Особлива увага при побудові моделі приділяють цілісності і відсутності надмірності даних. Надмірність - це багаторазове повторення одних і тих же даних.
Відносини і атрибути
нормалізація відносин
Нормальна форма - якість зв'язку в реляційної моделі даних, що характеризує його з точки зору надмірності, яка потенційно може привести до логічно помилкових результатів вибірки або зміни даних.
Нормальна форма визначається як сукупність вимог, яким має задовольняти відношення.
Процес перетворення бази даних до виду, який відповідає нормальним формам, називається нормалізацією. Нормалізація призначена для приведення структури бази даних до виду, що забезпечує мінімальну надмірність, тобто нормалізація не має на меті зменшення або збільшення продуктивності роботи або ж зменшення або збільшення обсягу БД. Кінцевою метою нормалізації є зменшення потенційної суперечливості збереженої в БД інформації.
Усунення надмірності проводиться, як правило, за рахунок декомпозиції відносин таким чином, щоб в кожному відношенні зберігалися тільки первинні факти (тобто факти, що не виводяться з інших збережених фактів).
Таблиця знаходиться в першій нормальній формі, якщо кожен її атрибут атомарен. Під виразом «атрибут атомарен» розуміється, що атрибут може містити тільки одне значення. Таким чином, не існує 1NF таблиці, в полях яких можуть зберігатися списки значень. Для приведення таблиці до 1NF зазвичай потрібно розбити таблицю на кілька окремих таблиць.
Зауваження: в реляційної моделі відношення завжди знаходиться в 1 (або вищою) нормальної формі в тому сенсі, що інші відносини не розглядаються в реляційної моделі. Тобто саме визначення поняття відношення свідомо має на увазі наявність 1NF.
Таблиця знаходиться в другій нормальній формі, якщо вона знаходиться в першій нормальній формі, і при цьому будь-який її атрибут, який не входить до складу первинного ключа, функціонально повно залежить від первинного ключа. Функціонально повна залежність означає, що атрибут функціонально залежить від усього первинного складеного ключа, але при цьому не перебуває у функціональній залежності від будь-якої з вхідних в нього атрибутів (частин). Або іншими словами: в 2NF немає неключових атрибутів, залежних від частини складного ключа (+ виконуються умови 1NF).
Таблиця знаходиться в третій нормальній формі (3NF), якщо вона знаходиться в другій нормальній формі 2NF і при цьому будь-який її неключових атрибут залежить тільки від первинного ключа (інакше кажучи, один факт зберігається в одному місці).
Таким чином, ставлення знаходиться в 3NF тоді і тільки тоді, коли воно знаходиться у 2NF і відсутні транзитивні залежності неключових атрибутів від ключових. Транзитивної залежністю неключових атрибутів від ключових називається наступна: A> B і B> C, де A - набір ключових атрибутів (ключ), B і С - різні безлічі неключових атрибутів.
При вирішенні практичних завдань в більшості випадків третя нормальна форма є достатньою. Процес проектування реляційної бази даних, як правило, закінчується приведенням до 3NF.
схема даних
база дані користувач турист