Λειτουργική εξάρτηση στο DBMS: Τι είναι, Τύποι και Παραδείγματα

Τι είναι η Λειτουργική Εξάρτηση;

Λειτουργική εξάρτηση (FD) είναι ένας περιορισμός που καθορίζει τη σχέση ενός χαρακτηριστικού με ένα άλλο χαρακτηριστικό σε ένα σύστημα διαχείρισης βάσεων δεδομένων (DBMS). Η λειτουργική εξάρτηση βοηθά στη διατήρηση της ποιότητας των δεδομένων στη βάση δεδομένων. Διαδραματίζει ζωτικό ρόλο η εύρεση της διαφοράς μεταξύ του καλού και του κακού σχεδιασμού της βάσης δεδομένων.

Μια λειτουργική εξάρτηση υποδηλώνεται με ένα βέλος "→". Η λειτουργική εξάρτηση του X στο Y αντιπροσωπεύεται από το X → Y. Ας κατανοήσουμε τη Λειτουργική εξάρτηση στο DBMS με παράδειγμα.

Παράδειγμα:

Αριθμός υπαλλήλου όνομα υπαλλήλου Μισθός Πόλη
1 Dana 50000 Σαν Φρανσίσκο
2 Francis 38000 Λονδίνο
3 Ανδρέας 25000 Τόκιο

Σε αυτό το παράδειγμα, εάν γνωρίζουμε την τιμή του αριθμού υπαλλήλου, μπορούμε να λάβουμε Όνομα Υπαλλήλου, πόλη, μισθό κ.λπ. Με αυτό, μπορούμε να πούμε ότι η πόλη, το Όνομα υπαλλήλου και ο μισθός εξαρτώνται λειτουργικά από τον αριθμό υπαλλήλου.

Βασικοί όροι

Ακολουθούν ορισμένοι βασικοί όροι για τη λειτουργική εξάρτηση στη βάση δεδομένων:

Βασικοί όροι Descriptιόν
Αξίωμα Τα αξιώματα είναι ένα σύνολο κανόνων συμπερασμάτων που χρησιμοποιούνται για να συναχθούν όλες οι λειτουργικές εξαρτήσεις σε μια σχεσιακή βάση δεδομένων.
Αποσύνθεση Είναι ένας κανόνας που προτείνει εάν έχετε έναν πίνακα που φαίνεται να περιέχει δύο οντότητες που καθορίζονται από το ίδιο πρωτεύον κλειδί, τότε θα πρέπει να εξετάσετε το ενδεχόμενο να τις χωρίσετε σε δύο διαφορετικούς πίνακες.
Εξαρτώμενος Εμφανίζεται στο δεξιά πλευρά του διαγράμματος λειτουργικής εξάρτησης.
καθοριστικός Εμφανίζεται στην αριστερή πλευρά του διαγράμματος λειτουργικής εξάρτησης.
Ένωση Προτείνει ότι εάν δύο πίνακες είναι χωριστοί και το PK είναι το ίδιο, θα πρέπει να εξετάσετε το ενδεχόμενο να τους τοποθετήσετε. μαζί

Κανόνες Λειτουργικών Εξαρτήσεων

Ακολουθούν οι Τρεις πιο σημαντικοί κανόνες για τη λειτουργική εξάρτηση στη βάση δεδομένων:

  • Ανακλαστικός κανόνας –. Εάν το X είναι ένα σύνολο χαρακτηριστικών και το Y είναι_υποσύνολο_του X, τότε το X έχει την τιμή του Y.
  • Κανόνας αύξησης: Όταν ισχύει το x -> y και το c είναι σύνολο χαρακτηριστικών, τότε ισχύει και το ac -> bc. Αυτό σημαίνει προσθήκη χαρακτηριστικών που δεν αλλάζουν τις βασικές εξαρτήσεις.
  • Κανόνας μεταβατικότητας: Αυτός ο κανόνας μοιάζει πολύ με τον μεταβατικό κανόνα στην άλγεβρα αν ισχύει x -> y και ισχύει y -> z, τότε ισχύει και το x -> z. Το X -> y καλείται ως λειτουργικά που καθορίζει το y.

