Вторая нормальная форма.

Определение. Пусть X и Y - два атрибута некоторой сущности. Y функционально зависит от X, если любому значению X соответствует не более одного значения Y. Функциональная зависимость обозначается как X Y. Функциональные зависимости строятся на основании анализа семантики атрибутов и являются высказываниями о реальном мире.

Например, высказывание «каждый читатель имеет единственное значение номера читательского билета и не более одного домашнего телефона» соответствует функциональным зависимостям: «Фамилия номер читательского билета», «Фамилия  номер телефона». Высказывание «Каждый читальный зал имеет только один номер» соответствует функциональной зависимости: «Номер читального зала  Читальный зал».

В 1НФ все не ключевые атрибуты функционально зависят от ключа сущности.

Определение. Неключевой атрибут функционально полно зависит от составного ключа, если он функционально зависит от ключа, но не находится в функциональной зависимости ни от какой части составного ключа.

В сущности R1 атрибуты «Фамилия», «Дата рождения», «Домашний телефон» не находятся в полной функциональной зависимости от составного ключа сущности, так как они функционально зависят от части ключа «Номер читательского билета».

Сущность находится во 2НФ, если она находится в 1НФ и каждый неключевой атрибут функционально полно зависит от составного ключа.

Анализ предметной области для сущности R1 позволил выявить неключевые атрибуты, которые функционально полно зависят от составного первичного ключа, а именно:

В то же время имеются не ключевые атрибуты, которые функционально не полно зависят от первичного ключа, а именно:

Методику приведения сущности ко второй нормальной форме продемонстрируем на примере сущности R1. Напомним, что тип сущности определяется составом входящих в него атрибутов. Соответственно, тип сущности R1 – это совокупность атрибутов: Номер читательского билета (Н), Фамилия (Ф), Дата рождения (Р), Домашний телефон (Т), Номер читального зала (З), Читальный зал (Ч), Номер выданной книги (К), Дата выдачи (В). Обозначим условно тип сущности R1 НФРТЗЧКВ. Ключом сущности R1 является совокупность атрибутов с условными именами НК. Для приведения сущности R1 ко второй нормальной форме необходимо выполнить следующие шаги:

1. Построить новую сущность, исключив из сущности R1 атрибуты, которые не находятся в полной функциональной зависимости от составного ключа. Такой сущностью является сущность НКВ (ключ НК), которая построена на основании функциональной зависимости НК В.

2. Построить дополнительно одну или несколько сущностей, содержащих часть составного ключа и атрибуты, функционально полно зависящие от этой части ключа.

Частями составного ключа являются Н и К. Сначала рассмотрим зависимости, начинающиеся с атрибута Н. Такими зависимостями являются: Н Ф, Н Р, Н Т. На основании этих зависимостей и правила объединения [2] строится зависимость Н ФРТ и сущность НФРТ, находящаяся во 2НФ.

Теперь рассматривается зависимость К З. Так как номер читального зала определяет его наименование, то имеет место зависимость: З Ч. На основании правил вывода получаем зависимость: К Ч. На основании этих зависимостей строится сущность КЗЧ, которая также находится во 2НФ.

Таким образом, сущность R1 преобразована в сущности R2, R3, R4, которые имеют 2НФ.

Таблица 1.6. Сущность R2 Таблица 1.7. Сущность R3

Таблица 1.8. Сущность R4

Объединение полученных типов сущностей позволяет получить исходный тип НФРТЗЧКВ.

Определение. Пусть X, Y, Z – три атрибута некоторой сущности и имеются функциональные зависимости: X Y, Y Z, причем отсутствует функциональная зависимость Y от Z: Z Y или отсутствует функциональная зависимость X от Y: Y X, тогда говорят, что Z транзитивно зависит от X. Транзитивная зависимость обозначается как X  Y  Z.

В сущности R4 имеется транзитивная зависимость: К З Ч, так как отсутствует функциональная зависимость З К. В сущности R3 имеются функциональные зависимости Н Ф, Ф Т. Так как исходно мы предположили, что только один член семьи является читателем, то следовательно имеет место функциональная зависимость: Т Ф. Другая функциональная зависимость является очевидной: Ф Н. Поэтому сущность R3 не содержит транзитивную зависимость.

Хранение атрибутов, находящихся в транзитивной зависимости, порождает ряд неудобств. Рассмотрим пример хранения атрибута «Читальный зал» в сущности R4. Наименование читального зала многократно дублируется. Изменение наименования влечет за собой корректировку большого числа экземпляров. Кроме этого, сущность R4 позволяет содержать информацию о читальных залах только тогда, когда выдана хотя бы одна книга. Поэтому, для избавления от вышеперечисленных недостатков, сущность, находящуюся во 2НФ, нужно преобразовать в 3НФ.