GIÁO TRÌNH TIN học cơ sở dữ LIỆU

I H C TƠN C TH NG PHỊNG TRUNG C P CHUN NGHI P & D Y NGH _oOo_ CƠ SỞ DỮ LIỆU ThS.Lê V n H nh M c tiêu mơn h c ̈ ̈ ̈ Th i l ng: 45 ti t lý thuy t + 45 ti t th c hành Các h qu n tr c s d li u Các mơ hình d li u ̈ ̈ ̈ ̈ ̈ Mơ hình th c th - k t h p Mơ hình quan h i s quan h Ngơn ng truy v n có c u trúc Chu n hóa l c đ CSDL N i dung mơn h c M c đích Thi t k mơ hình x lý bên ngồi – giao di n Thi t k mơ hình x lý bên Các s u li u cho mơ x lý m c logic Ch ng D N NH P N i dung ̈ ̈ ̈ ̈ ̈ ̈ C S D Li u Là Gì? H Qu n Tr CSDL Các Mơ Hình D Li u Qu n Lý D Li u Phân Tán Mơ Hình Th c Th K t H p Bài t p $1.1 C S D Li u Là Gì? ̈ Nhu c u: tin h c hóa cơng tác qu n lý ̈ ̈ D li u: nh ng thơng tin ta mu n l u tr s d ng l i Qu n lý d li u th c t : ̈ ̈ Vi c tin h c hóa đ n v th ng th c hi n đ c l p v i v th i gian, cơng c n i dung Do u c u qu n lý, m i b ph n đ u t ch c l u tr h s riêng cho d a h s g c ban đ u có b sung thêm s thơng tin c n thi t riêng $1.1 C S D Li u Là Gì? ̈ T n t i nhi u b t c p qu n lý ̈ Ph ng pháp c qu n lý theo h vi c d n đ n ̈ ̈ ̈ ̈ ̈ ng cơng D li u ch a giá tr tr ng (NULL) nên d d n đ n s nh p nh ng v m t ng ngh a Khó m r ng ho c k t n i h th ng Trùng l p thơng tin Nhu c u truy xu t đ ng th i V n đ phân quy n $1.1 C S D Li u Là Gì? B t c p qu n lý ̈ D li u ch a giá tr tr ng (NULL) nên d d n đ n s nh p nh ng v m t ng ngh a Tên thợ Trang Hung Trang Quoc Hau Chau Phá i Nữ Nữ Nữ Na m Na m Nữ Số $1.1 C S D Li u Là Gì? B t c p qu n lý ̈ Khó m r ng ho c k t n i h th ng ̈ Tên thợ Thơng tin l u tr khơng th chia s gi a h th ng Vì v y khơng có qu n lý giao d ch x lý đ ng th i gi a nhi u ng i dùng Phái Năm sinh Quê quán Các thông tin khác Tên thợ Trình độ chuyên môn Bậc lương Thâm niên Các thông tin khác $1.1 C S D Li u Là Gì? B t c p qu n lý ̈ Trùng l p thơng tin nên gây : ̈ ¦ Lãng phí: ̈ ̈ ̈ Z Cùng thơng tin ph i nh p nhi u l n Z V n đ b o trì có thay đ i Z L u tr Thi u nh t qn c a d li u: t i th i m, thơng tin v m t ng i có th khơng Tên nh NV t qn Phòng Tháng L ng ̈ Thúy QTKD 1/2007 32000 An QYKD 1/2007 35000 Th QTKD 13/2007 3200 10 N i dung ̈ ̈ Gi i thi u Các d ng chu n ̈ ̈ ̈ ̈ ̈ ̈ 1NF 2NF 3NF BCNF Ph ng pháp phân rã Ph ng pháp ki m tra b o tồn thơng tin 358 $6.3 Ph nh lý Delobel (1973): ̈ ̈ ̈ Gi s có m t l c đ quan h Q(XYZ) t p ph thu c hàm F N u X ⎯→ Y ∈ F+ phép phân rã Q thành l c đ quan h Q1(XY) Q2(XZ) b o tồn thơng tin khi: ̈ ̈ ng pháp phân rã ∀TQ: TQ = TQ [XY] TQ [XZ] c đ quan h ph qt: l cđ ch a t t c thu c tính c a ng d ng L ̈ V y ta s có quan h ph qt, th hi n c a l c đ quan h ph qt 359 $6.3 