Transcript A -> D - Edouard Lopez

Base de Données 2
Cours 5 partie 2
Julie Dugdale
[email protected]
Material/Sources: Daniel Bardou, Julie Dugdale &
Vanda Luengo
Sommaire
 La normalisation
 Buts de la normalisation
 Formes normales
 Première forme normale
 Deuxième forme normale
 Troisième forme normale
 Forme normale de Boyce-Codd
 Algorithme de Normalisation
 Algorithme de Normalisation – Exemple
 Entre Fonctionnel et Opérationnel
 Dénormalisation
Normalisation - Résumé
Définition:
Le processus de restructurer le modèle de
données logiques pour :



Eliminer les redondances,
Organiser les données efficacement,
Réduire le potentiel d'anomalies pendant les
opérations sur les données.
Normalisation - Résumé
 Chaque nouvelle forme normale marque une
étape supplémentaire de progression vers
des relations présentant de moins en moins
de redondance
 Le but..
est d'obtenir une représentation des données
présentant un minimum de redondance à
l'intérieur de chaque relation et un maximum
d'indépendance entre les différentes relations
Normalisation : 3FN - Résumé
Définition : troisième forme normale:
 Une relation est en troisième forme normale
si :
- elle est en deuxième forme normale ;
- tout attribut n'appartenant pas à une clé ne
dépend pas d'un attribut non clé.
- cad toute DF dont la partie droite n’est pas
une clé doit avoir une partie gauche qui est
une clé :
B, C
OK
A, B, C
Algorithme de
Normalisation
Algorithme de Normalisation
 L’algorithme de conception de schéma
relationnel en 3NF
 Théorème:
Tout schéma relationnel peut se décomposer en
schémas sous 3ième forme normale avec
préservation des Dépendances Fonctionnelles
 Il existe divers algorithmes de décomposition
(nous n’en étudierons qu’un « classique » dû à
Bernstein
Algorithme de Normalisation
 4 étapes
1. Calculer DF-, une Couverture Irredondante Minimale
(une CIM) de DF, en enlevant:

A) les redondances des attributs de partie gauche
Est-ce que AB → D a des attributs redondants dans la
partie gauche? Est-ce que cela pourrait être remplacé par B →
D ou A → D?

B) les dépendances redondantes (transitivité)
Si A dépend de B et B dépend de C, alors A dépend aussi
de C
2. Regrouper en DFi- les dépendances fonctionnelles de
DF- ayant même partie gauche.
Algorithme de Normalisation
3. Pour chaque DFi-, construire un schéma
relationnel Ri avec l’union des attributs de
DFi4. Trouver les clés de DF-. Si aucune de ces
clés n’est contenue dans au moins un des Ri,
alors il faut rajouter un schéma relationnel Rk
= {Ki K->K} avec K un clé candidate.
Résultat : Toutes les Ri sont 3NF!
Algorithme de Normalisation:
Exemple
 On considère la relation R(A, B, C, D, E) et
l’ensemble de dépendances fonctionnelles
suivant DF= {A -> BC, CD -> E, B -> D, A ->
D, BE -> D}
 D'abord mettre DF sous forme canonique:
(partie droite atomique)…
DF = {A -> B, A -> C, CD -> E, B -> D, A -> D,
BE -> D}
Algorithme de Normalisation:
Exemple
 Souvent utile de dessiner un graphe des
dépendances fonctionnelles de DF:
DF = {A -> B, A -> C, CD -> E, B -> D, A -> D,
BE -> D}
A
B
C
D
E
Algorithme de Normalisation:
Exemple
1. Calculer un couverture irredondante DF- (une CIM) de
DF, en enlevant:


A) les redondances des attributs de partie gauche
B) les dépendances redondantes (transitivité)
DF = {A -> B, A -> C, CD -> E, B -> D, A -> D, BE -> D}

