HỆ THỐNG cơ sở dữ LIỆU

GIỚI THIỆU MƠN HỌC: HỆ CƠ SỞ DỮ LIỆU Database System NỢI DUNG ƠN TẬP         Giới thiệu Mơ hình liên kết thực thể Mơ hình liệu quan hệ Chủn từ ER sang quan hệ Ràng buộc tồn vẹn Đại số quan hệ Ngơn ngữ SQL Ch̉n hóa liệu Các khái niệm định nghĩa  Cơ sở liệu    database Cơ sở liệu sự tập hợp có tổ chức liệu có liên quan luận lý với Dữ liệu (data): sự biểu diễn đối tượng sự kiện ghi nhận lưu trữ phương tiện máy tính Dữ liệu có cấu trúc: số, ngày, chuỗi ký tự, …  Dữ liệu khơng có cấu trúc: hình ảnh, âm thanh, đoạn phim, … Có tổ chức (organized): người sử dụng có thể dễ dàng lưu trữ, thao tác truy xuất liệu   Các khái niệm định nghĩa  Cơ sở liệu   Có liên quan luận lý (logically related): liệu mơ tả lãnh vực mà nhóm người sử dụng quan tâm dùng để trả lời câu hỏi liên quan đến lãnh vực Thơng tin     information Thơng tin liệu xử lý để làm tăng sự hiểu biết người sử dụng Dữ liệu ngữ cảnh Dữ liệu tổng hợp / xử lý Các khái niệm định nghĩa Dữ liệu 50010273 50100298 59900012 50200542 50000075 Nguyễn Trung Tiến Lê Việt Hùng Trần Hùng Việt Hồ Xn Hương Bùi Đức Duy MT00 MT01 MT99 MT02 MT00 20 19 21 18 20 Thơng tin: liệu ngữ cảnh Mã sinh viên Họ tên sinh viên 50010273 Nguyễn Trung Tiến 50100298 Lê Việt Hùng 59900012 Trần Hùng Việt 50200542 Hồ Xn Hương 50000075 Bùi Đức Duy Lớp MT00 MT01 MT99 MT02 MT00 Tuổi 20 19 21 18 20 Các khái niệm định nghĩa Thơng tin: liệu tổng hợp / xử lý MT99 20% MT00 40% MT02 20% MT01 20% Các khái niệm định nghĩa  Siêu liệu    metadata Siêu liệu liệu dùng để mơ tả tính chất / đặc tính liệu khác (dữ liệu liệu) Các đặc tính: định nghĩa liệu, cấu trúc liệu, qui tắc / ràng buộc Các khái niệm định nghĩa Siêu liệu cho Sinh_viên Data Item Name Type Length MaSV Character Hoten Character 30 Lop Character Tuoi Number Value Min Max Description Ma sinh vien Ho ten sinh vien Lop 17 25 Tuoi Hệ thống xử lý tập tin  Hệ thống xử lý tập tin    file processing system Hệ thống xử lý tập tin tập hợp chương trình dùng để lưu trữ, thao tác truy xuất tập tin liệu có kích thước lớn Các tập tin liệu lưu trữ thư mục (folder) Hệ thống xử lý tập tin  Các chương trình xử lý tập tin  Tạo cấu trúc tập tin  Thêm liệu vào tập tin  Xóa liệu tập tin  Sửa liệu tập tin  Liệt kê liệu tập tin 10 Example  Lược đồ quan hệ sau khơng đạt 2NF 200 Third Normal Form Dạng chuẩn  Lược đồ quan hệ R dạng chuẩn (3NF) tập phụ thuộc hàm F R dạng chuẩn thuộc tính khơng khóa khơng phụ thuộc bắc cầu vào khóa R  Lược đồ quan hệ R dạng chuẩn tập phụ thuộc hàm F R dạng chuẩn phụ thuộc hàm X  A với A  X X siêu khóa R A thuộc tính khóa 201 Example  Cho lược đồ quan hệ Q(A,B,C,D) F={ABC; DB; CABD} Hỏi Q có đạt ch̉n khơng? 202 Boyce Codd Normal Form Dạng chuẩn Boyce-Codd   Lược đồ quan hệ R dạng chuẩn BoyceCodd (BCNF) tập phụ thuộc hàm F phụ thuộc hàm X  A với A  X X siêu khóa R Nếu lược đồ quan hệ R dạng chuẩn BoyceCodd R dạng chuẩn 203 Example  Q(A,B,C,D,E,I) F={ACDEBI; CEAD} Hỏi Q có đạt ch̉n BC khơng? 