หน่วยที่6

ระบบจดั การฐานขอ้ มูล รหสั วชิ า 3204-2004 หน่วยที่ 6 การจดั ระบบขอ้ มูลในรปู แบบบรรทดั ฐาน

ระบบจดั การฐานขอ้ มูล รหสั วชิ า 3204-2004 หวั ขอ้ เรอื่ ง 6.1 การจดั ระบบขอ้ มูลในรูปแบบบรรทดั ฐาน 6.2 วตั ถุประสงคข์ องการจดั ระบบขอ้ มลู ในรูปแบบบรรทดั ฐาน 6.3 กระบวนการปรบั บรรทดั ฐาน 6.4 รูปแบบบรรทดั ฐาน

ระบบจดั การฐานขอ้ มูล รหสั วชิ า 3204-2004 แนวคิด การจดั ระบบขอ้ มูลในรูปแบบบรรทดั ฐานเป็ นวิธีการที่ใชใ้ นการ ตรวจสอบ และแกไ้ ขปัญหาการซา้ ซอ้ น ของขอ้ มูล จดั การกบั ขอ้ มูลได้ ง่าย สามารถลบ เพิ่ม และเปล่ียนแปลงขอ้ มูลไดโ้ ดยไม่ก่อใหเ้ กิดปัญหา ฐานข้อมูลที่ดีต้องสามารถจัดการข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพ กระบวนการปรบั บรรทดั ฐานเป็ นทฤษฎีหน่ึงท่ีผูอ้ อกแบบฐานขอ้ มูล จะตอ้ งนามาใชใ้ นการแปลงขอ้ มูลท่ีอยู่ในรูปแบบที่ซบั ซอ้ นใหอ้ ยู่ใน รูปแบบทง่ี า่ ยตอ่ การนาไปใชง้ านและก่อใหเ้ กิดปัญหานอ้ ยทส่ี ุด

ระบบจดั การฐานขอ้ มูล รหสั วชิ า 3204-2004 วตั ถุประสงคเ์ ชงิ พฤตกิ รรม 1. บอกความหมายของการจดั ระบบขอ้ มลู ในรูปแบบบรรทดั ฐานได้ 2. บอกวตั ถปุ ระสงคข์ องการจดั ระบบขอ้ มูลในรูปแบบบรรทดั ฐานได้ 3. บอกประโยชนข์ องการปรบั บรรทดั ฐานได้ 4. อธิบายกระบวนการปรบั บรรทดั ฐานได้ 5. บอกคณุ สมบตั ขิ องรปู แบบบรรทดั ฐานระดบั ตา่ ง ๆ ได้ 6. จดั ระบบขอ้ มูลใหอ้ ยใู่ นรูปแบบบรรทดั ฐานได้

ระบบจดั การฐานขอ้ มูล รหสั วชิ า 3204-2004 6.1 การจดั ระบบขอ้ มูลในรปู แบบบรรทดั ฐาน การจดั ระบบขอ้ มูลในรูปแบบบรรทดั ฐาน (Normalization) เป็ นการแยกตาราง เพื่อลดความซบั ซอ้ นของขอ้ มูล ทาใหม้ ีประสทิ ธิภาพ จดั การไดง้ ่าย สามารถลบ เพิ่ม และเปล่ียนแปลงข้อมูลไดโ้ ดยไม่ ก่อใหเ้ กดิ ปัญหา

ระบบจดั การฐานขอ้ มูล รหสั วชิ า 3204-2004 6.2 วตั ถุประสงคข์ องการจดั ระบบขอ้ มูล ในรปู แบบบรรทดั ฐาน 6.2.1 เพอ่ื ลดเน้อื ที่ในการจดั เกบ็ ขอ้ มูล การทาใหเ้ ป็ นบรรทดั ฐานเป็ นการลดความซา้ ซอ้ นของขอ้ มูลใน รเี ลชนั ซง่ึ ทาใหล้ ดเน้ือทใี่ นการจดั เก็บขอ้ มูลได้ 6.2.2 เพอื่ ลดปัญหาที่ขอ้ มูลไม่ถูกตอ้ ง เน่ืองจากขอ้ มูลในรีเลชนั หนึ่งจะมีขอ้ มูลไม่ซา้ กนั เม่ือมีการ ปรบั ปรุงขอ้ มลู ก็จะปรบั ปรุงทเู พิลนนั้ ๆ ครงั้ เดยี ว ไมต่ อ้ งปรบั ปรุงหลาย แห่ง โอกาสท่ีจะเกิดความผิดพลาดในการปรบั ปรุงไม่ครบถว้ นก็จะไม่ เกิดข้ึน

