1. David M. Kroenke Database Processing:
Fundamentals, Design, and Implementation
Kapitulli i tretë:
Modeli Relacional dhe Normalizimi

2. Hyrje e kapitullit Kemi pranuar një apo më shumë tabela me të dhëna.
Të dhënat duhet të ruhen në databazë të re.
PYETJE: A duhet që të dhënat të ruhen ashtu si i kemi pranuar, ose duhet që të njëjtat të transformohen për tu ruajtur?

3. Sa tabela?
A duhet ti ruajmë këto dy tabela kështu si janë, ose duhet ti kombinojmë ato në një tabelë në databazën tonë të re?

4. Por së pari - Duhet ti kuptojmë: Modelin relacional
Terminologjinë e modelit relacional

5. Modeli Relacional Futet në përdorim në 1970 Krijuar nga E.F. Codd
Ai ishte një inzhiner i IBM
Modeli shfrytëzon fushën e matematikës e quajtur si “algjebra relacionale”
Tani përdoret si model standard për DBMS produktet komerciale

6. Terminet e rëndësishme të Modelit Relacional
Entity - Entiteti
Relation - Relacioni
Functional Dependency – Varshmëria funksionale
Determinant - Përcaktues
Candidate Key – Çelës kandidat
Composite Key – Çelës i përbërë
Primary Key – Çelës primar
Surrogate Key – Çelës surogat
Foreign Key – Çelës i jashtëm
Referential integrity constraint – Rregulla e integritetit referencial
Normal Form – Forma normale
Multivalued Dependency – Varshmëria shumëvlerëshe

7. Entiteti
Entiteti është diçka që mund të identifikohet e që përdoruesit mund ta hetojnë/gjurmojnë:
Klientët
Kompjuterët
Shitjet

8. Relacioni
Produktet relacionale të DBMS i ruajnë të dhënat e entiteteve në relacione, të cilat janë tipe speciale të tabelave
Relacioni është tabelë dydimensionale që i posedon këto karakteristika:
Rreshtat përmbajnë të dhëna për entitetin
Kolonat ruajnë të dhëna për atributet e entitetit
Të gjithë entitetet në kolonë janë të të njëjtit tip
Secila kolonë ka emër unik
Qelitë e tabelës kanë vlera të veçantë
Rradhitja e kolonave është e parëndësishme
Rradhitja e rreshtave është e parëndësishme
Dy rreshta nuk mund të jenë identike

9. Një relacion

10. Relacion me vlera me gjatësi të ndryshme

11. Tabelat që nuk janë relacione: Të hyra të shumëfishta për një qeli

12. Tabelat që nuk janë relacione: : Tabelë me rradhitje të kërkuar të rreshtave

13. Terminologji Alternative
Edhe pse jo të gjitha tabelat janë relacione, terminet tabelë dhe relacion përdoret në mënyrë të këmbyeshme Këto termine janë ekuivalente:

14. Varshmëria funksionale
Varshmëria funksionale ndodh kur vlera e një atributit(teve) përcakton vlerat e atributit(teve) tjetër:
StudentID  StudentName
StudentID  (DormName, DormRoom, Fee)
Atributi në anën e majtë të varshmërisë funksionale quhet përcaktues (determinant)
Varshmëritë funksionale mund të bazohen edhe në ekuacione:
ExtendedPrice = Quantity X UnitPrice
(Quantity, UnitPrice)  ExtendedPrice
Varshmëritë funksionale nuk janë ekuacione!

15. Varshmëritë funksionale nuk janë ekuacione!
ObjectColor  Weight
ObjectColor  Shape
ObjectColor  (Weight, Shape)

16. Përcaktuesit e përbërë
Përcaktuesit e përbërë: Përcaktues i një varshmërie funksionale që përbëhet nga më shumë se një atribut
(StudentName, ClassName)  (Grade)

17. Rregullat e varshmërisë funksionale
Nëse A  (B, C), atëherë
A  B edhe A C
Nëse (A,B)  C, atëherë as A edhe as B nuk përcakton C vetëvetiu

18. Varshmëritë funksionale në tabelën SKU_DATA

19. Varshmëritë funksionale në tabelën SKU_DATA
SKU  (SKU_Description, Department, Buyer)
SKU_Description  (SKU, Department, Buyer)
Buyer  Department

20. Varshmëritë funksionale në tabelën ORDER_ITEM

21. Varshmëritë funksionale në tabelën ORDER_ITEM
(OrderNumber, SKU)  (Quantity, Price, ExtendedPrice)
(Quantity, Price)  (ExtendedPrice)

