nhập môn cơ sở dữ liệu - phần 5

Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 1 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa Nh Nh ậ ậ p môn Cơ s p môn Cơ s ở ở D D ữ ữ li li ệ ệ u u Ph Ph ầ ầ n 5 n 5 – – Chu Chu ẩ ẩ n h n h ó ó a a Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 2 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩnhóa N N ộ ộ i i dung dung • • Chu Chu ẩ ẩ n h n h ó ó a l a l à à g g ì ì , vai trò c , vai trò c ủ ủ a n a n ó ó trong vi trong vi ệ ệ c c thi thi ế ế t k t k ế ế CSDL CSDL • • C C á á c d c d ạ ạ ng chu ng chu ẩ ẩ n 1NF n 1NF , 2NF, 3NF, BCNF, , 2NF, 3NF, BCNF, v v à à 4NF 4NF • • C C á á ch chuy ch chuy ể ể n t n t ừ ừ d d ạ ạ ng chu ng chu ẩ ẩ n th n th ấ ấ p lên d p lên d ạ ạ ng ng chu chu ẩ ẩ n cao hơn n cao hơn Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 3 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩnhóa N N ộ ộ i i dung dung • • Vi Vi ệ ệ c c chu chu ẩ ẩ n n h h ó ó a a v v à à vi vi ệ ệ c c mô mô h h ì ì nh nh E E - - R R đư đư ợ ợ c c d d ù ù ng ng đ đ ồ ồ ng ng th th ờ ờ i i v v ớ ớ i i nhau nhau đ đ ể ể th th ự ự c c hi hi ệ ệ n n t t ố ố t t vi vi ệ ệ c c thi thi ế ế t t k k ế ế CSDL CSDL • • Trong Trong m m ộ ộ t t v v à à i i trư trư ờ ờ ng ng h h ợ ợ p p yêu yêu c c ầ ầ u u ph ph ả ả i i de de - - normalization normalization đ đ ể ể ph ph á á t t sinh sinh thông thông tin tin m m ộ ộ t t c c á á ch ch hi hi ệ ệ u u qu qu ả ả Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 4 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩnhóa C C á á c c b b ả ả ng ng trong trong CSDL CSDL v v à à s s ự ự chu chu ẩ ẩ n n h h ó ó a a • • B B ả ả ng ng l l à à th th à à nh nh ph ph ầ ầ n n cơ cơ s s ở ở trong trong thi thi ế ế t t k k ế ế CSDL CSDL • • C C ấ ấ u u tr tr ú ú c c b b ả ả ng ng l l à à m m ố ố i i quan quan tâm tâm h h à à ng ng đ đ ầ ầ u u • • C C ó ó hai hai trư trư ờ ờ ng ng h h ợ ợ p p : : – – V V ẫ ẫ n n c c ó ó th th ể ể còn còn t t ồ ồ n n t t ạ ạ i i c c á á c c b b ả ả ng ng c c ó ó c c ấ ấ u u tr tr ú ú c c không không t t ố ố t t trong trong thi thi ế ế t t k k ế ế CSDL CSDL h h ợ ợ p p lý lý – – Hi Hi ệ ệ u u ch ch ỉ ỉ nh nh CSDL CSDL s s ẵ ẵ n n c c ó ó , , v v à à c c ấ ấ u u tr tr ú ú c c c c á á c c b b ả ả ng ng không không t t ố ố t t • • Chu Chu ẩ ẩ n n h h ó ó a a c c ó ó th th ể ể gi gi ú ú p p ta ta nh nh ậ ậ n n bi bi ế ế t t c c á á c c b b ả ả ng ng c c ó ó c c ấ ấ u u tr tr ú ú c c không không t t ố ố t t v v à à chuy chuy ể ể n n n n ó ó th th à à nh nh c c á á c c b b ả ả ng ng c c ó ó c c ấ ấ u u tr tr ú ú c c t t ố ố t t hơn hơn Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 5 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩnhóa C C á á c c b b ả ả ng ng trong trong CSDL CSDL v v à à s s ự ự chu chu ẩ ẩ n n h h ó ó a a • • Chu Chu ẩ ẩ n n h h ó ó a a l l à à qu qu á á tr tr ì ì nh nh g g á á n n c c á á c c thu thu ộ ộ c c t t í í nh nh cho cho c c á á c c th th ự ự c c th th ể ể – – Gi Gi ả ả m m dư dư th th ừ ừ a a d d ữ ữ li li ệ ệ u u – – S S ử ử d d ụ ụ ng ng cho cho h h ế ế t t c c á á c c th th ự ự c c th th ể ể – – Gi Gi ú ú p p lo lo ạ ạ i i b b ỏ ỏ c c á á c c data anomalies data anomalies – – T T ạ ạ o o c c á á c c dư dư th th ừ ừ a a đư đư ợ ợ c c ki ki ể ể m m so so á á t t đ đ ể ể liên liên k k ế ế t t c c á á c c b b ả ả ng ng – – Đòi Đòi h h ỏ ỏ i i nhi nhi ề ề u u chi chi ph ph í í x x ử ử lý lý hơn hơn – – Tr Tr ả ả i i qua qua m m ộ ộ t t dãi dãi c c á á c c bư bư ớ ớ c c g g ọ ọ i i l l à à c c á á c c d d ạ ạ ng ng chu chu ẩ ẩ n n Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 6 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩnhóa Database Tables and Database Tables and Normalization Normalization • • C C á á c c giai giai đo đo ạ ạ n n chu chu ẩ ẩ n n h h ó ó a a – – 1NF 1NF - - First normal form First normal form – – 2NF 2NF - - Second normal form Second normal form – – 3NF 3NF - - Third normal form Third normal form – – 4NF 4NF - - Fourth normal form Fourth normal form Better in dependency Worse in performance (I/O) Business Bioinformatics Statistical data Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 7 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩnhóa Database Tables and Database Tables and Normalization Normalization • • V V í í d d ụ ụ : : M M ộ ộ t t công công ty ty xây xây d d ự ự ng ng – – Building projects Building projects • • Project number Project number • • Project name Project name • • Employees assigned Employees assigned • • … … – – Employee Employee • • Employee number Employee number • • Employee name Employee name • • Job classification Job classification Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 8 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩnhóa Ví dụ: mộtmẫubáocáo định kỳ tạicôngty. Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 9 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩnhóa Table 4.1 should be here. Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 10 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩnhóa K K ế ế t t qu qu ả ả quan quan s s á á t t t t ừ ừ h h ì ì nh nh 4.1 4.1 • • PRO_NUM intended to be primary key, but PRO_NUM intended to be primary key, but it contains null values. it contains null values. • • Table entries invite data inconsistencies Table entries invite data inconsistencies [...]