ระบบจดั การฐานขอ้ มูล รหสั วชิ า 3204-2004 6.2.3 เป็ นการลดปัญหาที่เกดิ จากการเพมิ่ ปรบั ปรงุ และลบขอ้ มูล ช่วยแกป้ ัญหาท่ีอาจจะเกิดข้ึนจากการปรบั ปรุงขอ้ มูลไม่ครบ หรอื ขอ้ มูลหายไปจากฐานขอ้ มลู หรอื การเพิ่มขอ้ มูล

ระบบจดั การฐานขอ้ มูล รหสั วชิ า 3204-2004 6.3 กระบวนการปรบั บรรทดั ฐาน กระบวนการปรับบรรทดั ฐานเป็ นกระบวนการท่ีใชใ้ นการ กระจายรเี ลชนั ทมี่ โี ครงสรา้ งซบั ซอ้ นออกเป็นรเี ลชนั ยอ่ ย ๆ ทมี่ ีโครงสรา้ ง ท่ีง่าย ซึ่งจะชว่ ยใหม้ ีขอ้ มูลไม่มีขอ้ มูลท่ีซา้ ซอ้ น และอยู่ในรูปแบบบรรทดั ฐาน (Normal Form) ทส่ี ามารถนาไปใชง้ าน และไม่ก่อใหเ้ กิดปัญหาใด ๆ ได้

ระบบจดั การฐานขอ้ มูล รหสั วชิ า 3204-2004 6.3.1 ประโยชนข์ องการปรบั บรรทดั ฐาน 1. การปรบั บรรทดั ฐานเป็ นเครื่องมือท่ีช่วยในการออกแบบ ฐานขอ้ มลู เชงิ สมั พนั ธ์ ใหอ้ ยใู่ นรูปแบบทเ่ี ป็นบรรทดั ฐาน 2. ทาใหท้ ราบว่ารีเลชนั ที่ถูกออกแบบมานัน้ อยู่ในรูปแบบ บรรทดั ฐานหรือไม่ และจะก่อใหเ้ กิดปัญหาอะไรบา้ ง และมีวธิ ีแกป้ ัญหา นน้ั อยา่ งไร 3. เมื่อทาการปรบั บรรทดั ฐานรเี ลชนั ทมี่ ีปัญหาแลว้ รบั ประกนั ไดว้ า่ รเี ลชนั นนั้ จะไมม่ ปี ัญหาอกี หรอื ถา้ มกี ็นอ้ ยลง

ระบบจดั การฐานขอ้ มูล รหสั วชิ า 3204-2004 6.3.2 โครงสรา้ งกระบวนการปรบั บรรทดั ฐาน จากรูปแบบของรีเลชนั ท่ยี งั ไม่ผ่านการปรบั บรรทดั ฐาน การจะ ทาใหเ้ ป็ นรีเลชนั ท่ีอยู่ในรูปแบบบรรทดั ฐาน โดยผ่านกระบวนการปรบั บรรทดั ฐาน จะมีกระบวนการตา่ ง ๆ อยู่ 5 ระดบั ไดแ้ ก่ การปรบั รีเลชนั ใหอ้ ยู่ในรูปแบบบรรทดั ฐานระดบั ที่ 1, 2, 3 รูปแบบบรรทดั ฐานของ บอยคอร์ดด์ และรูปแบบบรรทัดฐานระดับที่ 4 แต่ละระดับจะมี วตั ถุประสงคใ์ นการแกป้ ัญหาของรเี ลชนั ทแ่ี ตกตา่ งกนั ออกไป ถา้ รีเลชนั มี การผา่ นกระบวนการการปรบั บรรทดั ฐานในระดบั ทีส่ ูงข้ึน ก็จะมีรูปแบบ ท่ีเป็ นบรรทดั ฐานมากข้ึน ปัญหาต่าง ๆ ที่เกิดข้ึนก็ลดน้อยลง ซ่ึง โดยทว่ั ไปแลว้ ในการออกแบบฐานขอ้ มูลในเชิงธุรกิจ กระบวนการ บรรทดั ฐานมกั ทาถึงแคร่ ะดบั ท่ี 3 แตก่ ็อาจมบี างระบบงานทตี่ อ้ งทาไดถ้ ึง ระดบั ที่ 4

