BÀI GIẢNG cơ sở dữ LIỆU

Cơ sở liệu Mục tiêu ắCung cấp kiến thức nguyên lý tổ chức khai thác đắn hệ CSDL, đặc biệt mô hình quan hệ ắCung cấp rèn cho sinh viên khả thiết kế (logic) hệ CSDL quan hệ ắThực hành cài đặt ràng buộc toàn vẹn tối u hóa biểu thức tìm kiếm SQL Server Thuvientailieu.net.vn H Cm H - H S phm H ni Tài liệu tham khảo 1.Hồ Thuần, Hồ Cẩm Hà, Các hệ sở liệu: Lí thuyết thực hành, tập, NXBGD 2004-2005 Nguyễn Kim Anh, Nguyên lí hệ CSDL, NXB Đại học quốc gia, 2004 Jeffrey D Ullman, Nguyên lý hệ sở liệu sở tri thức, Biên dịch : Trần Đức Quang tập 1, tập 2, NXB Thống kê, 1999 Đỗ Trung Tuấn, Cơ sở liệu quan hệ, NXB Giáo dục, 1998 Thuvientailieu.net.vn H Cm H - H S phm H ni Tài liệu tham khảo Date C.J., An introduction to database systems, seventh edition, Addison Wesley, 2000 Hector Garcia - Monila, Ullman J.D., Jennifer Widom Database Systems: The complete Book", Prentice Hal, 2002 Thomas Connolly, Carolyn Begg, Anne Strachan, "Database systems A Practical Approach to Design, Implementation, and Management", Second Edition, Addison Wesley Longman Limited 1999 Ullman J.D., J Widom A first course in Database Systems", Prentice - Hall, 1997 Thuvientailieu.net.vn H Cm H - H S phm H ni H THNG THễNG TIN Thuvientailieu.net.vn Chng1 Khỏi quỏt v cỏc h CSDL 1.CSDL l gỡ? tớch hp cỏc d liu phn ỏnh hot ng (operational data) ca mt t chc lu tr trờn cỏc thit b nh nhiu ngi dựng vi cỏc mc ớch khỏc Ti cn n cỏc h CSDL Thuvientailieu.net.vn H Cm H - H S phm H ni Hệ quản trị sở liệu gì? Phần mềm cho phép ngời dùng giao tiếp với CSDL, cung cấp môi trờng thuận lợi hiệu để tìm kiếm lu trữ thông tin CSDL Thuvientailieu.net.vn Kiến trúc ba mức hệ CSDL Mục đích : tách biệt quan niệm CSDL nhiều ngời sử dụng với chi tiết biểu diễn vật lý CSDL Thuvientailieu.net.vn Lợc đồ thể CSDL lợc đồ CSDL (database schema) thể CSDL (database instance) Thuvientailieu.net.vn H Cm H - H S phm H ni Độc lập liệu Lc ngoi Lc ngoi nh x mc ngoi / mc khỏi nim Lc ngoi c lp d liu mc logớc Lc khỏi nim c lp d liu mc vt lý nh x mc khỏi nim / mc Lc Thuvientailieu.net.vn H Cm H - H S phm H ni Độc lập liệu Độc lập vật lý (là gì? phải thay đổi lợc đồ vật lý) Độc lập logic (là gì? phải thay đổi lợc đồ logic) Thuvientailieu.net.vn H Cm H - H S phm H ni 10 1NF Thuvientailieu.net.vn H Cm H- HSP HN 2NF Cho lc quan h R = U, F vi khoỏ K R c gi l thuc dng chun th hai (2NF) nu nú thuc dng chun th nht v mi thuc tớnh AK u ph thuc y vo K Thuvientailieu.net.vn H Cm H- HSP HN 3NF Lc quan h R = U, F c gi l thuc dng chun th ba (3 NF) nu khụng cú thuc tớnh khụng khúa ph thuc bc cu vo khúa Ngha l: nu khụng tn ti mt khoỏ X, mt thuc tớnh YU v mt thuc tớnh AXY lm cho cỏc iu kin sau c tho món: (XY), (YA), v khụng cú (YX) Thuvientailieu.net.vn H Cm H- HSP HN BCNF Lc quan h R = U, F c gi l thuc dng chun Boyce-Codd (BCNF) nu t (XA) ỳng R v AX kộo theo X l siờu khoỏ nh lý 7.12 Nu lc quan h R = U, F thuc dng chun Boyce-Codd (BCNF) thỡ nú thuc dng chun th ba Thuvientailieu.net.vn H Cm H- HSP HN Chun hoỏ lc quan h B 7.7: Gi s R = U, F l mt lc quan h v = (R1, R2, Ri, Rk) l mt phộp tỏch ca R, ú i, Ri = Ui, Fi Gi s l kt ni khụng tht thoỏt Khi ú, nu thay th lc Ri bi S1, S2,, Sm, vi = (S1, S2,, Sm) l phộp tỏch kt ni khụng tht thoỏt ca