuje to tabelka dla zależności X-> Y:
X ... Y ...
x ... y ...
x ... ? ...
...
Jeśli X nie jest nadkluczem, to przedstawiona w tabelce sytuacja oznacza redundancję. Wartość w polu oznaczonym przez "?" jest już jednoznacznie zdeterminowana – musi to być y. Natomiast gdy
"Złe" zależności funkcyjne - zależności nie od klucza
Zależność funkcyjna X -> Y jest zależnością od klucza jeśli zbiór atrybutów X jest nadkluczem.
Zależność funkcyjna X -> Y jest zależnością nie od klucza jeśli 1. jest nietrywialna tzn. zbiór Y nie jest podzbiorem X,
2. nie jest zależnością od klucza.
Są dwa typy zależności nie od klucza:
1. częściowe - od części klucza,
2. przechodnie - od czegokolwiek nieporównywalnego z kluczem.
W schematach Dostawcy i Pracownicy występują zależności nie od klucza, odpowiednio:
• Nazwa_dostawcy -> Adres_dostawcy (zależność częściowa)
• Uczelnia -> Adres (zależność przechodnia)
Dany jest schemat Przychodnia = {Pacjent, Choroba, Lekarz, Karta, Wpis, Adres}. Dla tego schematu zidentyfikowaliśmy następujące zależności
funkcyjne:
1. Pacjent -> Karta 2. Karta -> Adres 3. Wpis -> Karta
4. Wpis -> Choroba 5. Wpis -> Lekarz
Jedynym kluczem jest para atrybutów:
Zależności funkcyjne:
1. Pacjent -> Karta 2. Wpis -> Karta 3. Wpis -> Choroba 4. Wpis -> Lekarz
są zależnościami częściowymi (zależnościami od części klucza).
Natomiast zależność
Karta -> Adres jest zależnością przechodnią (od klucza).
Metoda eliminowania „złych” zależności polega na wprowadzeniu dla zależności (częściowej lub przechodniej)
osobnej tabeli i usunięciu atrybutu stojącego po prawej stronie tej zależności z oryginalnego schematu.
(1) Dla schematu dostawców dodajemy schemat tabeli
{Nazwa_dostawcy, Adres} i usuwamy z oryginalnego schematu atrybut Adres: {Nazwa_dostawcy,
Nazwa_towaru, Cena}.
2) Dla schematu pracowników dodajemy schemat tabeli {Nazwa_uczelni, Adres} i usuwamy z oryginalnego
schematu atrybut Adres: {Id_prac, Nazwisko, Nazwa_uczelni}.
Najlepiej, aby każda zależność funkcyjna określała pojedyńczy schemat tabeli.
{Pacjent, Karta}
{Karta, Adres}
{Wpis, Karta, Choroba, Lekarz}
Postać normalna Boyce’a-Codda
Relacja o schemacie R znajduje się w postaci normalnej Boyce'a- Codda jeśli nie zawiera zależności nie od klucza tj. dla każdej zależności X -> A w schemacie relacji R (gdzie X podzbiór R, A atrybut w R) zachodzi albo
1. A należy do X (zależność trywialna), albo 2. X jest nadkluczem.
Jeśli schemat relacji znajduje się w postaci normalnej Boyce'a- Codda, nie można w tabeli przewidzieć jednych wartości w oparciu o inne, chociaż jak to będzie pokazane dalej nie mamy gwarancji, że nie będzie innego rodzaju redundancji niż zależność funkcyjna.
