BĠLĠġĠM TEKNOLOJĠLERĠ

Transkript

1 T.C. MĠLLÎ EĞĠTĠM BAKANLIĞI BĠLĠġĠM TEKNOLOJĠLERĠ VERĠ TABANI TASARIMI 481BB0124 Ankara, 2012

2 Bu modül, mesleki ve teknik eğitim okul/kurumlarında uygulanan Çerçeve Öğretim Programlarında yer alan yeterlikleri kazandırmaya yönelik olarak öğrencilere rehberlik etmek amacıyla hazırlanmıģ bireysel öğrenme materyalidir. Millî Eğitim Bakanlığınca ücretsiz olarak verilmiģtir. PARA ĠLE SATILMAZ.

3 ĠÇĠNDEKĠLER AÇIKLAMALAR... ii GĠRĠġ... 1 ÖĞRENME FAALĠYETĠ VERĠ TABANI ĠHTĠYAÇ ANALĠZĠ Veri Tabanı Tanımı Veri Tabanı Tabloları ĠliĢkisel Veri Tabanı Tabloların Özellikleri Kısıtlamalar... 6 UYGULAMA FAALĠYETĠ... 8 ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME ÖĞRENME FAALĠYETĠ NORMALĠZASYON Veri Fazlalığı Mutlak Veri Fazlalığı Gereksiz Tekrar Birinci Normal Form(1NF) NF Özellikleri NF Sorunları Ġkinci Normal Form(2NF) NF Özellikleri NF Sorunları Üçüncü Normal Form(3NF) NF Özellikleri NF Sorunları Boyce-Codd Normal Form(BCNF) Dördüncü ve BeĢinci Normal Form Normalizasyon Algoritması Fonksiyonel Bağımlılık Tanımı Aday Anahtar Tanımı Tabloyu Parçalama UYGULAMA FAALĠYETĠ ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME MODÜL DEĞERLENDĠRME CEVAP ANAHTARLARI KAYNAKÇA i

4 AÇIKLAMALAR AÇIKLAMALAR KOD ALAN DAL/MESLEK 481BB0124 BiliĢim Teknolojileri Veri Tabanı Programcılığı, Web Programcılığı MODÜLÜN ADI MODÜLÜN TANIMI SÜRE 40/16 Veri Tabanı Tasarımı Veri tabanı tasarım ihtiyaçları ve veri tabanı normalizasyonu ile ilgili bilgilerin verildiği öğrenme materyalidir. ÖN KOġUL YETERLĠK MODÜLÜN AMACI EĞĠTĠM ÖĞRETĠM ORTAMLARI VE DONANIMLARI ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME Bu modülün ön koģulu yoktur. Veritabanını tasarlamak Genel Amaç Bu modülü baģarı ile tamamlayan öğrenci iliģkisel veri tabanı (Relational Database) ve veri fazlalığı içermeyen, sorunsuz çalıģan veri tabanı tabloları tasarlayabilecektir. Amaçlar 1. Veri Tabanı ihtiyaçlarını analiz edebilecektir. 2. Normalizasyon yapabilecektir. Ortam: Bilgisayar laboratuarı Donanım:Bilgisayar, internet, projeksiyon Modül içinde yer alan her öğrenme faaliyetinden sonra verilen ölçme araçları ile kendinizi değerlendireceksiniz. Öğretmen modül sonunda ölçme aracı (çoktan seçmeli test, doğru-yanlıģ testi, boģluk doldurma, eģleģtirme vb.) kullanarak modül uygulamaları ile kazandığınız bilgi ve becerileri ölçerek sizi değerlendirecektir. ii

5 GĠRĠġ GĠRĠġ Sevgili Öğrenci, Veri tabanları, günümüzde hayatımızın her aģamasında karģımıza çıkan bir kavramdır. Bir mağazada ürün bilgileri, okullarda öğrencilere, personele ait bilgiler, hastanelerde hastaya, personele iliģkin bilgiler vs. bir yerde tutulmak zorundadır. ĠĢte veri tabanları bu ve buna benzer verileri depolamak ve daha sonra bu bilgilere istenildiği zaman eriģebilmek için kullanılır. Özellikle biliģim teknolojileri ile uğraģan kiģilerin veri tabanı kavramını çok iyi bilmeleri gerekmektedir. EtkileĢimli bir web sitesi veya herhangi bir yazılım hazırlayacağınız zaman veri tabanı kullanmanız gerekecektir. Bu modülde veri tabanının ne olduğu, veri tabanına neden ihtiyaç duyulduğu sorularına cevap verebilecek, hazırlamak istediğiniz herhangi bir veri tabanının ihtiyaç analizini yapabilecek, iliģkisel veri tabanının ne olduğunu öğrenecek ve iliģkisel veri tabanı tasarlanması sırasında karģınıza çıkacak olan sorunlara çözüm bulmak için kullanılan normal formların neler olduğunu ve hangi sorunların nasıl çözümlendiğini öğreneceksiniz. 1

