Normalizacion 1 -_3_fn

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  • Introducción a las Bases de Datos 26 de abril de 2011 UPC - Ingeniería de Sistemas
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  • Introducción a las Bases de Datos 26 de abril de 2011 UPC - Ingeniería de Sistemas Superclave : conjunto de uno o más atributos que, tomados colectivamente, permiten identificar de forma única una entidad en el conjunto de entidades. Ejemplo: DNI en el conjunto de entidades Cliente identifica de modo único a un cliente. También lo es el conjunto DNI - Nombre del cliente. Si K es una superclave, también lo es cualquier superconjunto que contenga a K Las superclaves tales que los subconjuntos propios de ella no son superclave, se llaman Claves candidatas . Clave primaria es la clave candidata elegida por el diseñador para identificar una entidad.
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Transcript

  • 1. Base de Datos Profesor: Msc Luis Serna Jherry
  • 2. Objetivos de Hoy
    • Proceso de Normalización.
    • Dependencias Funcional, Funcional Completa y Transitiva.
    • Primera, Segunda y Tercera Formas Normales.
  • 3. El Proceso de Normalización
    • La teoría de la normalización permite reconocer propiedades indeseables en las relaciones y convertirlas.
    • Tiene como fundamento el concepto de formas normales.
    • Se dice que una relación está en una determinada forma normal si satisface un cierto conjunto de restricciones.
    • El proceso de normalización es reversible y no se pierde información.
  • 4. Formas Normales Relaciones FN/PJ (5FN) Universo de las relaciones (normalizadas y no normalizadas) Relaciones 1FN (relaciones normalizadas) Relaciones 2 FN Relaciones 3 FN Relaciones FNBC Relaciones 4FN
  • 5. El Proceso de Normalización Definiciones
    • DEPENDENCIA FUNCIONAL
      • Relación semántica entre dos ó más atributos:
    • El valor de un atributo “x”determina el valor de otro atributo “y”
    • RELACIÓN = Tabla
  • 6. Dependencia Funcional
    • Dada una Relación R , el atributo “y” de R , depende funcionalmente (DF) del atributo “x” de R , si el valor de “y” está determinado por el valor de “x”. El atributo x se llama determinante.
    Se lee: “R.x determina funcionalmente a R.y” o “R.y depende funcionalmente de R.x”. R.x R.y
  • 7.
    • Ejemplo:
    Dependencia Funcional C Alumno (N Alumno, C Postal, N Especialidad) C Alumno N Alumno C Alumno C Postal C Alumno N Especialidad C Alumno N Alumno C Postal N Especialidad 200800101 Salazar L14 Industrial 200840126 Jiménez L27 Electrónica 200812536 Bernales L01 Sistemas 200840016 Cordova L20 Sistemas 200820010 Alvarez L27 Civil
  • 8.
    • Ejemplo: Relación Evaluación en Cursos que se llevan sólo una vez
    Dependencia Funcional CAlumno 3456 1256 0101 3456 1234 N alumno José Pérez María Antúnez Lourdes Sánchez José Pérez Pilar García C Curso SI03 SI20 SI03 SI20 SI03 Q Nota 15.00 16.50 17.00 13.50 18.00 C Profesor 0301 2005 0312 2002 0304 CAlumno, C curso (C Profesor, Q Nota) CAlumno N alumno CAlumno, C curso C Profesor CAlumno, C curso Q Nota
  • 9. Dependencia Funcional
    • Dada una relación R, el atributo “y” depende funcionalmente del atributo “x” si y sólo si, siempre que dos tuplas concuerden en el valor de “x”, deben por fuerza concordar también en el valor de “y”.
    • La definición de Dependencia Funcional (DF) no requiere que el determinante x sea una clave candidata de R: no es obligatorio que un valor dado de x aparezca en una sola tupla de R.
  • 10. Dependencia Funcional Relación Evaluación C Alumno N Alumno C Curso Q Nota 200810025 Jiménez S03 15.00 200810025 Jiménez S20 16.50 200810025 Jiménez S25 13.25 200840026 La Madrid SI03 17.00 200840026 La Madrid HU2 14.00 C Alumno N Alumno Sin embargo, el atributo C Alumno NO es clave candidata de la relación Evaluación
  • 11. Dependencia Funcional Completa
    • Dada una Relación R , el atributo “z” de R , está en dependencia funcional completa (DFC) de la clave primaria PK de R , si el valor de “z” depende funcionalmente de TODA la clave PK y NO de un subconjunto de la misma.