Przykłady schematów w postaci normalnej Boyce'a-Codda:
(1) R = {Id_prac, Nazwisko, Funkcja, Stanowisko},
F: Id_prac -> Nazwisko Funkcja Stanowisko (2) R = {Numer, Skąd, Dokąd, Odlot, Przylot}
F: Numer -> Skąd Dokąd Odlot Przylot Skąd Dokąd Odlot -> Numer Przylot Skąd Dokąd Przylot -> Numer Odlot
Schemat nie dający się sprowadzić do postaci normalnej Boyce’a- Codda
Nie każdy schemat tabeli da się sprowadzić do zbioru schematów tabel w postaci normalnej Boyce’a-Codda - bez utraty zawartych w tabelach informacji i z zachowaniem zależności funcyjnych. Na przykład schematem takim jest MUK = {Miasto, Ulica, Kod} z zależnościami:
{Miasto, Ulica} -> Kod Kod -> Miasto Są dwa klucze:
•{Miasto, Ulica}
•{Kod, Ulica}
Ze względu na zależność Kod -> Miasto schemat MUK nie jest w postaci normalnej Boyce'a-Codda. Tego schematu nie daje się rozłożyć z zachowaniem zależności funkcyjnych (bo jedna z zależności funkcyjnych obejmuje wszystkie atrybuty).
Atrybut kluczowy jest to atrybut wchodzący w skład jednego z kluczy tabeli.
Trzecia postać normalna
Relacja o schemacie R znajduje się w trzeciej postaci normalnej jeśli wszystkie zależności nie od klucza są między atrybutami
kluczowymi, tj. dla każdej zależności X -> A w schemacie relacji R (gdzie X podzbiór R, A atrybut w R) zachodzi albo
1. A należy do X (zależność trywialna), albo 2. X jest nadkluczem, albo
3. A jest atrybutem kluczowym.
W trzeciej postaci normalnej wykluczony jest więc przypadek zależności:
X -> A
gdzie A jest atrybutem nie-kluczowym, X nie jest nadkluczem, X nie zawiera A. Takich więc zależności należy poszukiwać w celu
przekształcenia schematu relacji według "złej" zależności na dwie relacje.
Na przykład zależność funkcyjna "Kod -> Miasto" w schemacie MUK wskazuje, że schemat MUK nie jest w postaci normalnej Boyce’a-Codda ale jest w trzeciej postaci normalnej bo atrybut Miasto jest atrybutem kluczowym – należy do jednego z kluczy {Miasto,
Ulica}. Natomiast następujący schemat R, nie jest w trzeciej postaci normalnej.
Zależności wielowartościowe (czwarta postać normalna)
Nr_stud
Przedmiot Spor
t
100 Bazy danych Tenis
100 Bazy danych Biegi
100 Systemy informacyjne Tenis 100 Systemy informacyjne Biegi
200 Bazy danych Boks
Schemat relacji jest w postaci normalnej Boyce’a-Codda bo jedynym kluczem są wszystkie trzy atrybuty) a w tabeli jest redundancja i możliwe są anomalie!
W relacji R = {Nr_stud, Przedmiot, Sport} mamy do czynienia z tak zwanymi zależnościami wielowartościowymi:
Nr_stud ->> Przedmiot; Nr_stud ->> Sport
Schemat relacji jest w czwartej postaci normalnej jeśli nie ma w nim zależności wielowartościowych. Powyższy schemat R nie jest więc w czwartej postaci normalnej.
Aby wyeliminować zależności wielowartościowe rozkładamy R na dwie relacje o schematach:
{Nr_stud, Przedmiot} i {Nr_stud, Sport}.
Zależności złączeniowe (piąta postać normalna) Zależność złączeniowa jest uogólnieniem zależności
wielowartościowej w tym sensie, że jej eliminacja polega na rozbiciu relacji na więcej niż dwie relacje.
Rozważmy relację między dostawcami, produktami i projektami.
Nazwa_dostawcy Nazwa_produktu Nazwa_projektu
Kowalski Stal Wenus
Kowalski Srebro Mars
Kowalski Stal Mars
Jankowski Stal Mars
Jankowski Papier Wenus
Jankowski Stal Wenus
zasadę biznesową:
jeśli
(1) dostawca X dostarcza produkt Y, (2) dostawca X pracuje dla projektu Z, (3) projekt Z używa produktu Y
to
(4) dostawca X dostarcza produkt Y dla projektu Z.
