Інформаційні системи та технології в економіці

Крім цього, реляційні бази даних повинні задовольняти так званим вимогам  нормалізації. Процес трансформацiї даних в реляційну форму називається нормалiзацiею баз даних. Нормалізація - це видалення надлишкових даних з кожної таблиці бази даних. Процес нормалiзацiї переслідує подвійну мету: видалити надлишкові копії даних i забезпечити максимальну гнучкість, як в структурах таблиць, так i в її iнтерфейсних програмах на випадок можливих майбутніх змін баз даних. Найчастіше зустрічаються п’ять форм нормалiзацiї, що означає п’ять різних установок реляційного критерію нормалізації баз даних. 

-Перша нормальна форма: кожне з полів заданої таблиці повинно бути неподільним по змісту використання і не містити повторюваних груп. Поле вважається неподільним, якщо воно містить тільки один елемент даних.

-Друга нормальна форма: задана таблиця задовольняє вимогам першої нормальної форми і, крім того, всі неключові поля таблиці повністю залежать від первинного ключа таблиці і від кожного поля в первинному ключі.

-Третя нормальна форма: таблиця задовольняє вимогам другої нормальної форми і, крім того, всі неключові поля повністю залежать від первинного ключа таблиці і не залежать один від одного.

-Четверта нормальна форма: таблиця задовольняє вимогам третьої нормальній формі і, крім того, забороняється зберігати незалежні елементи в одній і тій же таблиці, коли між цими елементами існує зв’язок (зв’язки) багато до багатьох.

-П’ята нормальна форма: таблиця задовольняє вимогам четвертої нормальної форми та існує можливість модернізації даних таблиці. Передбачається, що при розробці баз даних і особливо при проведенні нормалізації таблиць потрібно звертати велику увагу на те, щоб випадково не проігнорувати суттєву характеристику або параметри об’єкта.

Нормалізація збільшує число відношень в базах даних і тим самим час обробки. Але за рахунок коректності і усунення дублювання відбувається прискорення виконання доступу до даних.

4.11. Система керування базами даних та її основні функції   

Система керування базами даних - це сукупність мовних та програмних засобів, які призначені для створення, ведення і сумісного використання баз даних багатьма користувачами. 

Системи керування базами даних виконують наступні функції:

-Керування даними у зовнішній пам’яті. Функції управління даними у зовнішній пам’яті охоплюють створення необхідних структур зовнішньої пам’яті як для безпосереднього збереження даних, так і для службових цілей (наприклад, прискорення доступу до даних шляхом використання індексів), тобто підтримку логічних моделей даних, які в свою чергу визначають фізичну модель представлення даних; В деяких існуючих системах керування базами даних активно використовуються можливості файлових систем, хоча користувачі не повинні знати, чи використовує система керування базами даних файлову структуру чи ні. Існує цілий набір способів організації зовнішньої пам’яті баз даних. Конкретні методи організації зовнішньої пам’яті необхідно вибирати сумісно зі всіма іншими рішеннями. Основна функція керування даними – реалізація типових операцій обробки даних, а саме: збір, реєстрація і перенесення інформації на машинні носії; передача інформації в місця її зберігання і обробки; ввід інформації в ЕОМ, контроль вводу і її компонування в пам’яті комп’ютера; створення і ведення внутрішньомашинної інформаційної бази; обробка інформації на ЕОМ (нагромадження, сортування, корекція, вибір, арифметична і логічна обробка) для розв’язання функціональних задач системи (підсистеми) управління об’єктом.

-Управління буферами оперативної пам’яті. Системи керування базами даних використовують бази даних значних розмірів, які перевищують доступні обсяги оперативної пам’яті. Якщо в цьому випадку при звертанні до будь-якого елемента даних проходить обмін із зовнішньою пам’яттю, тоді швидкість роботи системи визначається швидкістю обміну із зовнішньою пам’яттю. Єдиним способом реального збільшення цієї швидкості є буферизація даних в оперативній пам’яті. І навіть, якщо операційна система проводить загальносистемну буферизацію, цього недостатньо для цілей систем керування базами даних, яка в більшій мірі визначає корисність буферизації для тієї чи іншої частини бази даних. В розвинутих системах керування базами даних підтримується власний набір буферів оперативної пам’яті з конкретними правилами заміни буферів. При управлінні буферами необхідно розробляти і застосовувати узгоджені алгоритми буферизації, журналізації та синхронізації. Існує цілий напрям розвитку систем керування базами даних, орієнтований на постійну наявність всієї бази даних в оперативній пам’яті. Цей напрям грунтується на припущенні, що в майбутньому обсяги оперативної пам’яті зростуть, що і дозволить не турбуватися про буферизацію. 

-Управління транзакціями. Транзакція - це послідовність операцій над базами даних, що розглядаються системою керування базами даних як єдине ціле, при цьому зміни вносяться не відразу, а відкладаються до закриття транзакції. Якщо транзакція успішно виконується, тоді система керування базами даних фіксує зроблені нею зміни в базі даних, в іншому випадку жодна з цих змін не відображається на базі даних. Поняття транзакції необхідне для підтримки логічної цілісності бази даних (наприклад, необхідність об’єднання елементарних операцій над файлами). Підтримка транзакцій - необхідна умова навіть однокористувацьких систем керування базами даних. Але поняття транзакції набагато важливіше в багатокористувацьких системах керування базами даних. Та властивість, що кожна транзакція починається при цілісному стані бази даних і залишає цей стан цілісним після свого завершення, робить дуже зручним використання транзакції, як одиниці активності користувача по відношенню до бази даних. При відповідному механізмі управлінні транзакцій користувач може відчути себе єдиним користувачем системи керування базами даних. Операції створення та маніпулювання логічними даними (вибір, вставка, обновлення, знищення даних) супроводжуються одночасним відображенням цих операцій над фізичними даними; Крім цього, повинна забезпечується організація,