6 2

7 ÖĞRENME FAALĠYETĠ 1 ÖĞRENME FAALĠYETĠ-1 AMAÇ Veri Tabanı ihtiyaçlarını analiz edebileceksiniz. ARAġTIRMA Veri tabanlarının hayatımızın hangi alanlarında kullanıldığını ve neden veritabanı ihtiyaç analizi yapılması gerektiğini araģtırınız. 1. VERĠ TABANI ĠHTĠYAÇ ANALĠZĠ Veri tabanı tasarlamaya baģlamadan önce ihtiyaç analizinin doğru yapılması gerekmektedir. Veri tabanı ihtiyaç analizi yapılırken hazırlanacak olan sistemin neye hizmet edeceği, veri tabanını ne iģ yapacağı ve hangi ihtiyaçları karģılayacağına, veri tabanının hangi verileri depolayacağı, veri tabanını oluģturan tabloların neler olacağı ve ne tür verileri saklayacağı v.b. gibi sorulara cevap vermek gerekmektedir. Tüm bunları kağıt üzerinde tasarladıktan sonra fiziksel tasarıma geçmek çalıģmanızın daha sistemli yürümesi açısından avantajınıza olacaktır Veri Tabanı Tanımı Veri tabanı tanımından önce Veri nedir? sorusuna cevap vermemiz gerekmektedir. Veri; Türk Dil Kurumunun güncel sözlüğünde; Olgu, kavram veya komutların, iletiģim, yorum ve iģlem için elveriģli biçimli gösterimi biliģim terimi olarak tanımlanır. Bu tanımından yola çıkarsak, bu apartman çok yüksek, bugün hava soğuk, gibi ifadeler birer veri değilken, apartmanın 10 katlı, bugün hava 2 C ifadelerindeki 10 kat sayısı 2 hava sıcaklığı olarak birer veridir. Bir kiģiye veya ürüne ait detaylı verilerin bir düzen çerçevesinde saklandığı ortamlar Veri tabanı olarak adlandırılır. Veri tabanı ile verilerinizi kaydedebilir, silebilir, güncelleyebilir, yeni veriler ekleyip mevcut verileriniz üzerinde sorgulamalar yapabilirsiniz. Günümüzde Veri tabanları yaģamımızın birçok alanında karģımıza çıkmaktadır. Örneğin internet üzerinden yapmıģ olduğunuz bir alıģveriģte satıcı firmanın veri tabanına eriģim sağlamıģ oluyorsunuz. Ġnternet üzerinden notlarınızı veya birtakım bilgileri öğrenmek için girmiģ olduğunuz sistem Milli Eğitim Bakanlığının veri tabanında size ait bilgilerin 3

8 önceden kaydedilmiģ olduğu sisteme, bir mağazada herhangi bir ürünün olup olmadığını öğrenmeye çalıģtığınızda o mağazanın veritabanına eriģmiģ oluyorsunuz Veri Tabanı Tabloları Tablolar veri tabanının ana nesneleridir. Bir veri tabanında verilerin saklanmıģ olduğu nesneler tablo olarak adlandırılır. Bir veri tabanı en az bir tablodan oluģur. Veri tabanını oluģturan tablolar ise data field adı verilen veri alanlarından oluģmaktadır. Tabloları oluģturan sütunlar alanları, satırlar ise kayıtları göstermektedir. NO ADI DOĞUM_TARĠHĠ DOĞUM_YERĠ 1 ALĠ 12/01/1978 ANKARA 2 VELĠ 22/09/1979 ĠSTANBUL 3 AHMET 23/10/1997 ĠZMĠR 4 MEHMET 12/05/1987 DENĠZLĠ 5 HASAN 12/10/1980 MANĠSA Yukarıdaki tabloda; Tablo 1.1: Veri tabanı tablo örneği NO, ADI, DOĞUM_TARĠHĠ, DOĞUM_YERĠ olarak dört adet sütun baģlığı, Alan isimleri(sütun baģlıkları) hariç beģ adet satır bulunmaktadır. Her kayıt, bir kiģiye birçok yönüyle bağlıdır. Örneğin, üçüncü kayıt için; 3 numaralı personelin adı AHMET, doğum tarihi 23/10/1997ve doğum yeri ĠZMĠR olduğu bilgisine ulaģılır ĠliĢkisel Veri Tabanı ĠliĢkisel veri tabanı, birbirinden farkı tablolara yerleģtirilmiģ olan verilerin birbirleri ile belirli alanlara göre iliģkilendirilerek düzenlenen veri tabanlarıdır. ĠliĢkisel veri tabanı günümüzde en yaygın olarak kullanılan veri tabanı türüdür. ĠliĢkisel veri tabanlarında veriler tablolarda birbirleri ile iliģkili bir Ģekilde saklanmaktadır. ĠliĢkisel veri tabanları birden fazla tablodan oluģabilir. Tablolar ise satır ve sütunlardan oluģur. Tablolarda satır ve sütunların kesiģtiği noktaya ise hücre adı verilir. Tablo içerisindeki satırlar tablonun kayıtlarını oluģturur. Anahtar alan ise tablonun tanımlayıcısı niteliğindedir Tabloların Özellikleri ĠliĢkisel veritabanında yer alacak olan tabloların aģağıdaki özelliklere sahip olması gerekmektedir; Tablolar satır ve sütunlardan oluģur. Her sütunun alacağı isim birbirinden farklı olmalıdır. 4

9 Her satır birbirinden farklı olmalıdır yani birbiri ile tamamen ayni olan iki kayıt kullanılmamalıdır. Satırların ve sütunların sırasının nasıl olacağı önemli değildir. Hücrelerdeki veriler atomik olmalıdır. ġekil 1.1: Tabloların özellikleri ġekil 1.2 de tablolar arası iliģkiler gösterilmektedir. ġekil 1.2: Tablolar arasındaki iliģki 5