Τύποι λειτουργικών εξαρτήσεων στο DBMS

Υπάρχουν κυρίως τέσσερις τύποι Λειτουργικής Εξάρτησης στο DBMS. Ακολουθούν οι τύποι λειτουργικών εξαρτήσεων στο DBMS:

  • Εξάρτηση πολλαπλών τιμών
  • Ασήμαντη Λειτουργική Εξάρτηση
  • Μη τετριμμένη λειτουργική εξάρτηση
  • Μεταβατική Εξάρτηση

Εξάρτηση πολλαπλών τιμών στο DBMS

Η εξάρτηση πολλαπλών τιμών εμφανίζεται στην περίπτωση όπου υπάρχουν πολλά ανεξάρτητα χαρακτηριστικά πολλαπλών τιμών σε έναν μόνο πίνακα. Μια εξάρτηση πολλαπλών τιμών είναι ένας πλήρης περιορισμός μεταξύ δύο συνόλων χαρακτηριστικών σε μια σχέση. Απαιτεί να υπάρχουν ορισμένες πλειάδες σε μια σχέση. Εξετάστε το ακόλουθο Παράδειγμα Εξάρτησης πολλαπλών τιμών για να το καταλάβετε.

Παράδειγμα:

Μοντέλο αυτοκινήτου Maf_year Χρώμα
H001 2017 Μεταλλικός
H001 2017 Πράσινο
H005 2018 Μεταλλικός
H005 2018 Μπλε
H010 2015 Μεταλλικός
H033 2012 Γκρί

Σε αυτό το παράδειγμα, το maf_year και το χρώμα είναι ανεξάρτητα το ένα από το άλλο αλλά εξαρτώνται από το car_model. Σε αυτό το παράδειγμα, αυτές οι δύο στήλες λέγεται ότι εξαρτώνται από πολλές τιμές από το car_model.

Αυτή η εξάρτηση μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής:

car_model -> maf_year

car_model-> χρώμα

Ασήμαντη λειτουργική εξάρτηση στο DBMS

Η εξάρτηση Trivial είναι ένα σύνολο χαρακτηριστικών που ονομάζονται τετριμμένα εάν το σύνολο των χαρακτηριστικών περιλαμβάνεται σε αυτό το χαρακτηριστικό.

Άρα, το X -> Y είναι μια τετριμμένη συναρτησιακή εξάρτηση αν το Y είναι ένα υποσύνολο του X. Ας το καταλάβουμε με ένα Παράδειγμα τετριμμένης συναρτησιακής εξάρτησης.

Για παράδειγμα:

Emp_id Emp_name
AS555 Βασανίζω
AS811 Γεώργιος
AS999 Kevin

Σκεφτείτε αυτόν τον πίνακα με δύο στήλες Emp_id και Emp_name.

{Emp_id, Emp_name} -> Το Emp_id είναι μια ασήμαντη λειτουργική εξάρτηση καθώς το Emp_id είναι ένα υποσύνολο του {Emp_id,Emp_name}.

Μη τετριμμένη λειτουργική εξάρτηση στο DBMS

Η λειτουργική εξάρτηση που είναι επίσης γνωστή ως μη τετριμμένη εξάρτηση εμφανίζεται όταν ισχύει το A->B όπου το Β δεν είναι υποσύνολο του Α. Σε μια σχέση, εάν το χαρακτηριστικό Β δεν είναι υποσύνολο του χαρακτηριστικού Α, τότε θεωρείται ως μη τετριμμένο εξάρτηση.

Εταιρεία Διευθύνων Σύμβουλος Ηλικία
Microsoft Satya Nadella 51
Google Sundar Pichai 46
Apple Tim Cook 57

Παράδειγμα:

(Εταιρεία} -> {CEO} (αν γνωρίζουμε την Εταιρεία, γνωρίζουμε το όνομα του Διευθύνοντος Συμβούλου)

Ωστόσο, ο Διευθύνων Σύμβουλος δεν είναι υποσύνολο της Εταιρείας, και ως εκ τούτου είναι μη τετριμμένη λειτουργική εξάρτηση.

Μεταβατική εξάρτηση στο DBMS

Μια μεταβατική εξάρτηση είναι ένας τύπος λειτουργικής εξάρτησης που συμβαίνει όταν το "t" σχηματίζεται έμμεσα από δύο λειτουργικές εξαρτήσεις. Ας το καταλάβουμε με το ακόλουθο Παράδειγμα Μεταβατικής Εξάρτησης.