ระบบจดั การฐานขอ้ มูล รหสั วชิ า 3204-2004 6.4 รปู แบบบรรทดั ฐาน 6.4.1 รปู แบบบรรทดั ฐานลาดบั ท่ี 1 (First Normal Form : 1NF) เป็ นการปรบั บรรทดั ฐานระดบั แรกสุด จะเป็ นกระบวนการใน การปรบั ตารางขอ้ มูลของผูใ้ ชง้ านใหอ้ ยู่ในรูปแบบบรรทดั ฐานระดบั ท่ี 1 ซงึ รีเลชนั หน่ึง ๆ จะอยใู่ นรูปแบบบรรทดั ฐานระดบั ที่ 1 ก็ตอ่ เมื่อ คา่ ของ แอททรบิ วิ ตต์ า่ ง ๆ ในแตล่ ะทเู พิลจะมีคา่ ของขอ้ มลู เพียงคา่ เดยี ว กฎของ 1NF คือในตารางตอ้ งมีคา่ ไดไ้ มเ่ กิน 1 คา่ ตอ่ 1 ชอ่ ง สรุปงา่ ย ๆ คอื ไมม่ ีขอ้ มูลซอ้ นกนั ใน 1 ชอ่ ง จากตารางท่ียงั ไม่ทาการจดั ระบบขอ้ มูลในรูปแบบบรรทดั ฐาน สามารถทาการจกั ระบบขอ้ มูลใหอ้ ยู่ในรูปแบบบรรทดั ฐานที่ 1 ไดโ้ ดย การเพิ่มขอ้ มลู ในแอททรบิ วิ ต์

ระบบจดั การฐานขอ้ มูล รหสั วชิ า 3204-2004 6.4.2 รปู แบบบรรทดั ฐานระดบั ที่ 2 (Second Normal Form : 2NF) รเี ลชนั หนึ่ง ๆ จะอยใู่ นรูปแบบบรรทดั ฐานที่ 2 ก็ตอ่ เมอื่ รเี ลชนั นน้ั ๆ อยู่ในรูปแบบบรรทดั ฐานระดบั ที่ 1 และมีคุณสมบตั ิอีกประการ หนึ่งคือ แอททริบิวต์ทุกแอททริบิวต์ที่ไม่ไดเ้ ป็ นคีย์หลัก จะตอ้ งมี ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งค่าของแอททริบิวตแ์ บบฟังกช์ นั กบั คียห์ ลกั แสดง วา่ แอททรบิ ิวตน์ นั้ เป็ นตวั ระบุคา่ ของแอททริบิวตอ์ น่ื ๆ ของทเู พิลหน่ึงได้ อย่างชดั เจน ซึ่งความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งค่าของแอททรบิ ิวตก์ บั ฟังกช์ นั คือ การท่ีแอททริบิวตห์ นึ่งหรืออาจมากกวา่ หนึ่งแอททริบิวตป์ ระกอบกนั สามารถระบุค่าของแอททริบิวต์อื่น ๆ ในทูเพิลหน่ึงไดช้ ดั เจน ส่วน ความสมั พนั ธใ์ นการระบุคา่ แอททรบิ วิ ตจ์ ะเกี่ยวขอ้ งกบั คยี ห์ ลกั