204 Thuật toán kiểm tra dạng chuẩn lược đồ quan hệ Vào: lược đồ quan hệ Q, tập phụ thuộc hàm F Ra: khẳng đònh Q đạt chuẩn gì? Bước 1: Tìm tất khóa Q Bước 2: Kiểm tra chuẩn BC Q đạt chuẩn BC, kết thúc thuật toán ngược lại qua bước Bước 3: Kiểm tra chuẩn Q đạt chuẩn 3, kết thúc thuật toán ngược lại qua bước Bước 4: Kiểm tra chuẩn Q đạt chuẩn 2, kết thúc thuật toán ngược lại Q đạt chuẩn Đònh nghóa: Dạng chuẩn lược đồ sở liệu dạng chuẩn thấp dạng chuẩn lược đồ quan hệ 205 Chuẩn 2: Một lược đồ quan hệ Q dạng chuẩn Q đạt chuẩn thuộc tính không khóa Q phụ thuộc đầy đủ vào khóa Hệ quả: Nếu Q đạt chuẩn tập thuộc tính không khóa Q rỗng Q đạt chuẩn Nếu tất khóa quan hệ gồm thuộc tính quan hệ đạt chuẩn Chuẩn 3: ** Lược đồ quan hệ Q dạng chuẩn thuộc tính không khóa Q không phụ thuộc bắc cầu vào khóa Q ** Q đạt chuẩn pth XAF với AX có X siêu khóa hay A thuộc tính khóa **Nếu Q thuộc tính không khóa Q đạt chuẩn Chuẩn BC: ** Q đạt chuẩn BC phụ thuộc hàm XAF với AX có X siêu khóa **Q đạt chuẩn khóa Q gồm thuộc tính Q đạt chuẩn BC 206 Exercise  In the instance of the relation R(A,O,T,V,U) shown below, which of the following functional dependencies hold ? A 1 O T 3 a) A O → T; V U b) O → V; A V → c) T → O; A V → d) A O → T e) O → V; V U → V 4 U 5 → A U U A 207 Exercise Table TT {J , D , C , V , N , G } and a set of functional dependencies {J,C,N → V,G D → C,V,G J → D,C,G } The closure of {D } is: a) J D C V N G b) J D C V G c) J C V G d) D C V N e) D C V G  208 Exercise  In the instance of the relation R(A,B,C,D,E) shown below, which of the following functional dependencies (FD's) hold? ABCDE 12 14 12 4 I AB -> C II B -> D (a) I only (b) II only (c) I and III only (d) II and III only III DE -> B 209 Exercise Let R be a relation with attributes (B,I,N,R,U,L) and let the following functional dependencies hold { B → I, B→ N, N R→ U, N R→ L , I → U}  Given the above functional dependencies, which of the following functional dependencies does not hold: a) N R → U L b) B R → L c) B → U d) I→ N R  210 Exercise Consider a relation R(A,B,C) with the following functional dependencies: A → B;B → C and B → A  The number of superkeys of R is: (a) (b) (c) (d)  211 Exercise    Giả sử ta có lược đồ quan hệ Q(C,D,E,G,H,K) tập phụ thuộc hàm F sau; {CK H; C D; EC; E G; CK E} Tìm tất khóa Q Xác định dạng ch̉n Q 212 Exercise  (a) (b) (c) (d) Consider the relational schema R(A,B,C,D,E,G) and FDs {ABC -> D; B -> E; C -> G; EG -> D } Which of the attributes are extraneous in the functional dependency, ABC -> D? A B C none of the above 213 Exercise  Table Q(A,B,C) and a set of functional dependencies AB → C; C → A; Table Q is: a) NF b) NF c) NF d) BCNF 214 [...]... Các loại cơ sở dữ liệu 17 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu  Hệ quản trị CSDL    DBMS – DataBase Management System Hệ quản trị CSDL là tập hợp các chương trình dùng để quản lý cấu trúc và dữ liệu của CSDL và điều khiển truy xuất dữ liệu trong CSDL Cho phép người sử dụng định nghĩa, tạo lập và bảo trì CSDL và cung cấp các truy xuất dữ liệu 18 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu 19 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu ... Cách tiếp cận cơ sở dữ liệu     Kho dữ liệu trung tâm chứa các dữ liệu dùng chung Dữ liệu được quản lý bởi một đơn vị điều khiển (controlling agent) Dữ liệu được lưu trữ theo một dạng thức chuẩn và thích hợp Cần phải có một hệ quản trị CSDL 13 Cách tiếp cận cơ sở dữ liệu  Ưu điểm của cách tiếp cận CSDL  Giảm bớt dư thừa dữ liệu  Nhất quán và chính xác dữ liệu  Chia sẻ dữ liệu  Các... bảo tính Toàn vẹn dữ liệu  Độc lập dữ liệu  Bảo mật 14 Cách tiếp cận