... CHG_HOUR) Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 22 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa 3NF Summarized • In 2NF • Contains no transitive dependencies Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 23 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa Additional DB Enhancements Figure 4.6 Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 24 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 25 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa Boyce-Codd Normal Form (BCNF) • Every determinant... BCNF Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 26 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa 3NF Table Not in BCNF Figure 4.7 Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 27 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa Decomposition of Table Structure to Meet BCNF Figure 4.8 Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 28 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa Example: BCNF conversion Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 29 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa Decomposition into BCNF Figure... 19 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa 2NF Conversion Results Figure 4 .5 Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 20 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa 2NF Summarized • In 1NF • Includes no partial dependencies – No attribute dependent on a portion of primary key • Still possible to exhibit transitive dependency – Attributes may be functionally dependent on nonkey attributes Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 21 Cơ sở Dữ liệu. .. ThS.Phan Võ Minh Thắng 12 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa Data Organization: 1NF PK PK Figure 4.3 Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 13 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa Conversion to 1NF • Repeating groups must be eliminated – Proper primary key developed • Uniquely identifies attribute values (rows) • Combination of PROJ_NUM and EMP_NUM Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 14 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa Conversion... ThS.Phan Võ Minh Thắng 15 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa Dependency Diagram (1NF) Above: Desired Dependencies Figure 4.4 Composite primary key Below: Less Desired Dependencies Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 16 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa PROJ_NUM,EMP_NUM PROJ_NAME, EMP_NAME, JOB_CLASS,CHG_HOUR, HOURS DESIRED DEPENDENCIES PROJ_NUM PROJ_NAME EMP_NUM EMP_NAME, JOB_CLASS, CHG_HOUR JOB_CLASS -> CHG_HOUR Biên soạn... ThS.Phan Võ Minh Thắng 30 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa Normalization and Database Design • Normalization should be part of the design process • Make sure the proposed entities meet the required normal form before the table structures are created • Used to redesign or modify the existing table structures • E-R Diagram provides macro view Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 31 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa Normalization... Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa Normalization and Database Design • Contracting company’s example: PROJECT (PROJ_NUM, PROJ_NAME) EMPLOYEE(EMP_NUM, EMP_LNAME,EMP_FNAME,EMP_INITAL, JOB_DESCRIPTION, JOB_CHG_HOUR); Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 33 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa Initial ERD for Contracting Company Figure 4.10 There is a transitive dependency Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng Already 3NF 34 Cơ. .. JOB_CLASS -> CHG_HOUR Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng PARTIAL DEPENDENCIES TRANSITIVE DEPENDENCIES 17 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa 1NF Summarized • All key attributes defined • No repeating groups in table • All attributes dependent on primary key Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 18 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa Conversion to 2NF • • • • • Start with 1NF format: Write each key component on separate line.. .Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa Kết quả quan sát từ hình 4.1 • Table displays data redundancies which yield the following anomalies – Update • Modifying JOB_CLASS – Insertion • New employee must be assigned project (phantom project) – Deletion • If employee deleted, other vital data lost Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 11 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa Figure 4.2 is insert... Figure 4.10 There is a transitive dependency Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng Already 3NF 34 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa Removal PROJECT (PROJ_NUM, PROJ_NAME) EMPLOYEE(EMP_NUM, EMP_LNAME,EMP_FNAME,EMP_INITAL, JOB_CODE) JOB (JOB_CODE, JOB_DESCRIPTION, JOB_CHG_HOUR); Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 35 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa Modified ERD for Contracting Company Figure 4.11 Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh . Thắng 1 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩn hóa Nh Nh ậ ậ p môn Cơ s p môn Cơ s ở ở D D ữ ữ li li ệ ệ u u Ph Ph ầ ầ n 5 n 5 – – Chu Chu ẩ ẩ n h n h ó ó a a Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 2 Cơ sở Dữ liệu. classification Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 8 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩnhóa Ví dụ: mộtmẫubáocáo định kỳ tạicôngty. Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 9 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩnhóa Table 4.1 should be here : ThS.Phan Võ Minh Thắng 13 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩnhóa Data Organization: 1NF Data Organization: 1NF Figure 4.3 PK PK Biên soạn : ThS.Phan Võ Minh Thắng 14 Cơ sở Dữ liệu : Chuẩnhóa Conversion to