ระบบจดั การฐานขอ้ มูล รหสั วชิ า 3204-2004 6.4.3 รปู แบบบรรทดั ฐานระดบั ท่ี 3 (Third Normal Form : 3NF) รีเลชนั หนึ่ง ๆ จะอยู่ในรูปแบบบรรทดั ฐานขน้ั ที่ 3 ก็ต่อเมื่อ รีเลชนั น้ัน ๆ อยู่ในรูปแบบบรรทดั ฐานขั้นท่ี 2 และมีคุณสมบัติอีก ประการหน่ึง คือ แอททริบิวตท์ ่ีไม่ไดเ้ ป็ นคียห์ ลกั ไม่มีคุณสมบตั ิในการ กาหนดคา่ ของแอททรบิ ิวตอ์ น่ื ทไ่ี มใ่ ชค่ ยี ห์ ลกั

ระบบจดั การฐานขอ้ มูล รหสั วชิ า 3204-2004 6.4.4 รปู แบบรรทดั ฐานของบอยสแ์ ละคอรด์ (Boyce/Cord Normal Form : BCNF) รเี ลชนั หน่ึง ๆ จะอยู่ในรูปแบบบรรทดั ฐานของบอยสแ์ ละคอรด์ ก็ต่อเม่ือรีเลชนั นนั้ ๆ อยู่ในรูปแบบบรรทดั ฐานขนั้ ท่ี 3 และไม่มีแอททริ บิวตอ์ ่ืนในรีเลชนั ที่สามารถระบุค่าของแอททริบิวตท์ ่ีเป็ นคียห์ ลกั หรือ สว่ นหน่ึงสว่ นใดของคยี ห์ ลกั ในกรณีทค่ี ยี ห์ ลกั เป็นคยี ผ์ สม

ระบบจดั การฐานขอ้ มูล รหสั วชิ า 3204-2004 6.4.5 รปู แบบบรรทดั ฐานขน้ั ท่ี 4 (Fourth Normal Form : 4NF) รเี ลชนั หนึ่ง ๆ จะอยู่ในรูปแบบบรรทดั ฐานขน้ั ที่ 4 ก็ตอ่ เม่ือรเี ล ชนั นนั้ ๆ อยูใ่ นรูปแบบ BCNF และเป็ นรีเลชนั ท่ีไม่มีความสมั พนั ธใ์ น การระบุคา่ ของแอททริบิวตแ์ บบหลายค่าโดยท่ีแอททริบิวตท์ ี่ถูกระบุค่า หลายคา่ เหลา่ น้ีไม่มีความสมั พนั ธก์ นั รเี ลชนั ทอี่ ยใู่ นรูปแบบ BNCF จะอยใู่ นรูปแบบบรรทดั ฐานขน้ั ท่ี 3 แต่รีเลชนั ท่ีอยู่ในรูปแบบบรรทดั ฐานขน้ั ที่ 3 ไม่จาเป็ นตอ้ งอยู่ใน รูปแบบ BCNF ดงั นน้ั รีเลชนั ที่ควรตอ้ งผ่านการทาใหอ้ ยู่ในรูปแบบ BCNF จะตอ้ งมีลกั ษณะทร่ี ีเลชนั นน้ั มีคียค์ แู่ ข่งหลายตวั โดยคียค์ ู่แข่ง เหลา่ นนั้ เป็นคยี ผ์ สมและมีความซา้ ซอ้ นกนั

ระบบจดั การฐานขอ้ มูล รหสั วชิ า 3204-2004 6.4.6 รปู แบบรรทดั ฐานระดบั ท่ี 5 (Fifth Normal Form : 5NF) รีเลชนั หนึ่ง ๆ จะอยู่ในรูปแบบบรรทดั ฐานขั้นที่ 5 หรือที่ เรยี กวา่ Project-Join Normal Form (PJ/NF) ก็ตอ่ เม่ือรีเลชนั นน้ั อยใู่ น รูปแบบบรรทดั ฐานขน้ั ที่ 4 และไม่มี Symmetric Constrain กล่าวคอื หากมีการแตกรีเลชนั ออกเป็ นรีเลชนั ย่อย (Projection) และเม่ือทาการ เช่ือมโยงรีเลชนั ย่อยทง้ั หมด (Join) จะไม่ก่อใหเ้ กิดขอ้ มูลใหมาท่ีไม่ เหมือนรเี ลชนั เดมิ (Squrious Tuple)