Bài 1. Cơ sở dữ liệu phân tán Các mối quan hệTS.Phạm Thế Quế

CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN TỔNG QUAN CƠ SỞ DỮ LIỆU QUAN HỆ Ts. Phạm Thế Quế HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Khái niệm về quan hệ  Ω := {A1 , A2 , , An} tập các thuộc tính  ∀R ⊆ A1 x A2 x x A2 là một quan hệ trên tập Ω  Ký hiệu R(Ω) = R(A1 , A2 , , An).  R(Ω) được biểu diễn dưới dạng bảng 2 chiều: • Cột : Các thuộc tính A1 , A2 , • Hàng: Các bản ghi, n_bộ gồm n thành phần  Ký hiệu r ∈ R(Ω), r = (d1, d2, , dn), di ∈ Ai , i =1÷ n. 2 Ví dụ quan hệ EMP Quan hệ nhân viên EMP (Employee) gồm các thuộc tính: ENO Mã số nhân viên ENAME Tên nhân viên TITLE Chức danh nhân viên SAL Mức lương nhân viên PNO Mã số dự án nhân viên tham gia RESP Nhiệm vụ được giao thực hiện trong dự án DUR Thời gian hoàn thành nhiệm vụ EMP (ENO, ENAME, TITLE, SAL, PNO, RESP, DUR) 3 Ví dụ quan hệ EMP ENO ENAME TITLE SAL PNO RESP DUR E1 J.Doe Elect.Eng 40000 P1 Manager 12 E2 M.Smith Analyst 34000 P1 Analyst 24 E2 M.Smith Analyst 34000 P2 Analyst 6 E3 A.Lee Mech.Eng 27000 P3 Consultant 10 E3 A.Lee Mech.Eng 27000 P4 Engineer 48 E4 J.Miller Programmer 24000 P2 Programmer 18 E5 B.Casey Syst.Anal 34000 P2 Manager 24 E6 L.Chu Elect.Eng 40000 P4 Manager 48 E7 R.David Mech.Eng 27000 P3 Engineer 36 E8 J.Jones Syst.Anal 34000 P3 Manager 40 Hình 1.1: Một thể hiện của quan hệ nhân viên EMP 4 Ví dụ quan hệ PROJ Quan hệ dự án PROJ bao gồm các thông tin: PNO : Mã số dự án PNAME: Tên dự án BUDGET Kinh phí dự án. PROJ (PNO, PNAME, BUGET) 5 PNO PNAME BUDGET P1 Instrumentation (đo đạc) 150000 P2 Database Develop 135000 P3 CAD/CAM 250000 P4 Maintenance (bảo trì) 310000 Hình 1.2: Một thể hiện của quan hệ dự án PROJ Ví dụ quan hệ ASG Quan hệ dự án ASG bao gồm các thông tin: ASG (ENO, PNO, DESP, DUR) DESP: Phần việc của dự án, DUR: Thời gian tham gia 6 PNO P1 P2 P3 P4 Hình 1.2: Một thể hiện của quan hệ dự án ASG Ví dụ quan hệ PAY Quan hệ dự án PAY bao gồm các thông tin: PNO : Mã số dự án PNAME: Tên dự án 7 PNO P1 P2 P3 P4 Hình 1.2: Một thể hiện của quan hệ dự án PAY Phụ thuộc hàm  ∀ X, Y ⊆ Ω và quan hệ R(Ω)  Nói rằng • X xác định Y hay Y phụ thuộc hàm vào X, • Ký hiệu f : X → Y, • ⇔ Nếu r, s ∈ R, r[X]= s[X] thì suy ra r[Y] = s[Y]  Nói cách khác, khi đối số trùng nhau thì hàm có cùng giá trị. Một giá trị duy nhất của Y được xác định bởi một giá trị của X.  Ký hiệu F:= {f: Lj → RjLj, Rj ⊆ Ω } tập PTH trên Ω 8 Phụ thuộc hàm  Trong quan hệ nhân viên EMP: • ENO→ ENAME • TITLE → SAL, • (ENO, PNO) → (RESP, DUR).  Trong quan hệ quản lý dự án PROJ: • PNO → (PNAME, BUDGET), 9 Phụ thuộc đa trị  Cho R(Ω) là một quan hệ và ∀X,Y ⊆ Ω. • Nói rằng X xác định đa trị Y hay Y phụ thuộc đa trị vào X, ký hiệu là X→→ Y ⇔ nếu mỗi một giá trị của X xác định một tập giá trị của Y không liên quan đến Ω – X – Y.  Có thể suy ra, nếu X →Y thoả trên R thì X →→ Y cũng thoả trên R. Vì vậy phụ thuộc đa trị là tổng quát hoá của phụ thuộc hàm. 10 [...]