A) Elimine BE -> D (car on a déjà B->D)
DF = {A -> B, A -> C, CD -> E, B -> D, A -> D, BE -> D}
B) Elimine A -> D (car on a déjà A->B et B->D)
Donc, DF- = {A -> B, A -> C, CD -> E, B -> D}
Algorithme de Normalisation:
Exemple
 Utile: graphe des dépendances fonctionnelles
de DF:
A) Elimine BE -> D (car on a déjà B->D)
B) Elimine A -> D (car A->B et B->D)
Donc, DF- = {A -> B, A -> C, CD -> E, B -> D}
A
B
C
D
E
Algorithme de Normalisation:
Exemple
2. Regrouper les dépendances fonctionnelles de DFayant même partie gauche, en DFiDF- = {A -> B, A -> C, CD -> E, B -> D}
DF1- =
{A -> B, A -> C}
DF2- =
{CD -> E}
DF3- =
{B -> D}
Algorithme de Normalisation:
Exemple
3. Pour chaque DFi-, construire un schéma relationnel
Ri avec l’union des attributs de DFiDF1- = {A -> B, A -> C}
DF2- = {CD -> E}
DF3- = {B -> D}
 R1 = {A, B, C}
 R2 = {C, D, E}
 R3 = {B, D}
Algorithme de Normalisation:
Exemple
4. Trouver les clés de DF-. Si aucune de ces
clés n’est contenue dans au moins un des Ri,
alors il faut rajouter un schéma relationnel Rk
= {Ki K->K} avec K un clé candidate.
Clés = seule candidate = A
A appartient à R1 => OK
R1 = {A, B, C}
R2 = {C, D, E}
R3 = {B, D}
Résultat: Toutes les Ri sont 3NF!
Processus global de conception de
base de données
 On a supposé que le schéma R est donné
 R pourrait avoir été généré pendant la
conversion du diagramme E-A en un ensemble
de tableaux.
 R pourrait avoir été une seule relation contenant
tous les attributs ayant un intérêt.


La normalisation découpe R en des relations plus
petites.
R pourrait avoir été le résultat d'une conception
ad hoc de relations, qu'on teste/convertit alors
vers une forme normale.
Modèle ER et normalisation
 Quand un diagramme E-A est conçu avec soin, identifiant
toutes les entités correctement, les tableaux générés à
partir du diagramme E-A ne devraient pas nécessiter de
plus de normalisation.
 Cependant, dans une conception réelle (imparfaite), il
peut y avoir des dépendances fonctionnelles d'attributs
non-clé d'une entité vers d'autres attributs de l'entité

Exemple : une entité employé avec les attributs
numéro_département et adresse_département, et une
dépendance fonctionnelle numéro_département 
adresse_département

Une bonne conception aurait fait du département une entité
Entre Fonctionnel et Opérationnel
 Quelques conseils

Il ne faut jamais oublier qu’il y aura des utilisateurs de
la base. Il faut par conséquent être fonctionnel et
opérationnel.

Fonctionnel : une base avec beaucoup de tables est
difficile à gérer. Il faut optimiser les tables dans leur
structure (recherche de clefs étrangères).

Opérationnel : pour les traitements, les relations de
type CIF (contrainte d'intégrité référentielle) sont à
privilégier.
Dénormalisation
Dénormalisation
 On appelle dénormalisation l'introduction volontaire de
redondance répondant principalement à des conditions
d'efficacité.
 Exemple; Soit le schéma relationnel suivant:
Article(NumArt, desigArt, prixArt)
Commande(NumCom,DateCom, NumCli)
Ligne_Commande(NumCom,NumArt,Qtite)
Client(NumCli,NomCli,AdrCli)
Dénormalisation
 Supposons que le marketing (pour l’émission de mailing)
soumet très fréquemment à la base des requêtes de la
forme:
 Quels sont les adresses des clients ayant passé
commande de tel(s) article(s)
-> On doit à chaque fois vérifier dans 4 tables pour
donner la réponse
* Article(NumeroArticle2, designationArticle1, prixArticle)
* Commande(NumeroCommande5,DateCommande, NumeroClient6)
* Ligne_Commande(NumeroCommande4,NumeroArticle3,Qtite)
* Client(NumeroClient7,NomClient,AdresseClient8)
Dénormalisation
Si on met l'attribut designationArt dans
Commande on a besoin de deux tables
..Redondance mais efficacité
Article(NumeroArticle, designationArticle, prixArticle)
* Commande(NumeroCommande,DateCommande, NumeroClient2,
designationArticle1)
Ligne_Commande(NumeroCommande,NumeroArticle,Qtite)
* Client(NumeroClient3,NomClient,AdresseClient4)