cơ sở dữ liệu  Chi phí và rủi ro của cách tiếp cận CSDL    Chi phí ban đầu  Chi phí cài đặt và quản lý  Chi phí chuyển đổi (conversion cost) Chi phí vận hành  Cần nhân viên mới có chuyên môn  Cần phải chép lưu và phục hồi Mâu thuẫn về mặt tổ chức  Rất khó thay đổi các thói quen cũ 15 Các loại cơ sở dữ liệu     CSDL.. .Hệ thống xử lý tập tin  Nhược điểm của hệ thống xử lý tập tin    Phụ thuộc dữ liệu – chương trình (Program-Data Dependence)  Tất cả các chương trình ứng dụng phải duy trì siêu dữ liệu (phần mô tả) của các tập tin mà chúng sử dụng Dư thừa dữ liệu / Trùng lặp dữ liệu (Data Redundancy / Duplication of Data)  Các hệ thống / chương trình khác nhau có các bản dữ liệu riêng biệt của cùng dữ. .. xuất và cập nhật dữ liệu  Ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu (DDL - Data Definition        Language)  Ngôn ngữ thao tác dữ liệu (DML - Data Manipulation Language) Quản lý giao tác (transaction management) Điều khiển tương tranh (concurrency control) Chép lưu và phục hồi dữ liệu Bảo mật dữ liệu  Ngôn ngữ điều khiển dữ liệu (DCL - Data Control Language) Hỗ trợ truyền thông dữ liệu Duy trì... có các bản dữ liệu riêng biệt của cùng dữ liệu Hạn chế việc dùng chung dữ liệu  Mỗi ứng dụng có các tập tin riêng biệt, ít sử dụng chung dữ liệu với các ứng dụng khác 11 Hệ thống xử lý tập tin  Nhược điểm của hệ thống xử lý tập tin   Thời gian phát triển lâu  Người lập trình phải thiết kế các dạng tập tin dữ liệu riêng và viết cách truy xuất tập tin cho mỗi ứng dụng mới Chi phí... toàn vẹn / nhất quán dữ liệu Cung cấp các tiện ích 20 Sự phát triển các hệ CSDL         Hệ thống tập tin (flat file): 1960 - 1980 Hệ CSDL phân cấp (hierarchical): 1970 - 1990 Hệ CSDL mạng (network): 1970 - 1990 Hệ CSDL quan hệ (relational): 1980 - nay Hệ CSDL hướng đối tượng (object-oriented): 1990 nay Hệ CSDL đối tượng - quan hệ (object-relational): 1990 - nay Kho dữ liệu (data warehouse):... Mức trong: (mức vật lý – Physical) là mức lưu trữ CSDL (cần giải quyết vấn đề gì? Dữ liệu gì? Lưu trữ như thế nào? ở đâu? Cần các chỉ mục gì? Truy xuất tuần tự hay ngẫu nhiên Dành cho người quản trị và người sử dụng chuyên môn Mức quan niệm: (Conception hay Logical) cần phải lưu trữ bao nhiêu loại dữ liệu? là dữ liệu gì? mối quan hệ Mức ngoài: của người sử dụng và các chương trình ứng dụng... entity-relationship model Mô hình liên kết thực thể là cách tiếp cận chính để mô hình hóa dữ liệu ý niệm (conceptual data modeling) Mô hình ER là công cụ giao tiếp giữa người thiết kế CSDL và người sử dụng cuối cùng để xây dựng CSDL trong giai đoạn phân tích Mô hình ER được dùng để xây dựng mô hình dữ liệu ý niệm (conceptual data model) nhằm biểu diễn cấu trúc và các ràng buộc của CSDL ... nghĩa  Cơ sở liệu    database Cơ sở liệu sự tập hợp có tổ chức liệu có liên quan luận lý với Dữ liệu (data): sự biểu diễn đối tượng sự kiện ghi nhận lưu trữ phương tiện máy tính Dữ liệu... rộng (hàng trăm hàng ngàn người sử dụng) 16 Các loại sở liệu 17 Hệ quản trị sở liệu  Hệ quản trị CSDL    DBMS – DataBase Management System Hệ quản trị CSDL tập hợp chương trình dùng để quản... phép người sử dụng định nghĩa, tạo lập bảo trì CSDL cung cấp truy xuất liệu 18 Hệ quản trị sở liệu 19 Hệ quản trị sở liệu  Các chức hệ quản trị CSDL  Lưu trữ, truy xuất cập nhật liệu  Ngôn