Ri thỡ phộp tỏch = (R1, R2,, Ri-1, S1, S2,, Sm, Ri+1,, Rk) thu c cng l kt ni khụng tht thoỏt Gi s l kt ni khụng tht thoỏt Nu b sung vo mt s lc quan h trờn U (Rk+1,,Rn) thỡ phộp tỏch = (R1, R2,, Rk, Rk+1,,Rn)Thuvientailieu.net.vn thu c cng l kt ni khụng tht thoỏt H Cm H- HSP HN Chun hoỏ lc quan h Vớ d Tỏch a lc v chun BCNF (trang 33) Thuvientailieu.net.vn H Cm H- HSP HN Vớ d U = CTHRSG F = {CT, HRC, THR, CSG, HSR} Khóa HS U1 = CSG F1 = {CSG} Khoá CS V1 = CTHRS FV1 = {CT, THR, HRC, HSR} Khóa HS U2 = CT F2 = {CT} Khoá C V2 = CHRS FV2 = {CHR, HRC, HSR} Khoá HS U3 = CHR F3 = {CHR, HRC} Khóa CH HR Thuvientailieu.net.vn H Cm H- HSP HN U4 = CHS F4 = {HSC} Khóa HS Phộp tỏch bo ton ph thuc thnh 3NF Nu cú nhng thuc tớnh khụng xut hin bt k mt ph thuc hm no ca F, c v trỏi ln v phi thỡ ta xỏc nh mt lc quan h gm nhng thuc tớnh ny ri xoỏ chỳng U Nu mt cỏc ph thuc hm ca F cha ton th cỏc thuc tớnh ca U thỡ phộp tỏch cn tỡm ch gm R Trng hp cũn li, phộp tỏch kt qu gm cỏc lc ng vi cỏc thuc tớnh cú dng XA, ú mi ph thuc hm XA l thuc F Tuy vy, nu xy tỡnh XA1, XA2,, XAk cựng thuc F thỡ thay cho cỏc lc vi thuc tớnh dng XAi, ta s dng lc ng vi thuc tớnh XA1A2Ak vỡ rừ rng s thay th ny cho kt qu gn hn Thuvientailieu.net.vn H Cm H- HSP HN Tỏch va l LJ va bo ton ph thuc Định lý 7.14 Cho R(U) lợc đồ quan hệ, tập thuộc tính U = {A1, A2, ,An} F tập phụ thuộc hàm xác định R Không giảm tổng quát, giả sử F phủ tối tiểu có dạng: F = {Yj Aij j=1, 2, , m} Gọi X khoá lợc đồ R(U, F) Khi phép tách: = (Y1Ai1, Y2Ai2, , YmAim , X) phép tách R, thỏa mãn ba tính chất sau: z phép tách bảo toàn thông tin; z phép tách bảo toàn tập F; z Các lợc đồ 3NF Thuvientailieu.net.vn H Cm H- HSP HN Ph thuc a tr Cho R(U); X Y hai tập U, Z = U \ XY XY Khi quan hệ r R(U) với hai t1, t2 r: t1[X] = t2[X] t3 r cho t3[X] = t1[X], (vì t1, t2 bình đẳng nên t4 cho t4[X] = t1[X], t3[Y] = t1[Y] t3[Z] = t2[Z] t4[Y] = t2[Y] t4[Z] = t1[Z] ) Chúng ta kí hiệu X Y | Z Thuvientailieu.net.vn H Cm H- HSP HN Ph thuc a tr Nếu X Y thoả r X Y thoả r Do mi phụ thuộc hàm phụ thuộc đa trị Thuvientailieu.net.vn H Cm H- HSP HN 4NF Lợc đồ quan hệ R đợc gọi thuộc dạng chuẩn thứ bốn (4NF) có phụ thuộc đa trị không tầm thờng X Y R X siêu khóa Nói cách khác, R 4NF có phụ thuộc đa trị X Y R , Y , Y X XY không chứa tất thuộc tính R X siêu khoá* R Thuvientailieu.net.vn H Cm H- HSP HN Ph thuc a tr v 4NF Ví dụ 7.20 Xét lại lợc đồ quan hệ TBK(CTHRSG) cho ví dụ 7.17 với tập D phụ thuộc hàm phụ thuộc đa trị nh sau: CT Mỗi lớp học phần giảng viên chịu trách nhiệm HRC Tại phòng học, học có lớp học phần HTR Tại học, giảng viên dạy đợc phòng học CSG Đối với lớp học phần, sinh viên có điểm đánh giá HSR Tại học, sinh viên có mặt phòng học CHR Tập cặp phòng-giờ học đợc xác định theo học phần mà không lệ thuộc vào thuộc tính khác Thuvientailieu.net.vn H Cm H- HSP HN Ví dụ tách LJ đa 4NF z Xét thấy C HR vi phạm 4NF, tách TBK thành (CHR) (CTSG) Lợc đồ (CHR) có khóa HR dạng chuẩn bốn Lợc đồ (CTSG) có khóa CS cha dạng chuẩn bốn có C T ( suy từ C T) vi phạm chuẩn bốn z Tách (CTSG) thành hai lợc đồ dạng chuẩn bốn (CT) (CSG) z Phép tách = {CHR, CT, CSG} phép tách - kết nối không tổn thất lợc đồ dạng chuẩn bốn Thuvientailieu.net.vn H Cm H- HSP HN Thuvientailieu.net.vn