10 Kısıtlamalar Bir veri tabanında depolanan bilgiler arasında bir bütünlük olması yani verilerin birbirleri ile uyumlu olması gerekmektedir. Böylelikle veriler arasında kopukluk olmayacak, geçerli bir veritabanı oluģturulmuģ olacaktır. Bütünlük kısıtlamaları, veri tabanında depolanacak verileri kısıtlayan koģullar olarak adlandırılır. Bir veritabanına kısıtlamalar uygulanarak sadece geçerli verilerin depolanmasını sağlayabiliriz Anahtar Kısıtlamaları Bütünlük kısıtlamalarının sağlanmasında anahtar kısıtlamaları önemli bir role sahiptir. Herhangi bir tablodaki her bir satır için kullanılan anahtarın tek olması gerekmektedir. Aksi takdirde kayıtlar arasında tutarsızlıklar meydana gelebilmektedir. Birincil anahtar(primary key) veya yabancı anahtar(foreign key) türlerinden birisi seçilerek kısıtlamaların gerçekleģtirilmesi sağlanmaktadır. Birincil anahtar(primary key) kısıtlamaları: Bir tablonun birincil anahtarı, tabloda depoladığınız her satırı benzersiz Ģekilde tanımlayan bir veya daha çok alandan oluģur. Genellikle, birincil anahtar olarak iģlev gören bir kimlik numarası, seri numarası, okul no veya kod gibi benzersiz bir tanımlayıcı vardır. Günlük hayatımızda da, TC Kimlik Numaramız, illerin plaka (06-Ankara,34-Ġstanbul, 35- Ġzmir gibi), telefon kod numaraları(312-ankara,242-antalya gibi) ve posta kod numaraları bağlı bulundukları ülkelerde benzersiz numaralardır birincil anahtarları baģlarındaki sayısal ifadelerdir. Birincil anahtarlar hiçbir zaman NULL(boĢ) veya birbiri ile ayni olan değerleri içeremez. ġekil 1.3: Birincil anahtar 6

11 Yabancı anahtar(foreign key) kısıtlamaları: Tablo içerisindeki verilerin birbirleri ile iletiģim kurabilmeleri amacıyla kullanılan anahtarlardır. Birincil anahtarlar hiçbir zaman NULL(boĢ) veya birbiri ile ayni olan değerleri içeremezken, yabancı anahtarlar birbirleri ile aynı olan değerler içerebilirler. Bir tabloda birden fazla yabancı anahtar kullanılabilir. Kısacası yabancı anahtar,bir tabloya girilebilecek verileri baģka bir tablonun herhangi bir alanında yer alabilecek veriler ile sınırlandırmak ve iliģkilendirmek için kullanılır. Yabancı anahtara, baģka bir tablonun birincil anahtarıdır da denilebilir Veri Kısıtlamaları ġekil 1.4: Yabancı anahtar Tablo tasarlarken kullanılan verilerin tutarlılığını sağlamak ve ne tür değerlere sahip olabileceğini belirlemek için de kısıtlamalar getirilebilir. Veri kısıtlamaları sırasında kullanılan bazı kısıtlamalar Not Null, Default, Unique ve Check tir. Not null kısıtlaması; Veri giriģi yapılacak bir tablodaki sütunun değer alıp (NULL) almaması (NOT NULL) gerektiğini belirlemek için kullanılan kısıtlamadır. Default kısıtlaması; Veri giriģi sırasında bir alanın alabileceği varsayılan bir değer atamak için kullanılır. Unique kısıtlaması; Tablodaki bir alana girilen verinin tekrarsız olmasını sağlamak için kullanılır. Check Kısıtlaması; Kontrol kısıtlayıcı olarak da adlandırılır. Veri giriģlerinin belirtilen kriterlere göre yapılmasını sağlar. Örneğin kiģinin T.C. Kimlik numarası girilirken 11 haneden fazla değer girilmesi engellenebilir veya bir yolculuk sırasında 0-6 yaģ grubu yolculardan ücret alınmayacağının belirtildiği bir durumda yolcu yaģı hanesine girilecek olan yaģ rakamının 0 ile 6 dıģında bir değer alamayacağı Ģeklinde bir kısıtlama getirilebilir. 7

12 UYGULAMA FAALĠYETĠ UYGULAMA FAALĠYETĠ Öğrenci Bilgilerinin(OGRENCI) olduğu, TCKĠMLĠK_NO, ADI, SOYADI, NOSU, ADRES, DTARIHI, DYERI, BOLUMU alanları ile, öğrencinin NOSU, FIZIK, KIMYA, MATEMATIK derslerine ait notların tutulduğu NOTLAR tablosu hazırlayınız. Bu tablolarda birincil ve yabancı anahtar varsa gösteriniz. Tablolar arası iliģkiyi sağlayınız. ĠĢlem Basamakları OGRENCI tablosunu istenilen alanlara göre hazırlayınız. OGRENCĠ tablosunda TCKĠMLĠK_NO alanını Birincil anahtar olarak belirleyiniz. NOTLAR tablosunu hazırlayınız. NOTLAR tablosunda NOSU alanını birincil anahtar olarak belirleyiniz. OGRENCĠ tablosundaki NOSU alanının NOTLAR tablosundaki NOSU alanın birincil anahtarı OGRENCĠ tablosunun yabancı anahtarı olduğunu görün. NOSU alanı iki tablo arasındaki iliģkiyi sağlan alan olarak belirleyiniz. Öneriler Tasarım görünümünde tablo oluģturunuz. Tasarım hazırlayınız. görünümünde 8

13 KONTROL LĠSTESĠ Bu faaliyet kapsamında aģağıda listelenen davranıģlardan kazandığınız beceriler için Evet, kazanamadığınız beceriler için Hayır kutucuğuna (X) iģareti koyarak kendinizi değerlendiriniz. Değerlendirme Ölçütleri Evet Hayır 1. Veri Tabanı Ġhtiyaç Analizi Yaptınız mı? 2. Veri tabanının ne anlama geldiğini öğrendiniz mi? 3. Veri tabanı tablolarının ne iģe yaradığını öğrendiniz mi? 4. ĠliĢkisel veri Tabanının ne iģe yaradığını kavradınız mı? 5. ĠliĢkisel veri tabanında yer alan tabloların özelliklerini öğrendiniz mi? 6. Kısıtlamaların önemini kavradınız mı? 7. Birincil anahtar kısıtlamasının görevini kavradınız mı? 8. Yabancı anahtar kısıtlamalarının ne iģe yaradığını ve ne zaman kullanılacağını kavradınız mı? 9. Veri kısıtlamasının ne olduğunu, ne tür veri kısıtlamaları olduğunu ve hangi durumlar için kullanıldıklarını öğrendiniz mi? DEĞERLENDĠRME Değerlendirme sonunda Hayır Ģeklindeki cevaplarınızı bir daha gözden geçiriniz. Kendinizi yeterli görmüyorsanız, öğrenme faaliyetini tekrar ediniz. Bütün cevaplarınız Evet ise Ölçme ve Değerlendirme ye geçiniz. 9