... – 1NF, khi và chỉ khi các thuộc tính chỉ chứa các giá trị rõ ràng, tường minh, không chứa Null, không xác định Cấu trúc biểu diễn dữ liệu trong các quan hệ dạng 1NF còn nhiều điều bất tiện Vì vậy khi thao tác thực hiện các phép chèn thêm, sửa đổi hay bổ sung cập nhật dữ liệu thường xuất hiện dị thường thông tin, không thể chấp nhận được trong quá trình tìm kiếm 13 Dạng chuẩn 2 – 2NF (Second Normal... giống nhau trừ mệnh đề “ hoặc Y là một thuộc tính của khóa”, nghĩa là BCNF ⊂ 3NF 3NF:  Loại trừ các thuộc tính không khóa phụ thuộc vào các thuộc tính có bao đóng khác Ω  X→Y∈ F +, Y không khóa và X+ ⊂ Ω BCNF:  Loại trừ các thuộc tính phụ thuộc vào các thuộc tính có bao đóng khác Ω  X→Y∈ F +, X+ ⊂ Ω 18 Các quan hệ chuẩn 3NF và BCNF ENO ENAME TITLE E1 J.Doe Elect.Eng E2 M.Smith Analyst E3 A.Lee Mech.Eng... viên có thể làm việc tại nhiều nơi Các phụ thuộc đa trị: • ENO →→ PNO • ENO →→ PLACE • PNO →→ PLACE ENO PNO PLACE E1 P1 Toronto E1 P1 New Ỷork E1 P1 London E1 P1 Toronto E1 P2 New Ỷork E1 P2 London E2 P1 Toronto E2 P1 New York E2 P1 London E2 P2 Toronto 11 Khóa lược đồ quan hệ     s = < Ω , F > là lược đồ quan hệ, Ω tập các thuộc tính và F := {A → B A, B ⊆ Ω } tập các phụ thuộc hàm ∀ K⊆ Ω là khoá... 15 Dạng chuẩn 3 – 3NF (Third Normal Form)  Nhận xét:  2NF: cấm các thuộc tính không khoá phụ thuộc vào các tập con thực sự của khoá  3NF: cấm các thuộc tính không khoá phụ thuộc hàm vào các tập thuộc tính có bao đóng khác Ω 16 Dạng chuẩn Boyce – BCNF (Boyce Normal Form)    s = BCNF, nếu ∀X →Y ∈ F +, khi đó Y ⊄ X thì X+ = Ω Cách khác: nếu ∀X →Y∈ F +, khi đó hoặc Y⊆ X (phụ thuộc tầm thường),... ∀Z ⊂ K : Z → Ω ∉ F +⇔ Z+ ⊂ Ω Cách khác: K là khóa ⇔ K+=Ω và (K–A)+≠Ω,∀A∈K Nghĩa là khoá khác nhau thì giá trị các bộ có chứa giá trị khoá cũng khác nhau Giá trị khóa không thể nhận giá trị chưa được biết (null) hoặc các giá trị chưa được xác định 12 Dạng chuẩn 1 – 1NF (First Normal Form)   s = được gọi là dạng chuẩn 1 – 1NF, khi và chỉ khi các thuộc tính chỉ chứa các giá trị rõ ràng, tường... S } Tích Đê các R(Ω) và S(Σ ), Ω ∩ Σ = ∅ R x S = P(ΩΣ ) := {t  t[Ω] ∈ R & t[ Σ] ∈ S} 21 Đại số quan hệ  Phép giao (INTERSECT) R ∩ S = {tt ∈ R And t ∈ S } = R – (R – S)  Kết nối - θ F = R.A θ S.B, ∀A∈ Ω và ∀B∈ Σ, θ = {, ≠, ≤, ≥}  Nếu θ là “ = “ gọi là kết nối bằng,  Ngược lại gọi là kết nối không bằng 22 Đại số quan hệ  Kết nối tự nhiên  Nối tự nhiên là kết nối bằng của hai quan hệ trên... Programmer Manager Manager Engineer Manager ASG 19 DUR 12 24 6 10 48 18 24 48 36 40 Các quan hệ chuẩn 3NF và BCNF PNO P1 PNAME Instrumentation BUDGET 150000 TITLE SAL Elect.Eng 40000 P2 Database Develop 135000 Mech.Eng 27000 P3 CAD/CAM 250000 Programmer 24000 P4 Maintenance 310000 Syst.Anal 34000 PROJ PAY 20 Đại số quan hệ  Phép chọn (Select): σE(R) = {t t ∈ R & t[E] = “True”}  Phép chiếu (Projection):... con thực sự của khóa và Y là thuộc tính không khóa s = là 1NF và các thuộc tính không khoá phụ thuộc hàm đầy đủ vào khoá 14 Dạng chuẩn 3 – 3NF (Third Normal Form)    s = được gọi là dạng chuẩn 3 – 3NF, khi và chỉ khi không tồn tại phụ thuộc hàm X → Y ∈ F+ sao cho X+ ⊂ Ω , Y⊄X và Y là thuộc tính không khóa Nói cách khác nếu X→Y∈ F +, Y ⊄ X, khi đó hoặc X là khóa hoặc Y là thuộc tính . CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN TỔNG QUAN CƠ SỞ DỮ LIỆU QUAN HỆ Ts. Phạm Thế Quế HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Khái niệm về quan hệ  Ω := {A1 , A2 , , An} tập các thuộc tính  ∀R ⊆ A1 x. dụ phụ thuộc đa trị 11 ENO PNO PLACE E1 P1 Toronto E1 P1 New Ỷork E1 P1 London E1 P1 Toronto E1 P2 New Ỷork E1 P2 London E2 P1 Toronto E2 P1 New York E2 P1 London E2 P2 Toronto  SKILL (ENO, PNO,. BUDGET P1 Instrumentation (đo đạc) 15 0000 P2 Database Develop 13 5000 P3 CAD/CAM 250000 P4 Maintenance (bảo trì) 310 000 Hình 1. 2: Một thể hiện của quan hệ dự án PROJ Ví dụ quan hệ ASG Quan hệ