functionele afhankelijkheid en normalisatie in databases

Functionele afhankelijkheid is een fundamenteel concept in databaseontwerp, dat de relatie tussen attributen in een tabel beschrijft. Het stelt dat een of meer attributen (determinant) uniek de waarde van een ander kenmerk (afhankelijk) bepalen.

Voorbeeld:

* Beschouw een tabel met attributen `StudentId`,` name` en `cursus '.

* Als `StudentId` elke student op unieke wijze identificeert, bepaalt` StudentId` functioneel functioneel `name` en` cursus '.

* We kunnen dit schrijven als `StudentId -> naam, cursus '.

Normalisatie is een proces van het organiseren van gegevens in een database om gegevensredundantie te verminderen en de gegevensintegriteit te verbeteren. Het gaat om het afbreken van een grote tabel in kleinere, beter beheersbare tabellen op basis van functionele afhankelijkheden.

Normale vormen (NFS):

Er zijn verschillende normale vormen (NF's), elk met toenemende niveaus van normalisatie:

* 1nf: Elke kolom in een tabel bevat atomaire waarden (ondeelbare eenheden). Geen herhalende groepen kolommen.

* 2nf: In 1NF, en geen niet-key attribuut is afhankelijk van slechts een deel van de primaire sleutel.

* 3NF: In 2NF, en geen niet-key attribuut is afhankelijk van een ander niet-key attribuut.

* bcnf (normale vorm van Boyce-codd): In 3NF, en elke determinant is een kandidaatsleutel.

* 4NF: In BCNF bestaat er geen afhankelijkheid van meerdere waarden.

* 5nf: In 4NF, en er bestaat geen verbindingsafhankelijkheid.

Voordelen van normalisatie:

* Vermindert gegevensredundantie: Door tabellen af ​​te breken, worden gegevens slechts eenmaal opgeslagen, waardoor redundantie wordt geminimaliseerd en de opslagruimte wordt bespaard.

* Verbetert gegevensintegriteit: Normalisatie voorkomt inconsistente gegevensupdates en zorgt voor gegevensnauwkeurigheid.

* verbetert de efficiëntie van gegevensquery: Kleinere, goed gestructureerde tabellen leiden tot snellere gegevens ophalen en manipulatie.

* Gegevensonderhoud vergemakkelijkt: Veranderingen in gegevens kunnen eenvoudig en consistent in de database worden aangebracht.

Voorbeeld van normalisatie:

Laten we een tabel "studenten" met attributen bekijken:`StudentId`,` name`, `cursus ',` instructeur`, `Department'.

* Niet -genormaliseerde tabel:

| StudentId | Naam | Cursus | Instructeur | Afdeling |

| --- | --- | --- | --- | --- |

| 1 | John Doe | Wiskunde | Prof. Smith | Wiskunde |

| 2 | Jane Doe | Natuurkunde | Prof. Jones | Natuurkunde |

| 1 | John Doe | Natuurkunde | Prof. Jones | Natuurkunde |

* 1nf: Omdat elke kolom atomaire waarden bevat, bevindt de tabel zich al in 1NF.

* 2nf: 'Cursus' is afhankelijk van 'StudentId', die deel uitmaakt van de primaire sleutel. Maar `instructeur` en` afdeling 'zijn afhankelijk van' cursus ', die geen deel uitmaakt van de primaire sleutel. Daarom moeten we de tabel in tweeën ontbinden:

studenten:

| StudentId | Naam | Cursus |

| --- | --- | --- |

| 1 | John Doe | Wiskunde |

| 2 | Jane Doe | Natuurkunde |

| 1 | John Doe | Natuurkunde |

cursussen:

| Cursus | Instructeur | Afdeling |

| --- | --- | --- |

| Wiskunde | Prof. Smith | Wiskunde |

| Natuurkunde | Prof. Jones | Natuurkunde |

* 3NF: De bovenstaande tabellen zijn al in 3NF, omdat geen niet-key attribuut afhankelijk is van een ander niet-key-kenmerk.

Conclusie:

Functionele afhankelijkheid en normalisatie zijn essentiële concepten in database -ontwerp, waardoor een gestructureerd en efficiënt databasesysteem wordt gemaakt. Normalisatie zorgt voor gegevensintegriteit, vermindert redundantie en verbetert de prestaties. Door deze concepten te begrijpen, kunt u betrouwbare en onderhoudbare databases maken.