14 ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME AĢağıdaki cümlelerin baģında boģ bırakılan parantezlere, cümlelerde verilen bilgiler doğru ise D, yanlıģ ise Y yazınız. 1. ( ) Bir kiģiye veya ürüne ait detaylı verilerin bir düzen çerçevesinde saklandığı ortamlar Veri olarak adlandırılır. 2. ( ) Birincil anahtar kısıtlayıcıda, bir sütuna aynı olan değerler girilebilir. 3. ( ) Default kısıtlaması, veri giriģi sırasında bir alanın alabileceği varsayılan bir değer atamak için kullanılır. AĢağıdaki soruları dikkatlice okuyunuz ve doğru seçeneği iģaretleyiniz. 4. AĢağıdakilerden hangisi bir alan adı değildir? A) Ġl_kodu B) Ders_adı C) Ders_kodu D) Ahmet 5. Bir tablodaki bir sütuna ait verilerin baģka bir tablonun sütunundan getirilmesini sağlayan anahtar aģağıdakilerden hangisidir? A) Birincil Anahtar B) Yabancı Anahtar C) Sütunlar D) Unique kısıtlaması 6. AĢağıdakilerden hangisi birincil anahtar alanı için uygun değildir? A) Doğum tarihi B) T.C. kimlik numarası C) MüĢteri numarası D) Bir otomatik sayı alanı 7. Veri giriģlerinin belirtilen kriterlere göre yapılmasını sağlayan kısıtlayıcı aģağıdakilerden hangisidir? A) Not Null kısıtlaması B) Default Kısıtlaması C) Unique kısıtlaması D) Check kısıtlaması DEĞERLENDĠRME Cevaplarınızı cevap anahtarıyla karģılaģtırınız. YanlıĢ cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt ettiğiniz sorularla ilgili konuları faaliyete geri dönerek tekrarlayınız. Cevaplarınızın tümü doğru ise bir sonraki Öğrenme Faaliyeti ne geçiniz. 10

15 ÖĞRENME FAALĠYETĠ-2 AMAÇ ÖĞRENME FAALĠYETĠ-2 Normalizasyon kurallarına göre tabloları düzenleyebileceksiniz. ARAġTIRMA Normalizasyon kavramının ne olduğunu ve neden bir formun normalize edilmesi gerektiğini araģtırınız. 2. NORMALĠZASYON ĠliĢkisel veri tabanları tasarlanırken verilerin gereksiz tekrarını, bilgilerin kaybını önlemek amacıyla normalizasyon iģlemi uygulanması gerekir. Normalizasyon iģlemi uygulanarak da iliģkilerin normal forma getirilmesi sağlanır. Normalizasyon, taslak veri tabanı üzerinde birtakım iģlemler yapılarak taslağı son haline yaklaģtırma yöntemidir. Ġyi tasarlanmamıģ olan bir veri tabanında güncelleme, ekleme veya silmeden kaynaklanan sapmalar nedeniyle birtakım kullanım zorlukları meydana gelmektedir. Normalizasyon, veri tabanı tasarımında bu tür sapmaların da ortadan kaldırılmasını sağlayan bir süreç olarak da adlandırılabilir Veri Fazlalığı Veri fazlalığını mutlak veri fazlalığı ve gereksiz tekrar baģlıkları altında ele alacağız Mutlak Veri Fazlalığı Aynı alanda birden fazla veri bulunması ve tablolarda aynı tipte bilgiyi içerecek alanların bulunması mutlak veri fazlalığı sorunudur. 11

16 Burada Derskodu tekrarlayan grup olmakla birlikte, tasarım sırasında tekrarlayan gruplar yer almamalı, tablonun her hücresinde tek bir değer bulunmalıdır Gereksiz Tekrar Bazı durumlarda aynı veri çeģidi birden fazla kayıtta yer alabilmekte ve bu da sistemin yavaģlamasına sebep olmaktadır. Gereksiz veri tekrarları aynı tabloda olabildiği gibi farklı tablolarda da olabilir. Örneğin, personelin görevi ve branģı öğrenci ders seçim formunda da bulunması gereksiz tekrara bir örnektir. Ders seçim formunda öğretim görevlisinin bilgilerine ulaģabileceğimiz bir yabancı anahtar olması yeterli olacaktır. Bilgilerin yinelenmesi, gereksiz alan kaplar, hata ve tutarsızlıklara sebep olabilir Birinci Normal Form(1NF) Birinci normal forma sahip olan bir tabloda her satır ve her sütunun kesiģiminde yalnız bir değer vardır. Birden fazla e-posta adresi olan bir personel için e-posta adresi1, e-posta adresi2, e-posta adresi3 gibi alanların olması normalizasyon kurallarına uygun değildir. Herhangi bir tablonun tekrarlı veriler içerdiği Duruma 1 NF denir. ġekil 2.1 de birinci normal forma sahip tabloya örnek verilmiģtir. 12

