První normální forma

První normální forma (1NF)  je základní normální formou relace v relačním datovém modelu .

Definice

Relační proměnná je v první normální formě tehdy a jen tehdy, když v jakékoli platné hodnotě této proměnné každá relační n-tice obsahuje právě jednu hodnotu pro každý z atributů [1] .

V relačním modelu je vztah vždy v první normální formě, podle definice pojmu vztah .

Pokud jde o různé tabulky , nemusí být správnými reprezentacemi vztahů, a proto nemusí být v 1NF. Podle definice Christophera Date pro takový případ je tabulka normalizována (ekvivalentně je v první normální formě) tehdy a pouze tehdy, pokud je přímou a pravdivou reprezentací nějakého vztahu. Přesněji řečeno, dotyčná tabulka musí splňovat následujících pět podmínek:

  1. Neexistuje žádné řazení řádků shora dolů (jinými slovy, pořadí řádků nesděluje žádné informace).
  2. Neexistuje žádné řazení sloupců zleva doprava (jinými slovy, pořadí sloupců nenese žádné informace).
  3. Žádné duplicitní řádky.
  4. Každý průsečík řádku a sloupce obsahuje právě jednu hodnotu z odpovídající domény (a nic jiného).
  5. Všechny sloupce jsou normální [1] .

„Pravidelnost“ všech sloupců tabulky znamená, že v tabulce nejsou žádné „skryté“ komponenty, ke kterým lze přistupovat pouze vyvoláním nějakého speciálního operátoru namísto odkazování na běžné názvy sloupců, nebo které vedou k vedlejším účinkům na řádky. nebo tabulky při vyvolání standardních operátorů. Řetězce tedy například nemají žádné jiné identifikátory než normální hodnoty kandidátského klíče (žádné skryté „identifikátory řádku“ nebo „identifikátory objektů“). Také nemají skrytá časová razítka [1] .

Příklad

Původní nenormalizovaná (tj. nesprávná reprezentace nějaké relace) tabulka:

Zaměstnanec Telefonní číslo
Ivanov I.I. 283-56-82
390-57-34
Petrov P.P. 708-62-34

Tabulka zmenšená na 1NF, což je správná reprezentace nějakého vztahu:

Zaměstnanec Telefonní číslo
Ivanov I.I. 283-56-82
Ivanov I.I. 390-57-34
Petrov P.P. 708-62-34

Atomicita

Mnoho autorů doplňuje definici první normální formy o požadavek atomičnosti ( nedělitelnosti ) hodnot [2] . Pojem „atomicita“ je však příliš vágní [1] [3] . Například mnoho datových typů (řetězce, data, čísla s pevnou řádovou čárkou atd.) lze v případě potřeby snadno rozložit na jejich základní prvky pomocí standardních operací poskytovaných DBMS. K. Date dochází k závěru, že „koncept atomičnosti nemá absolutně žádný smysl“ [1] .

Historicky pojem „atomicita“ pochází z „jednoduchých domén“ ( anglicky  simple domains ), které navrhl autor relačního datového modelu E. F. Codd . Cíl „normální formy“ navržený Coddem v „A Relational Data Model for Large Shared Data Banks“ [4] nesouvisel s žádným teoretickým aspektem, jako je řešení anomálií nebo redundance. Codd navrhl používat „jednoduché domény“ pouze pro usnadnění budoucí implementace softwaru, a to následovně:

Relace, jejíž domény jsou všechny jednoduché, může být reprezentována, když je uložena jako dvourozměrné pole s jednotnými sloupci.

Původní text  (anglicky)[ zobrazitskrýt] Relace, jejíž domény jsou všechny jednoduché, může být v úložišti reprezentována dvourozměrným sloupcovým homogenním polem.

Snadná reprezentace vztahů s poli, která je proveditelná, když jsou všechny vztahy normalizovány, poskytuje výhody nejen pro ukládání, ale také pro přenos velkého množství dat mezi systémy, které používají značně odlišné reprezentace dat.

Původní text  (anglicky)[ zobrazitskrýt] Jednoduchost reprezentace pole, která se stane proveditelnou, když se všechny vztahy přenesou do normální formy, není výhodou pouze pro účely ukládání, ale také pro komunikaci hromadných dat mezi systémy, které používají velmi odlišné reprezentace dat.

Viz také

Poznámky

  1. 1 2 3 4 5 C. J. Datum. Co první normální forma skutečně znamená //С. J. datum. Datum v databázi: Spisy 2000-2006, Apress, 2006, ISBN 978-1-59059-746-0
  2. Elmasri, Ramez a Navathe, Shamkant B. Fundamentals of Database Systems, čtvrté vydání  . - Pearson, 2003. - S. 315. - ISBN 0321204484 . : "Stanovuje, že doména atributu musí obsahovat pouze atomické (jednoduché, nedělitelné) hodnoty a že hodnota jakéhokoli atributu v n-tici musí být jedinou hodnotou z domény tohoto atributu."
  3. Darwen, Hugh. Atributy s hodnotou vztahu; nebo Vstane prosím skutečná první normální forma? // Spisy relační databáze 1989-1991, Addison-Wesley, 1992.
  4. E.F. Codd. Relační model dat pro velké sdílené datové banky ( přeložil M. R. Kogalovsky) Archivováno 22. listopadu 2010 na Wayback Machine
    Codd, EF Relační model dat pro velké sdílené datové banky   // Communications of the ACM  : journal. - 1970. - Sv. 13 , č. 6 . - str. 377-387 . doi : 10.1145 / 362384.362685 . Archivováno z originálu 12. června 2007.

Literatura