22. Çka i bën vlerat përcaktuese/determinuese unike?
Përcaktuesi/determinanta është unike në relacion nëse, dhe vetëm nëse, përcakton çdo kolonë tjetër në relacion
Ju nuk mund ti gjeni përcaktuesit e të gjitha varshmërive funksionale thjeshtë vetëm duke kërkuar vlera unike në një kolonë:
Kufizime e bashkësisë së të dhënave
Logjikisht duhet të jetë përcaktues

23. Çelsat
Një çelës është një kombinim i një apo më shumë kolonave që përdoret për identifikim të rreshtave në relacion
Çelësi i përbërë është çelës që përbëhet nga dy apo më shumë kolona

24. Çelësi kandidat dhe primar
Çelësi kandidat është çelës që përcakton të gjitha kolonat tjera të relacionit
Çelësi primar është çelës kandidat i zgjedhur si primar
Ka një dhe vetëm një çelës primar për një relacion
Çelësi primar mund të jetë çelës i përbërë
Çelësi primar ideal është i shkurtërm numerik dhe që nuk ndryshon kurrë

25. Çelësat surrogat
Çelësi surrogat është një kolonë artificiale e shtuar në relacion që të shërbejë si çelës primar:
E shton DBMS
I shkurtër, numerik dhe nuk ndryshon kurrë - çelës primar ideal!
Ka vlera artificial që nuk kanë kuptim për shfrytëzuesit
Normalisht fshihet në forma apo raporte

26. Çelësat surrogat RENTAL_PROPERTY pa çelës surrogat:
SHËNIM: Çelësi primar është i nënvizuar:
RENTAL_PROPERTY pa çelës surrogat:
RENTAL_PROPERTY (Street, City, State/Province, Zip/PostalCode, Country, Rental_Rate)
RENTAL_PROPERTY me çelës surrogat:
RENTAL_PROPERTY (PropertyID, Street, City,
State/Province, Zip/PostalCode, Country, Rental_Rate)

27. Çelësat e jashtëm
Çelës i jashtëm është çelës primar i një relacioni që vendoset në një relacion tjetër për të formuar link ndërmjet relacioneve:
Çelësi i jashtëm mund të jetë kolonë e vetme ose çelës i përbërë

28. Çelësat e jashtëm
SHËNIM: Çelësat primar të relacioneve janë nënvizuar dhe çelësat e jashtëm janë në italics :
DEPARTMENT (DepartmentName, BudgetCode, ManagerName)
EMPLOYEE(EmployeeNumber, EmployeeName, DepartmentName)

29. Rregulla e integritetit regerencial
Rregulla e integritetit referencial është fjali që kufizon vlerat e çelësit të jashtëm me vlerat për çelsin primar ekzistues në relacionin korespondues

30. Çelësi i jashtëm me rregullën e integritetit referencial
SHËNIM: Çelësi primar i relacionit është nënvizuar dhe çelësi i jashtëm është në italics:
SKU_DATA (SKU, SKU_Description, Department, Buyer)
ORDER_ITEM (OrderNumber, SKU, Quantity, Price, ExtendedPrice)
Where ORDER_ITEM.SKU must exist in SKU_DATA.SKU

31. Format Normale
Relacionet janë kategorizuar si forma normale varësisht se çfarë anomalish ose problemesh shfaqen:

32. Format Normale
1NF – Tabela që kualifikohet si relacion themi se është në 1NF
2NF – Relacioni është në 2NF nëse të gjitha atributet e tij që nuk janë çelës janë të varur nga të gjithë çelësat primar
3NF – relacioni është në 3NF nëse është në 2NF dhe nuk ka asnjë përcaktues përveç çelësit primar
Boyce-Codd Normal Form (BCNF) – Relacioni është në BCNF nëse çdo përcaktues është çelës kandidat

33. Relacioni në 1NF Pamë më parë se relacioni duhet ti ketë këto veçori:
Relacioni në databazë ka emër unik.
Çdo qeli e relacionit përmban saktësisht një vlerë atomike.
Çdo atribut ka emër të përveçëm (distinct) përbrenda relacionit.
Vlerat e atributit janë të domenit të njëjtë.
Rradhitja e atributeve nuk luan rol kyç.
Çdo rresht është i përveçëm; nuk ka rreshta duplikat.
Rradhitja e rreshtave nuk luan rol kyç, teoritikisht.
Në atë rast themi se relacioni është në
FORMËN E PARË NORMALE (1NF).