Ph ng pháp phân rã Ph ̈ ng pháp phân rã n i khơng m t thành BCNF Mơ t : ̈ ̈ c đ quan h ph qt R t p ph thu c hàm F Output : phân rã C = (R1, R2, , Rm) th a: Input : l ̈ ̈ M i Ri đ u đ t BCNF Phân rã b o tồn thơng tin 360 $6.3 Ph ng pháp phân rã Ph ̈ Ph ̈ ̈ ̈ ng pháp: Tìm nh ng ph thu c hàm làm cho l c đ quan h vi ph m d ng chu n Trong nh ng ph thu c hàm v a có xác đ nh ph thu c hàm X th a u c u: n u b ph thu c hàm s l ng ph thu c hàm b m t nh t D a ph thu c hàm X, t o l c đ quan h m i v i: ̈ ̈ ̈ ng pháp phân rã n i khơng m t thành BCNF Các thu c tính: nh ng thu c tính có ph thu c hàm X T p ph thu c hàm: ch g m ph thu c hàm X Trong l ̈ ̈ c đ quan h c tr c đó: T p thu c tính: lo i b nh ng thu c tính có v ph i c a ph thu c hàm X T p ph thu c hàm: lo i b ph thu c hàm X 361 $6.3 Ph ng pháp phân rã Ph ̈ ng pháp phân rã n i khơng m t thành BCNF Ví d : ̈ ̈ Cho l c đ quan h Q (ABCDEG) t p ph thu c hàm : F = {A → C , BC → D , C → G , D → E} Cho l c đ quan h Q (ABCDEG) t p ph thu c hàm F: F = {AE → C , CG → A , BD → G , BDA → E} 362 $6.3 Ph ng pháp phân rã Ph ̈ ng pháp phân rã thành 3NF có b o tồn ph thu c hàm Mơ t : ̈ ̈ c đ quan h ph qt R t p ph thu c hàm F Output : phân rã C = (R1, R2, , Rm) th a: Input : l ̈ ̈ ̈ Ri đ t t i thi u d ng chu n Phân rã b o tồn thơng tin Phân rã b o tồn ph thu c hàm 363 $6.3 Ph ng pháp phân rã Ph ̈ ̈ ̈ B ng pháp phân rã thành 3NF có b o tồn ph thu c hàm c : tìm ph t i ti u ( có th có nhi u ph t i ti u) B c : Chia ph t i ti u thành nh ng nhóm Si cho m i nhóm ch ch a ph thu c hàm có v trái M i v trái ký hi u Ki, siêu khóa c a nh ng quan h t ng lai B c3: ̈ ̈ ng đ ng l i thành nhóm B c nên tính b ng cách l p bao đóng t v trái 3.2 : G p Si có ph thu c hàm d ng Ki→Km Km →Ki 3.1 : G p Si có siêu khóa t 364 $6.3 Ph ng pháp phân rã Ph ̈ B ̈ ̈ ng pháp phân rã thành 3NF có b o tồn ph thu c hàm c4: 4.1 : Anh x m i Si thành m t l c đ quan h 4.2 : N u t p l c đ quan h (lđqh) v a t o khơng có lđqh ch a đ thu c tính khóa c a lđqh Q ban đ u, ta t o thêm lđqh n a Lđqh s bao g m t p thu c tính khóa c a lđqh Q (ban đ u) 365 $6.3 Ph ng pháp phân rã Ph ̈ ng pháp phân rã thành 3NF có b o tồn ph thu c hàm Ví d : Cho R(ABCD); F = {A → B, A → C, C → D, B → C, B → A }, Khóa = {A} Ph t i ti u G={A → B,C → D,B → C,B → A} Chia G thành nhóm ̈ ̈ ̈ ̈ ̈ S1: { A → B} S2: { C → D} S3: { B → C} S4: { B → A} 366 $6.3 Ph ng pháp phân rã Ph ̈ ng pháp phân rã thành 3NF có b o tồn ph thu c hàm Ví d : G p S1 S4 hai nhóm có ph thu c hàm d ng Ki→Km Km→Ki: ̈ ̈ ̈ S1: { A → B, B → A} S2: { C → D} S3: { B → C} Ánh x m i nhóm Si thành m t l h nh sau: ̈ ̈ ̈ c đ quan R1(AB); F1 = { A → B, B → A} đ t BCNF R2(CD); F2 = { C → D } đ t BCNF R3(BC); F3 = { B → C } đ t BCNF 367 $6.3 Ph ng pháp phân rã Các y u t c n b o đ m th c hi n phân rã ̈ tđ c d ng chu n mong mu n : th c t , ng ̈ ̈ ̈ i ta ch p nh n 3NF ho c BCNF B o tồn thu c tính : R+=R1+∪R2+ ∪Rm+ B o tồn ph thu c hàm:F+=(F1∪F2 ∪Fn)+ B o tồn thơng tin : d a quan h m i, ta có th ph c h i l i đ c quan h c b ng cách dùng phép k t t nhiên quan h m i 368 $6.3 Ph ng pháp phân rã Phép ki m tra n i b o tồn thơng tin ̈ B1: Xây d ng m t b ng g m n+1 c t (n s l ng thu c tính c a quan h g c) m+1 dòng (m s l ng quan h đ c phân rã t quan h g c) ̈ ̈ C t đ u tiên ch a quan h c a phép phân rã Các c t l i đ c đ t tên A1, A2, , An t ng ng thu c tính Dòng đ u tiên ch a tên thu c tính, dòng l i đ c đ t R1, R2, Rm t ng ng quan h phân rã 369 $6.3 Ph ng pháp phân rã Phép ki m tra n i b o tồn thơng tin ̈ B2: ̈ i n giá tr vào b ng theo cách sau: i v i t ng thu c tính Ai, ki m tra xem thu c tính có ph i thu c tính c a RJ hay khơng? ̈ ̈ N u thu c tính Ai có quan h RJ ta n giá tr vào (Ai, RJ) c a b ng Ng c l i, n u khơng có ta n giá tr biJ vào 370 $6.3 Ph ng pháp phân rã Phép ki m tra n i b o tồn thơng tin ̈ B3: Thay đ i giá tr có b ng: ̈ Khi b t đ u b c này, đ t giá tr c a bi n CoThayDoi = False i u ki n d ng c a B3: ̈ ̈ ̈ ̈ ̈ Ho c có m t dòng tồn giá tr a Ho c sau xét t t c ph thu c hàm mà giá tr c a bi n CoThayDoi = False 3.1 N u có h n dòng có giá tr t i X, giá tr t i Y c a dòng s aJ n u aJ có xu t hi n t i Y, ng c l i l y b nh nh t Gán CoThayDoi=True 3.2 N u th a u ki n d ng, qua B4 Ng c l i, xét PTH k ti p, quay l i B3.1 N u khơng PTH nào, quay l i B3 371 $6.3 Ph ng pháp phân rã Phép ki m tra n i b o tồn thơng tin ̈ B4: Ki m tra t t c dòng c a b ng ̈ ̈ ̈ N u có b t k dòng ch ch a giá tr a (t c đ giá tr t a1 đ n an) phép phân rã b o tồn thơng tin Ng c l i, phép phân rã khơng b o tồn thơng tin Xét quan h R(V, X, Y, Z, W), có t p F = {X → Z, Y → Z, Z → W, WV → Z, ZV → X} ̈ ̈ R đ c phân rã thành R1(X, W), R2(X, Y), R3(Y,V), R4(Z, W, V), R5(X V) Th c hi n ki m tra b ng phép n i b o tồn 372 [...]... ng v n tin (query language): cho phép ng i s d ng đ nh ngh a các c u trúc d li u, truy xu t d li u và thao tác d li u Qu n lý các giao d ch (transaction): cho phép nhi u ng i s d ng truy xu t đ ng th i và chính xác đ n m t CSDL 16 $1.2 H Qu n Tr CSDL ̈ ̈ ̈ i u khi n các quá trình truy xu t: là kh n ng gi i h n các quá trình truy xu t d li u c a nh ng ng i không đ c phép và kh n ng ki m tra đ tin c y... i ch đi theo h ng t con đ n cha u đi m: đ a ra m t