    Donde PK=(x,y) R.z R.(x,y)
  • 12. Dependencia Funcional Completa Ejemplo: (C Estudiante, C Curso) Q Nota C Estudiante Q Nota C Curso C Estudiante 200810025 200810025 200525036 C Curso S03 S114 SI03 Q Nota 16.00 15.25 14.00 EVALUACION
  • 13. Dependencia Funcional Completa (C-Consultor, C-Proyecto) Q Horas_Trabajadas C-Consultor Q Horas_Trabajadas C-Proyecto C- Consultor C- Proyecto N- Consultor N- Proyecto Q Horas trabajadas C1 P1 Juan Auditoria 25 C1 P2 Juan DW 80 C2 P1 Pedro Auditoria 35 C3 P3 María CRM 20 C3 P4 María ERP 50
  • 14. Dependencia Transitiva
    • Dada una Relación R, el atributo “z” de R, está en dependencia transitiva (DT) de la clave primaria PK de R, si el valor de “z” depende funcionalmente de otro atributo no clave “y”.
    Se lee “R.z es funcionalmente dependiente de R.y y transitivamente dependiente de R.x” Donde PK=x R.y, R.z R.x
  • 15. Dependencia Transitiva Ejemplo: COMPROBANTE #Comprobante 0040 0050 0010 0020 C Cliente C01 C01 C02 C02 N Cliente Juan Juan María María D Venta 20/05/02 18/04/02 15/04/02 15/04/02 #Comprobante C Cliente, D Venta , N Cliente
  • 16. Dependencia Transitiva Ejemplo: Relación Asignación de Personal en un solo proyecto P C-Empleado C-Proyecto, DProyecto-Término C-Empleado N-Empleado $ Salario C- Proyecto D Proyecto- Término E1 Juan 3,500 P1 31/10/02 E2 Pedro 3,000 P1 31/10/02 E3 María 3,800 P2 15/11/02 E4 Andrés 3,000 P2 15/11/02 E5 Ana 2,800 P1 31/10/02
  • 17. Normalización Datos sin normalizar 1FN: Las relaciones no deben contener grupos repetitivos 2FN: Cada atributo no clave debe depender de toda la clave 3FN: Cada atributo no clave debe depender de toda la clave de esa relación y no de otros atributos. 1ra. Forma Normal 2da. Forma Normal 3ra. Forma Normal
  • 18. Anomalías
    • Se presentan cuando tratamos de almacenar información en tablas no normalizadas:
    • De actualización : inconsistencia de los datos como consecuencia de actualizaciones parciales y datos redundantes.
    • De inserción : imposibilidad de adicionar datos en la BD por la ausencia de otros.
    • De borrado : pérdida no intencionada de datos debido a la eliminación de otros.
  • 19. Primera Forma Normal (1FN)
    • Una relación está en primera forma normal o (1FN) si todos los atributos de cada tupla contienen un solo valor tomado de sus dominios respectivos (valores atómicos)
    • Todos los atributos de una relación tienen valores simples
    • Todos los  valores de cualquier columna son del mismo tipo
    • No hay grupos ni arreglos repetidos como valores
  • 20. Primera Forma Normal (1FN) Relación: Pedido CCliente NCliente NCiudad $Flete $Precio Unitario CProducto Qpedida DPedido C1 JUAN LIMA 0.75 8.20 I3 1 5/6/03 C1 JUAN LIMA 0.75 8.20 I3 2 12/10/03 C2 MARIA TUMBES 1.95 4.00 I2 1 15/05/03 C2 MARIA TUMBES 1.95 8.20 I3 1 15/05/03 C2 MARIA TUMBES 1.95 2.00 I1 3 15/05/03 C3 PEDRO LIMA 0.75 4.00 I2 1 10/08/03 C3 PEDRO LIMA 0.75 2.00 I1 2 10/10/03 C4 ANA ICA 1.05 10.50 I4 1 5/05/03
  • 21. Primera Forma Normal (1FN)
    • ¿Cuál es el problema?