Przy tych zasadach zapis informacji w tabeli jest redundantny bo skoro
(1) Kowalski jest dostawcą stali (dostarcza dla projektu Wenus), (2) Kowalski pracuje dla projektu Mars (dostarcza srebro),
(3) projekt Mars używa stali (od dostawcy Jankowskiego) to redundantna jest już informacja, że:
Rozwiązanie problemu eliminacji zależności złączeniowych Rozwiązaniem problemu jest podział relacji na trzy relacje:
(1) Dostawcy-produkty, (2) Dostawcy-projekty, (3) Projekty-produkty.
Podział na tylko dwie relacje jest niewystarczający!
W relacjach (1)-(3) nie ma już redundancji, a ich złączenie daje wyjściową relację.
Sytuacja uległaby zmianie gdybyśmy chcieli przechowywać
informację o ilości zamówionych produktów w danym projekcie u konkretnego dostawcy. Wówczas rozbicie na trzy relacje nie byłoby możliwe.
Granice normalizacji
Normalizacji nie doprowadza się czasem do końca, np:
(1) gdy stosuje się replikacje danych;
(2) gdy funkcje na danych preferują nieznormalizowane
schematy relacji np. gdy przy każdym wypisywaniu informacji o towarze załączamy także adres dostawcy.
Jeśli tak postępujemy, to musimy się liczyć ze wszystkimi konsekwencjami pozostawienia nieznormalizowanej tabeli i dlatego wszystkie zależności nie od klucza muszą być
sprawdzane przy każdej modyfikacji bazy danych i wszystkie pozostające anomalie muszą mieć przygotowane specjalne traktowanie (np. przy użyciu dodatkowych tabel do obsługi
W trakcie pracy nad modelem danych i schematem bazy danych projektant musi zwracać uwagę na wiele aspektów takich jak
poprawność, istotność, pełność modelu danych, jak również na to aby schemat bazy danych nie prowadził do redundancji danych oraz anomalii przy wstawianiu, usuwaniu i aktualizacji danych. Są przypadki, kiedy dopuszcza się pewien stopień redundancji – ale jest to wówczas decyzja świadoma, której towarzyszą
zabezpieczenia przed wystąpieniem anomalii przy wykonywaniu operacji na danych
poprawność modelu danych - to co jest w modelu jest zgodne z rzeczywistością.
istotność modelu danych - każdy element modelu jest istotny.
pełność modelu danych - żaden element modelu danych - istotny dla funkcjonowania firmy (organizacji), nie został pominięty.
normalizacja - każdy fakt przechowywany w bazie danych jest wyrażalny w niej tylko na jeden sposób.
anomalie - tracenie informacji, podatność na brak spójności lub nie możliwość wykonania operacji na danych spowodowane złym
schematem bazy danych.
schemat relacji - lista atrybutów relacji.
relacja - matematyczny obiekt (zbiór krotek) będący abstrakcją tabeli w relacyjnej bazie danych.
krotka - matematyczny obiekt (odwzorowanie) będący abstrakcją
zależność funkcyjna - zależność wartości jednych atrybutów od innych. Oznaczenie X -> Y co czytamy X determinuje Y.
nadklucz - zbiór atrybutów, których wartości jednoznacznie determinują wartości pozostałych atrybutów relacji.
klucz - minimalny zbiór atrybutów, których wartości jednoznacznie determinują wartości pozostałych atrybutów relacji.
zależność częściowa - zależność wartości atrybutu od części klucza.
zależność przechodnia - zależność wartości atrybutu od czegokolwiek nieporównywalnego z kluczem.
postać normalna Boyce’a-Codda - jedyną nietrywialną zależnością każdego atrybutu jest zależność od nadklucza. Inaczej mówiąc,
oznacza brak zależności nie od klucza.
postać normalna - trzecia - dopuszczona jest zależność atrybutu od części klucza o ile atrybut jest atrybutem kluczowym (należącym