cách ng n g n mô t các m i liên h Khuy t đi m: ch bi u di n “ki u m u tin o” Thành ph n: ̈ Lo i m u tin: gi ng khái ni m m u tin trong mô hình d li u m ng ̈ Lo i m i liên h : Ki u liên h là phân c p, theo cách: Gi a 2 lo i m u tin ch t n t i 1 m i liên h duy nh t 28 $1.3 Các mô hình d li u Mô hình d li u phân c p 29 $1.3 Các mô hình d li u Mô hình... t cách ng n g n mô t các m i liên h Khuy t đi m: khi CSDL quá l n, vi c cài đ t các m i liên h nhi u nhi u làm cho hi u n ng gi m đ n m c không th ch p nh n đ c Thành ph n: ̈ ̈ ̈ Lo i m u tin (Record Type) M u tin (Record) Lo i liên h (Set Type) 26 $1.3 Các mô hình d li u Mô hình d li u m ng 1÷n 1÷1 LÝ L CH có 1÷n PHÒNG BAN G m NHÂN VIÊN n÷1 Thu c Có thân nhân 1÷1 PHÒNG BAN 27 $1.3 Các mô hình d li... cho nhi u đ i t ng v i các m c đích khác nhau Nhanvien.doc … Nhanvien.xls … Nhanvien.dat … CSDL 11 $1.1 C S D Li u Là Gì? Các đ i t ̈ ̈ ̈ ng s d ng CSDL Ng i s d ng không chuyên v l nh v c tin h c và CSDL Chuyên viên tin h c bi t khai thác CSDL Ng i qu n tr CSDL 12 $1.1 C S D Li u Là Gì? Ba c p đ th hi n d li u Ng i dùng Chuyên viên Qu n tr viên 13 $1.1 C S D Li u Là Gì? Nh th nào là 1 CSDL kém? ̈ ̈ ̈... ng đ i t Mô hình logic trên c s logical models) ̈ Mô hình quan h ̈ Mô hình m ng ̈ Mô hình phân c p Mô hình v t lý (Physical đ it ng (Object-based t h p (Entity-Relation) ng (Object-Oriented Model) m u tin (Record-based Models) 20 $1.3 Các mô hình d li u Mô hình th c th - k t h p ̈ M c đích: ̈ ̈ ̈ Mô t l c đ khái ni m c a 1 t ch c mà không c n chú ý đ n tính hi u qu ho c thi t k v t lý nh nh ng mô hình... (1,n) H Tên SV Phái Ngày Sinh Thu c H c Mã MH (1,n) Mã Khoa Tên Khoa Khoa (1,n) Môn H c Tên MH S Ti t 22 $1.3 Các mô hình d li u Mô hình h ̈ ̈ ng M c đích: ti p c n h ng đ i t ng (trong các ph ng pháp l p trình h ng đ i t ng) c tr ng: ̈ ̈ ̈ ̈ ng đ i t Tính đóng gói (encapsulation) Tính đa hình (polymorphism) Tính tái s d ng (reusability) Các khái ni m: ̈ ̈ ̈ L p (class) S k th a (inheritance) K th a b i ... Nhu c u: tin h c hóa cơng tác qu n lý ̈ ̈ D li u: nh ng thơng tin ta mu n l u tr s d ng l i Qu n lý d li u th c t : ̈ ̈ Vi c tin h c hóa đ n v th ng th c hi n đ c l p v i v th i gian, cơng c n... ch bi u di n “ki u m u tin o” Thành ph n: ̈ Lo i m u tin: gi ng khái ni m m u tin mơ hình d li u m ng ̈ Lo i m i liên h : Ki u liên h phân c p, theo cách: Gi a lo i m u tin ch t n t i m i liên... k logic Mơ hình d li u m c logic 39 $1.5 Mơ hình th c th - k t h p Tin h c hóa Qu n lý phân cơng đ án t i m t cơng ty ̈ ̈ ̈ Cơng ty có nhi u phòng ban: tên, mã s m t nhân viên làm tr ng phòng