    • ¿Por qué habría que modificar este esquema?
  • 22. Fallas de 1FN
    • Las fallas en el almacenamiento de una relación que ya está en 1FN, se deben a la presencia de uno o más atributos no-clave que no son DFC con la clave primaria (PK).
    • Los defectos se pueden eliminar con el siguiente procedimiento
      • Quitar de la relación 1FN todos los atributos no-clave que no estén en DFC de la PK.
      • Guardar esos atributos no-clave en relaciones nuevas y adecuadas.
  • 23. CCliente NCliente NCiudad $Flete $Precio Unitario CProducto Qpedida DPedido C1 JUAN LIMA 0.75 8.20 I3 1 5/6/03 C1 JUAN LIMA 0.75 8.20 I3 2 12/10/03 C2 MARIA TUMBES 1.95 4.00 I2 1 15/05/03 C2 MARIA TUMBES 1.95 8.20 I3 1 15/05/03 C2 MARIA TUMBES 1.95 2.00 I1 3 15/05/03 C3 PEDRO LIMA 0.75 4.00 I2 1 10/08/03 C3 PEDRO LIMA 0.75 2.00 I1 2 10/10/03 C4 ANA ICA 1.05 10.50 I4 1 5/05/03 Ejemplo de Fallas del 1FN ya que los atributos no dependen funcionalmente de toda la clave
  • 24. Segunda Forma Normal (2FN)
    • Una relación está en segunda forma normal o (2FN) si es 1FN y cada atributo no clave de la relación es total y funcionalmente dependiente (DFC) de su clave primaria
  • 25. Normalización
    • 2FN
    Cliente: ( C-Cliente , N-Cliente, N Ciudad, $Flete) Producto: ( C-Producto , $ Precio Unitario) Pedido 1: ( C-Cliente , C-Producto , D Pedido , Q Pedida)
  • 26. Segunda Normal (2FN)
    • ¿Cuál es el problema?
    • ¿Por qué habría que modificar este esquema?
  • 27. Fallas de 2FN
    • Los defectos de almacenamiento de una relación 2FN son causados por la dependencia transitiva (DT) de atributos no-clave con la clave primaria.
    • Se puede normalizar como sigue:
      • Examinar cada atributo no-clave para ver si está en DF con otro atributo diferente de la PK.
      • Crear una nueva relación para almacenar la no-clave transitivamente dependiente.
  • 28. Ejemplo de Falla de 2FN Cliente: ( C-Cliente , N-Cliente, N Ciudad, $ Flete )
  • 29. Tercera Forma Normal (3FN)
    • Una relación está en tercera forma normal o (3FN) si es 2FN y ningún atributo no-clave en la relación esta en DF con algún otro atributo no-clave.
    • I.E. Si está en 2FN y no tiene dependencias transitivas
  • 30. Normalización hasta 3FN Cliente 1: ( C-Cliente , N-Cliente, N Ciudad) Producto: ( C-Producto , $ Precio Unitario) Pedido 1: ( C-Cliente , C-Producto , D Pedido , Q Pedida) Ciudad: ( N Ciudad , $ Flete)
  • 31. Resumen de 1FN, 2FN y 3FN
    • Primera Forma Normal
    • Una relación está en primera forma normal o (1FN) si todos los atributos de cada tupla contienen un solo valor tomado de sus dominios respectivos (valores atómicos).
    • Segunda Forma Normal
    • Una relación está en segunda forma normal o (2FN) si es 1FN y cada atributo no clave de la relación es total y funcionalmente dependiente (DFC) de su clave primaria.
    • Tercera Forma Normal
    • Una relación está en tercera forma normal o (3FN) si es 2FN y ningún atributo no-clave en la relación esta en DF con algún otro atributo no-clave.
  • 32. Objetivos Generales de las Formas Normales
    • Eliminar ciertos tipos de redundancia.
    • Evitar ciertas anomalías en la actualización de datos.
    • Producir un diseño que sea una “buena” representación del mundo real: que sea fácil de entender intuitivamente y constituya una buena base para un crecimiento futuro.
    • Facilitar la recuperación de la información.