17 ġekil 2.1: 1NF özelliğinde bir tablo Burada dikkat edilecek olursa bazı alanlarda tekrar eden veriler bulunmaktadır. ÇalıĢtığı_Ġl ve Mesleği gibi bilgiler her personel için tekrar etmektedir. Bu tür tekrarlı veriler ekleme, silme ve güncelleme gibi sorunlara neden olmaktadır NF Özellikleri Birinci normal form biçimindeki bir tablo aģağıdaki özelliklere sahiptir. Tüm anahtar özellikler tanımlanmıģtır Tabloda tekrarlanan gruplar yoktur Yani her satır ve sütunun kesiģtiği noktada sadece bir değer bulunmaktadır.(ġekil 2.1 de görüldüğü gibi bir kiģiye ait birden fazla e-posta adresi bulnunduğu durumda E-posta adresi1, E-posta adresi2 gibi tekrarlar kullanılmamıģtır.) Tüm özellikler birincil anahtara bağımlıdır NF Sorunları 1NF biçimindeki bir tabloda ekleme, silme ve güncelleme sırasında birtakım sorunlarla karģılaģabiliriz. Satır ekleme sorunu: ġekil 2.1 deki gibi bir tabloda bir personelin Adı, soyadı, E_posta_adresi, Mesleği, ÇalıĢtığı_Ġl gibi bilgilerin girilebilmesi için Mesaj eklemiģ olması gerekmektedir. Eğer mesaj 13

18 bilgisi girilmeyecekse Personelin diğer bilgilerine gerek olmayacaktır. Çünkü yapılan iģlem boģ kayıt ekleme iģlemi ile ayni olacaktır. Satır silme sorunu: ġekil 2.2 deki gibi bir tabloda 2 numaralı personelin mesajını sildiğimiz zaman sadece yazılmıģ olan mesajı değil, personel ile ilgili diğer bilgiler de(adı, soyadı, E_posta_adresi, Mesleği, ÇalıĢtığı_il) silinmiģ olacaktır. Bir satır silindiğinde o satırdaki tüm bilgiler silinecektir. ġekil 2.2: Satır silme iģlemi uygulanan tablo ġekil 2.3: Satır silme iģlemi sonucunda elde ettiğimiz tablo 14

19 GüncelleĢtirme sorunu: ġekil 2.4 teki gibi bir tabloda personellerden birisinin çalıģtığı ili değiģtirmesi durumunda, söz konusu personelle ilgili tablo içerisinde bulunan tüm satırların güncelleģtirilmesi gerekecektir. Tablonun çok büyük olduğu durumlarda personel ile ilgili gerçekleģebilecek bu tür küçük bir değiģiklik binlerce kaydın güncelleģtirilmesi sorununu ortaya çıkarabilecektir. ġekil 2.4: 1 numaralı personelin çalıģtığı il bilgilerin güncelleģtirilmesi 15

20 2.3. Ġkinci Normal Form(2NF) Veri tabanı tasarımı sırasında birinci normal formun neden olduğu birtakım sorunları çözmek için birinci normal formdaki tabloyu baģka normal tablolara bölmemiz gerekir. AĢağıdaki tabloda Birinci Normal Forma sahip bir tablo görülmektedir. ġekil 2.4: 1NF özelliğinde tablo Tablolar bölünürken fonksiyonel bağımlılık göz önünde bulundurulmalıdır. Bölünen tablolardan birinin birincil anahtarı ile bölünen diğer tablodaki birincil olamayan bir alan arasında bağımlık varsa buna tam bağımlılık denir. Bu duruma ikinci normal form adı verilir. ġekil 2.4 teki tabloda meydana gelen sorunları azaltmak için 2NF ye dönüģtürülmesi gerekir. Bunun için yapmamız gereken anahtara bağlı olmayan sütunları anahtara bağlayarak yeni tablolara bölmek olacaktır. 16

21 AĢağıdaki örnekte SipariĢ tablosu Ġller ve Ürünler adı altında iki tabloya ayrılmıģtır NF Özellikleri ġekil 2.5: 2NF biçiminde tablo 2NF de,1nf den farklı olarak tablolar tekrarlı verilerden arındırılmıģ olup, anahtar olmayan tüm sütunlar, birincil anahtara tam iģlevsel bağımlıdır NF Sorunları Ġkinci normal formda ekleme ve silme iģlemleri sırasında birtakım sorunlarla karģılaģılabilmektedir. Birinci normal formdaki güncelleme sorunu 2NF ye dönüģtürme iģlemi ile çözülmüģtür. Satır ekleme sorunu: ĠLLER tablosuna yeni bir Ģehir eklemek istiyorsak, eklemek istediğimiz ilden sipariģ verecek olan bir müģterinin kaydını yapmıģ olmamız gerekmektedir. MüĢteri kaydı olmadığı sürece tabloya yeni bir il tanımı(ġl_adı, Posta_kodu) yapılamayacaktır. 17

22 Satır silme sorunu: ġekil 2.6:Yeni bir kayıt ekleme örneği Tablodan bir müģteri silmek istediğimizi varsayalım. Örneğin 3 numaralı müģteriyi silersek ve sildiğimiz müģteri o ilde bulunan tek müģteri ise, müģterinin bulunduğu il ve posta kodu da silinmiģ olacaktır. ġekil 2.7: Satır silme iģlemi sonrasında gerçekleģen satır silme sorunu 18

23 Burdur ilinde tek müģteri olduğundan dolayı 3 numaralı müģteriyi sildiğimiz zaman Burdur ili bilgileri de silinmiģ olacaktır. Burdur ilini tablomuza eklemek istediğimizde yeni bir müģteri kaydı yok ise satır ekleme sorunu ile karģılaģırız Üçüncü Normal Form(3NF) Kısmi iģlevsel bağımlılıklar ortadan kaldırılarak birinci normal formdaki sıkıntıları çözmüģtük. Ġkinci normal form ile ortaya çıkan sıkıntıları çözebilmek için ise nitelikler arasındaki geçiģli fonksiyonel bağımlılıkları ortadan kaldırmamız gerekmektedir. Bir tablodaki veriden baģka bir tabloda bulunan aynı veri üzerinden iliģkili diğer bir veriye ulaģıp, ulaģtığımız veriyi kullanarak üçüncü bir tabloda farklı bir veriye eriģebiliyorsak bu iģlemi geçiģli fonksiyonel bağımlılık olarak adlandırırız. Ġl_adı Posta_kodu geçiģli iģlevsel bağımlılık vardır çünkü bir anahtara bağımlı değillerdir. Bir anahtara bağlı olmayan geçiģli bağımlılıklar tablolara dönüģtürüldüğü zaman Üçüncü normal form(3nf) elde edilmiģ olur. ġekil 2.8: 3nf biçiminde düzenlenmiģ tablo 19