34. Një databazë : 1NF First Constraints - Kufizime Çelës primar : S# , P#
Qyteti ka status specifik
Një Supplier ndodhet në një qytet

35. Varshmëria funksionale
Përshkruan raportin ndërmjet atributeve në relacion
Nëse A edhe B janë atribute të relacionit R, B varet funksionalisht nga A , nëse çdo vlerë e a në R ndërlidhet me saktësisht një vlerë të B në R
E shënojmë A  B
Diagrami i varshmërisë funksionale
Determinanta/Përcaktuesi
Përcaktuesi i varshmërisë funksionale i referohet atributit ose grupit të atributeve në pikën fillestare të shigjetës
B funksionalisht i
varur nga A A B

36. Varshmëritë funksionale në FIRST
Status
QTY P#
City

37. Varshmëria e plotë funksionale
Varshmëria e plotë funksionale tregon se nëse A edhe B janë atribute të relacionit, B është në varësi të plotë funksionale të A nëse B funksionalisht varet nga A, por jo nga një nënbashkësi e caktuar e A.
p.sh. First.(S# , Status ) First.City
First. S# First.City
Në fakt, varshmëria e plotë funksionale është koncept më i rëndësishëm se varshmëria funksionale

38. Një databazë : 1NF First Constraints - Kufizime Çelës primar : S# , P#
Qyteti ka status specifik
Një Supplier ndodhet në një qytet

39. Procesi i Normalizimit: 2NF
Relacioni është në formën e dytë normale nëse është në formën e parë normale dhe çdo atribut që sështë çelës primar është në varësi të plotë funksionale nga çelësi primar
Second SP
Reduktimi përbëhet nga një projeksion i përshtatshëm
Shtojmë edhe një Supplier 5

40. Varshmëritë funksionale në SP edhe Second
Eliminimi i varshmërisë parciale funksionale
QTY P# S#
Status
City

41. Procesi i Normalizimit: 3NF
Relacioni është në formën e tretë normale nëse është në formën e parë dhe të dytë normale, dhe ku asnjë atribut që sështë çelës primar është tranzitivisht i varur nga çelësi primar. SC CS

42. Varshmëritë funksionale në SP , SC edhe CS
QTY P#
Eliminimi i varshmërive tranzitive S#
City
Status
City

43. Procesi i Normalizimit: BCNF
Relacioni është në formën normale Boyce-Codd fnëse dhe vetëm nëse çdo përcaktues/determinantë është çelës kandidat.
Ky definicion nuk iu referohet formave tjera normale.
BCNF është më e fortë se 3NF

44. Eliminimi i anomalive nga varshmëritë funksionale në relacionale
Vendosi të gjitha relacionet në Boyce-Codd Normal Form (BCNF):

45. Vendosja e relacionit në BCNF: EQUIPMENT_REPAIR

46. Vendosja e relacionit në BCNF: EQUIPMENT_REPAIR
EQUIPMENT_REPAIR (ItemNumber, Type, AcquisitionCost, RepairNumber, RepairDate, RepairAmount)
ItemNumber  (Type, AcquisitionCost)
RepairNumber  (ItemNumber, Type, AcquisitionCost, RepairDate, RepairAmount)
ITEM (ItemNumber, Type, AcquisitionCost)
REPAIR (ItemNumber, RepairNumber, RepairDate, RepairAmount)
Where REPAIR.ItemNumber must exist in ITEM.ItemNumber

47. Vendosja e relacionit në BCNF: Relacione të reja

48. Vendosja e relacionit në BCNF: SKU_DATA

49. Vendosja e relacionit në BCNF: SKU_DATA
SKU_DATA (SKU, SKU_Description, Department, Buyer)
SKU  (SKU_Description, Department, Buyer)
SKU_Description  (SKU, Department, Buyer)
Buyer  Department
SKU_DATA (SKU, SKU_Description, Buyer)
BUYER (Buyer, Department)
Where BUYER.Buyer must exist in SKU_DATA.Buyer

50. Vendosja e relacionit në BCNF: Relacione të reja

51. Varshmëritë shumëvlerëshe
Varshmëritë shumëvlerëshe ndodhin kur përcaktuesi përcakton një bashkësi të caktuar të vlerave:
Employee  Degree
Employee  Sibling
PartKit  Part
Përcaktuesi i varshmërisë shumëvlerëshe nuk mund të jetë çelës primar

52. Varshmëritë shumëvlerëshe

53. Procesi i Normalizimit: 4NF
CTX
CTX.Course CTX.Teacher
CTX.Course CTX.Text
Hiqen varshmëritë shumëvlerëshe
4NF

54. Thank You!
PYETJE???