Db crash_course-normalization

Κανονικοποίηση Βάσεων
Δεδοµένων

(Database Normalization)

Πχης (M) B. Παπαλιάκος ΠΝ
(vpapaliakos@gmail.com)

Διαδικαστικά θέµατα

Διάρκεια: 20 λεπτά
●

●Η παρουσίαση είναι διαθέσιµη στη διεύθυνση
http://papaliakos.gr/db/presentations
●Επίσης σας έχει διανεµηθεί σε χαρτί ώστε...

●ΝΑ ΚΡΑΤΗΣΕΤΕ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ!

●Ερωτήσεις δεκτές, κατά προτίµηση στο τέλος
κάθε ενότητας

Εισαγωγή
● Υπόθεση: είστε σχετικοί µε το αντικείµενο των
ΒΔ.
● Νιώθετε ότι σας λείπουν κάποιες γνώσεις, όµως
τα καταφέρατε σε µια-δυο περιπτώσεις που
χρειάστηκε να φτιάξετε ΒΔ στην access.
● Σας προσφέρουν 2000 € για µια ΒΔ-δουλειά
µιας εβδοµάδας: pas mal!

Στόχοι

Να µπορούµε να εξηγήσουµε τις έννοιες:

● Εξάρτηση (data dependency)
● Πλεονασµός (redundancy) και
● Ασυνέπεια (inconsistency) δεδοµένων

Να µπορούµε να εξαλείψουµε τα παραπάνω
προβλήµατα µέσω της κανονικοποίησης (normalization).

Βασικές έννοιες - Πυλώνες
● Εξάρτηση (Dependency)
● Πλεονασµός δεδοµένων (Data redundancy)
● Ασυνέπεια δεδοµένων (Data inconsistency)
● Κανονικοποίηση (Normalization)
● Κανονικές µορφές (Normal forms)
● 1NF – 2NF - 3NF

“Στο πεδίο των Η/Υ όπου κι αν πετάξεις µια πέτρα θα χτυπήσεις µια βάση
δεδοµένων”

1. Εξάρτηση (Dependency)
Όταν λέµε: το Y εξαρτάται από το X εννοούµε:

Y=f(X)

● ή µε άλλα λόγια, το Χ καθορίζει το Υ.
● Αυτή η εξάρτηση σηµειώνεται ως X → Y.

Παράδειγµα:
invoice_id line_nr product_code product_name customer_name

Τι εξαρτήσεις έχουµε εδώ;

Όταν λέµε: το Y εξαρτάται από το X εννοούµε:

Y=f(X)

● ή µε άλλα λόγια, το Χ καθορίζει το Υ.
● Αυτή η εξάρτηση σηµειώνεται ως X → Y.
Παράδειγµα:

product_code product_name
→
invoice_id
→ customer_name

Δώστε παραδείγµατα εξαρτηµένων µεταβλητών:

● Σε µια ΒΔ µαθητών-µαθηµάτων-βαθµών
● Σε µια ΒΔ υλικών-αποθηκών-αποθεµάτων
● Σε µια ΒΔ αυτοκινήτων

“Καλή” και “Κακή” εξάρτηση

● “Καλή” εξάρτηση (“Good” dependency):
● Πρωτεύον κλειδί (Primary Key) → άλλες ιδιότητες

● “Κακές” εξαρτήσεις (“Bad” dependencies):
● Μερική εξάρτηση (Partial dependency)

● Μεταβατική εξάρτηση (Transitive dependency)

2Α. Πλεονασµός δεδοµένων
(Data redundancy)
Η ίδια πληροφορία φυλάσσεται σε διάφορα µέρη (διπλο-εγγραφή).
Παράδειγµα: η διεύθυνση και το τηλέφωνο ενός πελάτη µπορεί να φυλάσεται στο αρχείο των
λογαριασµών όψεως και στο αντίστοιχο αρχείο των λογαριασµών ταµιευτηρίου µιας τράπεζας.

κωδ_λογαρ. πελ_όνοµα πελ_διευθ πελ_τηλ
οψ-004 Παπαλιάκος Κρυστάλλη 6943483457
ταµ-037 Παπαλιάκος Κρυστάλλη 6943483457
Αυτό ονοµάζεται
πλεονασµός δεδοµένων
(data redundancy).

2Α. Πλεονασµός δεδοµένων
(Data redundancy)
● Παράδειγµα:

Τι µπορεί να πάει στραβά???

2Β. Ασυνέπεια δεδοµένων
(Data inconsistency)
● Αυτός ο πλεονασµός µπορεί να οδηγήσει σε

ασυνέπεια δεδοµένων (data inconsistency)

δηλαδή σε
● διαφορετικά αντίγραφα των ιδίων δεδοµένων τα οποία
● µπορεί να µη συµφωνούν µεταξύ τους.

