Реляционные базы данных. 
Нормализация баз данных

Реляционная модель данных основана на математическом понятии «отношение» и является совокупностью простейших двумерных таблиц-отношений (объектов модели). Связи между двумя логически связанными таблицами в реляционной модели устанавливаются по равенству значений одинаковых атрибутов таблиц-отношений.

Элементами структуры данных реляционной модели являются: таблица; столбец; строка; ключ.

Таблица — это основной тип структуры данных реляционной модели. Структура таблицы определяется совокупностью столбцов. Столбец соответствует некоторому элементу данных и называется полем. Поле — это элементарная единица логической организации данных, которая соответствует отдельной неделимой единице информации — реквизиту.

Логически завершенный набор значений полей образует строку или запись. Запись — это совокупность полей, соответствующих логически связанным реквизитам. Структура записи определяется составом входящих в нее полей. Запись является основной структурной единицей обработки данных и единицей обмена между оперативной и внешней памятью.

В таблице не должно быть двух одинаковых строк. Для однозначной идентификации записей вводится понятие ключа. Ключ является уникальным идентификатором (именем поля), который однозначно определяет запись и позволяет устранять избыточность и дублирование данных. Ключи могут быть первичными (уникальными) или вторичными; простыми или составными.

Первичный, или уникальный, ключ однозначно определяет запись, и его значение не повторяется в таблице. Вторичный ключ допускает повторения. Таких ключей может быть несколько. Простой ключ состоит из одного поля, а составной — из двух или более полей.

Таким образом, реляционная БД является совокупностью простейших двумерных таблиц, состоящих из множества полей и записей. Каждое поле имеет имя, тип и свойства.

Между таблицами в реляционной БД устанавливаются логические связи, реализуемые за счет наличия одинаковых полей (ключей) в связываемых таблицах. Реляционная БД является совокупностью логически взаимосвязанных таблиц-отношений, отражающих некоторую предметную область.

Нужно стремиться так организовать связи между реквизитами ИО, чтобы они удовлетворяли трем нормальным формам (требованиями нормализации данных — цель — устранение логических ошибок при проектировании БД). Информационный объект находится:

• · в первой нормальной форме, если все его реквизиты являются простыми. При этом каждый ИО за исключением тех, которые не имеют подчиненных ИО, должен содержать уникальный идентификатор — ключ;
• · во второй нормальной форме, если все описательные (неключевые) реквизиты функционально полно зависят от ключа. Это означает, что каждому значению ключа соответствует только одно значение описательного реквизита;
• · в третьей нормальной форме, если все описательные реквизиты зависят от ключа нетранзитивно. Транзитивная — зависимость, при которой какой-либо описательный реквизит зависит от другого описательного реквизита, а тот, в свою очередь, зависит от ключа. Это означает, что по крайней мере все описательные реквизиты должны быть взаимно независимы.