24 NF Özellikleri Üçüncü normal form özelliğindeki tablolar hem 2NF nin özelliklerine sahip olmalı hem de geçiģli fonksiyonel bağımlılığı bulunmamalıdır NF Sorunları AĢağıdaki Ģekilde birincil anahtar (ÖğrNo, Ders) olarak belirlenmiģtir. Aday anahtar ise (ÖğrNo, DersÖğrt) dir. ġekil 2.9: BCNF biçimine dönüģtürülecek 3NF biçiminde tablo ġekil 2.9 daki iliģki 3NF Ģeklinde olup birtakım sorunları mevcuttur. Bir öğrenci birden çok ders alabileceği gibi, bir derse birden fazla öğretmen girebilmektedir. Öğrenci birden çok ders alabileceği için, ÖğrNo anahtarı Dersi belirleyemeyecektir. Aynı Ģekilde ÖğrNo anahtarı da Ders Öğretmenini belirleyemeyecektir. 3 NF de karģılaģılan sorunları önlemek için Boyce-Codd normal formunu elde etmeye çalıģmamız gerekir Boyce-Codd Normal Form(BCNF) Bir tablonun BCNF olup olmadığını anlamak için tablonun tüm belirleyicileri tespit edilip, her birinin aday anahtar özelliği taģıyıp taģımadığını kontrol etmeliyiz. Veri Tabanı tablolarını 1NF, 2NF ve 3NF iģlemine uygun olarak düzenledikten sonra bazı tablolarda tüm alanların aday anahtar olarak kaldığını görebiliriz, bu durumda BCNF iģlemine göre tablo veya tablolarımızı parçalamamız gerekir. Veri tabanı tasarımında A B Ģeklinde bir fonksiyonel bağlılık bulunuyorsa, bu bağımlılıktaki B birincil anahtar olmak zorundadır. 3NF tasarımında A anahtarı bir aday anahtar (candidate key) olmak zorunda değildir. Ancak BCNF de bunun tersine A B Ģeklindeki bir fonksiyonel bağımlılık durumunda A bir aday anahtar olmalıdır ġekil 2.9 daki 3NF göre uygun olan bu tabloda 5100 nolu öğrenci silindiğinde biyoloji dersi ve M.SARI yok olacaktır. Ayrıca yeni bir öğrenci kayıt olana kadar baģka bir 20

25 ders ortaya çıkmayacaktır. Bunu önlemek için kurumdaki tüm Ders öğretmenleri ile onların gireceği derslerin bulunduğu DersÖğrt.-Ders tablosu ile öğrencilerin hangi öğretmenden ders alacağını gösteren öğrenci- DersÖğrt. Tabloları oluģturulduğunda bir öğrenci kaydı silindiğinde dahi öğretmen ve ders alanlarında bir değiģiklik olmayacaktır. ġekil 2.10: BCNF iģlemi uygulanmıģ tablolar 2.6. Dördüncü ve BeĢinci Normal Form Bir tablo 1NF, 2 NF, 3NF ve BCNF kurallarının tümüne uymasana rağmen bazı sorunlara sahip olabilmektedir. ġekil 2.11 deki tablo BCNF formunda hazırlanmıģ bir tablodur. ġekil 2.11:BCNF formunda hazırlanmıģ bir tablo ġekil 2.11 deki tabloda bir personel birden fazla projede çalıģmakta ve birden çok ilgi alanına sahip olmaktadır. Bu nedenle öznitelikler arasındaki bağıntıda fonksiyonel bağıntı olmayıp, çok değerli bağımlılık vardır. Kayıtlar arasında çok sayıda tekrarlama söz konusu olduğundan ġekil 2.11 deki iliģki iki ayrı iliģkiye bölünüp dördüncü normal form oluģturulmaktadır. 21

26 BeĢinci normal form: ġekil NF biçiminde düzenlenen tablolar BeĢinci normal formda olan bir kayıt aynı zamanda dördüncü, üçüncü, ikinci ve birinci normal formlardadır. BeĢinci normal form dördüncü normal formdan simetrik bir kısıtlama olmadığı sürece farklı değildir. Böyle bir kısıtlamanın yokluğunda, dördüncü normal formdaki bir kayıt tipi her zaman beģinci normal formdadır. Tekrarlamaları ortadan kaldırmak için her bir tablonun mümkün olduğunca küçük parçalara bölünmesi gerektiğinden daha önce bahsetmiģtik. Ġlk dört normal formda olmayan tekrarlamalar beģinci normal formlarla giderilebilir. Örneğin bir firma için stok kaydını tutması istenilen bir veri tabanı programı hazırladığımızda, ilgili firma bizden daha sonraki bir zamanda ürünün stoktan çıkıģ sebebini de sisteme girmek istediğini belirttiğinde bu sütuna girilecek olan bilgiler bellidir. SatıĢ, hibe, promosyon. SatıĢ, hibe ve promosyon gibi girilecek olan sabit bilgiler ayrı bir tabloda tutulup gerektiğinde gerektiği zaman ilgili tablodan alınır ve bu alana rastgele bilgiler girilmesi engellenmiģ olur. 22