● διαφορετικά αντίγραφα των ιδίων δεδοµένων
● µπορεί να µη συµφωνούν µεταξύ τους.
● Παράδειγµα: αν αλλάξουµε τη διεύθυνση ενός πελάτη στο αρχείο των λογαριασµών
ταµιευτηρίου, τότε αυτή η αλλαγή δεν θα φαίνεται οπουδήποτε αλλού (πχ. στο αρχείο των
λογαριασµών όψεως).

οψ-004 Παπαλιάκος Κρυστάλλη 6943483457
ταµ-037 Παπαλιάκος Καβάφη 6947159333

● διαφορετικά αντίγραφα των ιδίων δεδοµένων
● συµφωνούν µεταξύ τους;

Προβλήµατα στα δεδοµένα µας
(Data anomalies)

Update anomaly

Insertion anomaly

Deletion anomaly

Τι κάνουµε ???
I am superhero
2NF
(arghh!)
● Normalization to the rescue

I am super-
superhero
I am superhero
3NF
1NF
(arghh!)
(arghh!)

3. Normal forms & normalization
1η κανονική µορφή - First “The key...”
Normal Form (1NF)

2η κανονική µορφή - Second “the whole key...”
Normal Form (2NF)

3η κανονική µορφή - Third “and nothing but the key!”
Normal Form (3NF)

3. Normal forms & normalization
Η διαδικασία κανονικοποίησης (για κάθε πίνακα)

● Συµµόρφωση των δεδοµένων µας σε διαδοχικές κανονικές
µορφές (1NF → 2NF → 3NF)
● Κάθε στήλη (σε κάθε πίνακα) εξαρτάται από
● Το κλειδί,
● ολόκληρο το κλειδί και
● τίποτα άλλο εκτός από το κλειδί

● 1NF (the key) → 2NF (the whole key) → 3NF (& nothing but the key)

3Α. 1η κανονική µορφή
st
1 Normal Form (1NF)
1η κανονική µορφή
First Normal Form (1NF): “the Key”

● Το κλειδί καθορίζει όλες τις ιδιότητες (στήλες) του πίνακα
● ΟΧΙ πολλαπλές τιµές σε µία στήλη

● ΟΧΙ οµάδες δεδοµένων: µία στήλη = µία ιδιότητα

3Α. 1η κανονική µορφή
st
1 Normal Form (1NF)
● Ο παρακάτω πίνακας είναι σε 1NF;

3Β. 2η κανονική µορφή
nd
2 Normal Form (2NF)
Second Normal Form (2NF): “the whole key...”

● 1η κανονική µορφή (1NF)

+
● ΟΧΙ µερικές εξαρτήσεις (partial dependencies),

Άρα............

Θεραπεία για τις “κακές εξαρτήσεις”
Αφαιρούµε τις µερικές εξαρτήσεις


invoice_id line_nr product_code product_name

invoice_id customer_name

3Γ. 3η κανονική µορφή
rd
3 Normal Form (3NF)
Third Normal Form (3NF): “...and nothing but the key!”

● 2η κανονική µορφή (2NF)

+
● ΟΧΙ µεταβατικές εξαρτήσεις (transitive dependencies)

Οπότε..............

Θεραπεία για τις “κακές εξαρτήσεις”
Αφαιρούµε τις µεταβατικές εξαρτήσεις

invoice_id line_nr product_code product_name


invoice_id line_nr product_code product_code product_name


Κανονικοποίηση στην πράξη

Συνεπώς...
● Αφαιρούµε
– Πολλαπλές στήλες – πολλαπλές τιµές
– Μερικές εξαρτήσεις
– Μεταβατικές εξαρτήσεις
● Εξαλείφουµε προβλήµατα στα δεδοµένα µας

● Κανονικοποίηση όλων των πινάκων
● Κανονικοποίηση όλης της ΒΔ

Επίλογος
● Βασικές έννοιες
– Εξάρτηση (Dependency)
– Πλεονασµός δεδοµένων (Data redundancy)
– Ασυνέπεια δεδοµένων (Data inconsistency)
– Κανονικοποίηση (Normalization)
– Κανονικές µορφές (Normal forms)
1NF – 2NF - 3NF

Επίλογος

Στόχοι:
1.Να µπορούµε να εξηγήσουµε τις έννοιες:
– Εξάρτηση (data dependency)

– Πλεονασµός (redundancy) και
– Ασυνέπεια (inconsistency) δεδοµένων
2.Να µπορούµε να εξαλείψουµε τα παραπάνω
προβλήµατα µέσω της κανονικοποίησης
(normalization).

Πηγές
● http://en.wikipedia.org/wiki/Database_normaliza
tion (click here)
● http://databases.about.com/od/specificproducts/
a/normalization.htm (click here)

Db crash_course-normalization

More Related Content

Featured (20)

Db crash_course-normalization