Παράδειγμα:

Εταιρεία Διευθύνων Σύμβουλος Ηλικία
Microsoft Satya Nadella 51
Google Sundar Pichai 46
Alibaba Jack Ma 54

{Company} -> {CEO} (αν γνωρίζουμε την εταιρεία, γνωρίζουμε το όνομα του Διευθύνοντος Συμβούλου της)

{CEO } -> {Age} Εάν γνωρίζουμε τον CEO, γνωρίζουμε την ηλικία

Επομένως, σύμφωνα με τον κανόνα της μεταβατικής εξάρτησης:

{Company} -> {Age} θα πρέπει να ισχύει, αυτό είναι λογικό γιατί αν γνωρίζουμε το όνομα της εταιρείας, μπορούμε να γνωρίζουμε την ηλικία του.

Σημείωση: Πρέπει να θυμάστε ότι η μεταβατική εξάρτηση μπορεί να συμβεί μόνο σε μια σχέση τριών ή περισσότερων χαρακτηριστικών.

Τι είναι η Κανονικοποίηση;

Η κανονικοποίηση είναι μια μέθοδος οργάνωσης των δεδομένων στη βάση δεδομένων που σας βοηθά να αποφύγετε τον πλεονασμό δεδομένων, την εισαγωγή, την ενημέρωση και την ανωμαλία διαγραφής. Είναι μια διαδικασία ανάλυσης των σχημάτων σχέσεων με βάση τις διαφορετικές λειτουργικές εξαρτήσεις και το πρωτεύον κλειδί τους.

Η κανονικοποίηση είναι εγγενής στη θεωρία των σχεσιακών βάσεων δεδομένων. Μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα την αντιγραφή των ίδιων δεδομένων εντός της βάσης δεδομένων που μπορεί να οδηγήσει στη δημιουργία πρόσθετων πινάκων.

Πλεονεκτήματα της Λειτουργικής Εξάρτησης

  • Η Λειτουργική Εξάρτηση αποφεύγει τον πλεονασμό δεδομένων. Επομένως τα ίδια δεδομένα δεν επαναλαμβάνονται σε πολλές τοποθεσίες σε αυτό βάσεις δεδομένων
  • Σας βοηθά να διατηρήσετε την ποιότητα των δεδομένων στη βάση δεδομένων
  • Σας βοηθά να ορίσετε τις έννοιες και τους περιορισμούς των βάσεων δεδομένων
  • Σας βοηθά να εντοπίσετε κακά σχέδια
  • Σας βοηθά να βρείτε τα γεγονότα σχετικά με το σχεδιασμό της βάσης δεδομένων

Σύνοψη

  • Λειτουργική εξάρτηση είναι όταν ένα χαρακτηριστικό καθορίζει ένα άλλο χαρακτηριστικό στο α Σύστημα DBMS.
  • Axiom, Decomposition, Dependent, Determinant, Union είναι βασικοί όροι για τη λειτουργική εξάρτηση
  • Τέσσερις τύποι λειτουργικής εξάρτησης είναι 1) Πολυτιμές 2) Ασήμαντες 3) Μη τετριμμένες 4) Μεταβατικές
  • Η εξάρτηση πολλαπλών τιμών εμφανίζεται στην περίπτωση όπου υπάρχουν πολλά ανεξάρτητα χαρακτηριστικά πολλαπλών τιμών σε έναν μόνο πίνακα
  • Η εξάρτηση Trivial εμφανίζεται όταν ένα σύνολο χαρακτηριστικών που ονομάζονται τετριμμένα εάν το σύνολο χαρακτηριστικών περιλαμβάνεται σε αυτό το χαρακτηριστικό
  • Η μη τετριμμένη εξάρτηση εμφανίζεται όταν το A->B ισχύει όταν το B δεν είναι υποσύνολο του Α
  • Ένα μεταβατικό είναι ένας τύπος λειτουργικής εξάρτησης που συμβαίνει όταν σχηματίζεται έμμεσα από δύο λειτουργικές εξαρτήσεις
  • Η κανονικοποίηση είναι μια μέθοδος οργάνωσης των δεδομένων στη βάση δεδομένων που σας βοηθά να αποφύγετε τον πλεονασμό δεδομένων