27 2.7. Normalizasyon Algoritması Veri tabanı tasarımına baģlarken hazırlamıģ olduğumuz tablo normal olmayan formda olduğundan bazı sıkıntılar olacaktır. Bu sıkıntıları ortadan kaldırmak ve veri tabanımıza eriģimi kolaylaģtırmak için normalizasyon kurallarının uygulandığından bahsettik. Bu kuralları bir baģlıkta toparlarsak elimize aģağıdaki gibi bir normalizasyon algoritması ortaya çıkar Fonksiyonel Bağımlılık Tanımı ġekil 2.13: Normalizasyon basamakları R bir iliģki Ģeması, X ve Y nitelikleri de R nin iki alt kümesi olsun. X R Y R Eğer X nitelikler kümesinin değerleri Y nitelikler kümesinin değerlerini belirliyorsa Y X e fonksiyonel bağımlı dır denir. R iliģkisinin Y niteliği, R nin X niteliğine ikiģkisel olarak bağımlı ve X in her bir değeri Y nin bir değerine karģılık geliyorsa fonksiyonel bağımlılıktan söz edilir. 23

28 Örnek: Bölüm Tablosu: Bölüm kodu Bölüm adı DahiliTel 105 Bilgisayar Mühendisliği Matematik 204 Yukarıdaki Bölüm tablosu için; Eğer bölüm kodunu biliyorsam Bölüm Adını da biliyorum, Bölüm Kodu, Bölüm Adını belirlemektedir. Bölüm Adı Bölüm kodu ile fonksiyonel bağımlıdır diyebiliriz Aday Anahtar Tanımı Tablodaki benzersiz değerler içeren sütun veya sütunlar grubuna aday anahtar (candidate key) denir. Bir aday anahtar birincil anahtara dönüģtürülüp, geri kalan aday anahtarlar ise alternatif anahtar(anternate key) olurlar. Tek sütundan oluģan birincil anahtara basit anahtar, birden fazla sütundan oluģanlara ise birleģik anahtar(composite key) denir Tabloyu Parçalama Normal olmayan bir tablo Normalizasyon kurallarına göre bölünerek daha iģlevsel hale getirilmelidir. Ö.NO Ö.AD Ö.SOYAD D_NO DERS_ADI VIZE FINAL H.NO H.AD H.SOYAD 12 ALĠ Ada 22 Matematik Ece Ay 12 ALĠ Ada 23 Fizik Ece Ay 12 ALĠ Ada 24 Enformatik Efe Kel 12 ALĠ Ada 25 BiliĢim Zeki Tan 12 ALĠ Ada 26 Türk Dili Nur Kara 15 CAN Gür 22 Matematik Ece Ay 15 CAN Gür 23 Fizik Ece Ay 15 CAN Gür 24 Enformatik Efe Kel 22 CEM Ada 72 Veri Tabanı Nuri Dağ 13 ALP ġan 72 Veri Tabanı Nuri Dağ 14 OYA ġen 72 Veri Tabanı Nuri Dağ Tablo 2.1:Birinci normal form biçiminde tablo Kısmi Bağımlılıkları ortadan kaldırarak Birinci Normal Formda(1NF) olan tablomuzu Ġkinci Normal Forma(2NF) göre normalize edersek tablomuz Ģekil 2.14 teki gibi olacaktır. 24

29 ġekil 2.14: 2NF biçiminde tablolar ġekil 2.14 te dersler tablosunda geçiģli bağımlılıkları kaldırarak tablomuzu Ģekil 2.15 te olduğu gibi Üçüncü Normal Forma(3NF) dönüģtürürüz. ġekil 2.15: 3NF biçiminde tablolar 25

30 UYGULAMA FAALĠYETĠ UYGULAMA FAALĠYETĠ Sınıfınızda öğretmeninize de danıģarak bir proje konusu belirleyiniz. Belirlediğiniz proje ile ilgili veri tabanı tasarımını aģağıdaki iģlem basamaklarını uygulayarak normalize ediniz. ĠĢlem Basamakları Veri tabanınız için gerekli olan tüm alanları belirleyip tablonuzu oluģturunuz. OluĢturmuĢ olduğunuz tabloyu Birinci normal form(1nf) kuralını uygulayarak normalize ediniz. Tablolarınıza 2NF kuralını uygulayarak normalize ediniz. Tablolarınıza 3NF kuralını uygulayarak normalize ediniz. Eğer gerekiyorsa tablolarınıza BCNF kuralını uygulayarak normalize ediniz. Eğer gerekiyorsa tablolarınıza 4NF kuralını uygulayarak normalize ediniz. Eğer gerekiyorsa tablolarınıza 5NF kuralını uygulayarak normalize ediniz. Öneriler Veri tabanınız için gerekli olan alanları belirlerken piyasa araģtırması da yapınız. Tekrarlanan grupları ortadan kaldırınız. Kısmi bağımlılıkları ortadan kaldırınız. Dolaylı bağımlılıkları ortadan kaldırınız. Diğer iģlevsel bağımlılık sorunlarını ortadan kaldırınız. Çok değerli bağımlılıkları ortadan kaldırınız. Tüm sapmaları ortadan kaldırınız. 26

31 KONTROL LĠSTESĠ Bu faaliyet kapsamında aģağıda listelenen davranıģlardan kazandığınız beceriler için Evet, kazanamadığınız beceriler için Hayır kutucuğuna (X) iģareti koyarak kendinizi değerlendiriniz. Değerlendirme Ölçütleri Evet Hayır 1. Normalizasyon yönteminin hangi amaç için kullanıldığını öğrendiniz mi? 2. Bir tabloda yer alan veri fazlalıklarını tespit edebiliyor musunuz? 3. Bir tabloda bulunan gereksiz tekrarları tespit edebiliyor musunuz.? 4. Normalize edilmemiģ bir tabloyu 1NF olacak Ģekilde düzenleyebilme konusunu kavradınız mı? 5. 1NF biçimindeki bir tabloda yer alan sorunların neler olabileceğini öğrendiniz mi? 6. 1NF biçimindeki tabloda meydana gelen sorunları çözebilmek için tabloyu 2NF biçimine dönüģtürebildiniz mi? 7. 2NF biçimindeki bir tablonun özelliklerinin neler olduğunu öğrendiniz mi? 8. 2NF biçimindeki bir tabloda yer alan sorunların neler olabileceğini öğrendiniz mi? 9. 2NF biçimindeki bir tablonun neden 3 NF biçimine dönüģtürülmesi gerektiğini öğrendiniz mi? 10. 3NF biçimindeki bir tablonun özelliklerinin neler olduğunu öğrendiniz mi? 11. 3NF biçiminde düzenlenmiģ bir tablonun neden Boyce-Codd Normal Forma göre düzenlenmesi gerektiğini öğrendiniz mi? 12. Dördüncü ve beģinci normal form biçimindeki tabloların hangi durumlarda kullanılması gerektiğini öğrendiniz mi? 13. Fonksiyonel bağımlılığın ne olduğunu öğrendiniz mi? 14. Aday anahtarın ne iģe yaradığını öğrendiniz mi? 15. Normal olmayan bir tabloyu normalizasyon kuralları uygulayarak kullanılabilecek en iģlevsel hale getirebilmenin nasıl yapılacağını öğrendiniz mi? DEĞERLENDĠRME Değerlendirme sonunda Hayır Ģeklindeki cevaplarınızı bir daha gözden geçiriniz. Kendinizi yeterli görmüyorsanız öğrenme faaliyetini tekrar ediniz. Bütün cevaplarınız Evet ise Ölçme ve Değerlendirme ye geçiniz 27

32 ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME AĢağıdaki cümlelerin baģında boģ bırakılan parantezlere, cümlelerde verilen bilgiler doğru ise D, yanlıģ ise Y yazınız. 1. ( ) NormalleĢtirme, taslak veri tabanı üzerinde birtakım iģlemler yapılarak taslağı son haline yaklaģtırma yöntemidir. 2. ( ) Veri tabanı tablolarında bir alana birden fazla veri giriģi olabilir. 3. ( ) Tablolarda bir bilginin birden fazla tekrarlanması bellekte fazla yer kaplamaz. 4. ( ) Herhangi bir tablonun tekrarlı bilgiler içerdiği duruma 2NF denir. 5. ( ) Tablodaki benzersiz değerler içeren her bir sütun ya da sütunlar grubu aday anahtar olarak adlandırılır. DEĞERLENDĠRME Cevaplarınızı cevap anahtarıyla karģılaģtırınız. YanlıĢ cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt ettiğiniz sorularla ilgili konuları faaliyete geri dönerek tekrarlayınız. Cevaplarınızın tümü doğru ise Modül Değerlendirme ye geçiniz. 28

33 MODÜL DEĞERLENDĠRME MODÜL DEĞERLENDĠRME AĢağıdaki cümlelerin baģında boģ bırakılan parantezlere, cümlelerde verilen bilgiler doğru ise D, yanlıģ ise Y yazınız. 1. ( ) Bir veritabanında verilerin saklanmıģ olduğu nesneler tablo olarak adlandırılır. 2. ( ) ĠliĢkisel veri tabanında tablolarda birbirleri ile tamamen aynı olan iki kayıt kullanılabilir 3. ( ) Birincil anahtarlar birbiri ile aynı olan değerler içerebilir. 4. ( ) Tablolarda aynı tipte bilgiyi içerecek alanların bulunması mutlak veri fazlalığı sorunudur. 5. ( ) Birinci normal formda hazırlanmıģ bir tabloda ekleme, silme ve güncelleme sırasında sorunlar olabilir. 6. ( ) Birinci normal formdan ikinci normal forma geçiģte kısmi bağımlılıkların ortadan kaldırılması gerekmektedir. AĢağıdaki cümlelerde boģ bırakılan yerlere doğru sözcüğü yazınız. 7. Tablolarda satır ve sütunların kesiģtiği noktaya.. adı verilir. 8. Veri tabanında depolanacak verileri kısıtlayan koģullar.olarak adlandırılır. DEĞERLENDĠRME Değerlendirme sonunda Hayır Ģeklindeki cevaplarınızı bir daha gözden geçiriniz. Kendinizi yeterli görmüyorsanız öğrenme faaliyetini tekrar ediniz. Bütün cevaplarınız Evet ise bir sonraki modüle geçmek için öğretmeninize baģvurunuz. 29

34 CEVAP ANAHTARLARI CEVAP ANAHTARLARI ÖĞRENME FAALĠYETĠ-1 ĠN CEVAP ANAHTARI 1 YanlıĢ 2 YanlıĢ 3 Doğru 4 D 5 B 6 A 7 D ÖĞRENME FAALĠYETĠ-2 NĠN CEVAP ANAHTARI 1 Doğru 2 YanlıĢ 3 YanlıĢ 4 YanlıĢ 5 Doğru MODÜL DEĞERLENDĠRME NĠN CEVAP ANAHTARI 1 Doğru 2 YanlıĢ 3 YanlıĢ 4 Doğru 5 Doğru 6 Doğru 7 Hücre Bütünlük 8 Kısıtlamaları 30

35 KAYNAKÇA YALÇIN Özkan, Veri Tabanı Sistemleri, Alfa Yayınları, Ġstanbul, BEYLAN KurtuluĢ, SQL 2008 Uygulamalarıyla Veritabanı, Papatya Yayıncılık Eğitim, Ġstanbul, ÇĠÇEK Musa, Veritabanı Tasarımı ve SQL Sorgulama Dili, Nirvana Yayınları, Ankara, YARCI Kemal, ACCESS Veri Tabanı Programı, Yüce Yayımcılık, Ġstanbul, ( , 14.30) ( ; 11:25) _Dersnotu.pdf ( , 13.24) ( , 16.30) _ /Downloads/normalizasyon.pdf ( , 18:30) 16:00) ( , 11:35) : 13.35) KAYNAKÇA 31