Bài giảng Hệ thống thông tin - Chương 2: Thiết kế cơ sở dữ liệu logic cung cấp kiến thức các khái niệm cơ bản thiết kế cơ sở dữ liệu logic; các phương pháp thiết kế cơ sở dữ liệu logic.
Chương Thiết kế sở liệu logic Giáo viên: Đỗ Thị Mai Hường Bộ môn: Hệ thống thông tin Khoa: Công nghệ thông tin LOGO Nội dung Các khái niệm Các phương pháp thiết kế sở liệu logic LOGO Các khái niệm Mơ hình CSDL quan hệ hay ngắn gọn mơ hình quan hệ E.F.Codd phát triển vào đầu năm 1970 Các thành phần mơ hình quan hệ gồm: Các quan hệ - - thuộc tính LOGO Các khái niệm Một quan hệ: Là bảng liệu chiều (cột dịng), mơ tả thực thể Mỗi cột tương ứng với thuộc tính thực thể Mỗi dịng chứa giá trị liệu đối tượng cụ thể thuộc thực thể Mơ hình quan hệ: Là cách thức biểu diễn liệu dạng quan hệ (các bảng) Lược đồ quan hệ: R(A1,…,An), R tên quan hệ, Ai thuộc tính, Ai có miền giá trị tương ứng Dom(Ai) Lược đồ quan hệ sử dụng để mô tả quan hệ, bao gồm: Tên quan hệ, thuộc tính bậc quan hệ (số lượng thuộc tính) LOGO Các khái niệm Một quan hệ r R(A1, ,An), ký hiệu r(R) tập hợp m-bộ r={ t1, , tm} Mỗi ti =, vi ∈ dom(Ai) r(R) ⊆ dom(A1) x x dom(An) r = { (vi1,vi2, ,vin) / i=1, ,m} Ta có Ai thuộc tính Miền giá trị Ai là: D1=dom(A1), D2=dom(A2), , Dn=dom(An) Các tập (D1,D2, ,Dn) tập miền trị R n gọi bậc quan hệ r, m gọi lực lượng r LOGO Các khái niệm Sự tương ứng mơ hình liên kết thực thể mơ hình quan hệ LOGO Các khái niệm LOGO Các khái niệm Các tính chất quan hệ Các tính chất quan hệ Giá trị đưa vào cột đơn Các giá trị cột phải thuộc miền giá trị (cùng kiểu) Thứ tự dòng cột tuỳ ý LOGO Các khái niệm Mối quan hệ: Thể quan hệ bảng với Các loại mối quan hệ: Trong mơ hình quan hệ có loại mối quan hệ 1-1 1-n Ví dụ: Sinhvien Thethuvien Lop Sinhvien LOGO Các khái niệm Khố quan hệ (Primary Key-PK): Là một nhóm thuộc tính xác định quan hệ Khố quan hệ định danh thực thể tương ứng Khố ngồi: Một khố sử dụng để thiết lập mối quan hệ Đó thuộc tính mơ tả quan hệ đồng thời lại thuộc tính khố quan hệ khác Ví dụ: Lop(Malop,Tenlop,Siso) Sinhvien(MaSV,Hoten,NS,GT,Malop) 10 LOGO Các phương pháp thiết kế sở liệu logic Các dạng chuẩn Dạng chuẩn 1: Định nghĩa: • Một quan hệ dạng chuẩn toàn miền thuộc tính miền đơn khơng tồn nhóm thuộc tính lặp • Một thuộc tính A thuộc tính lặp với giá trị cụ thể khố có nhiều giá trị thuộc tính A kết hợp với khố Ví dụ: sinhvien(Masv,hoten,ns,dc,trinhdongoaingu,lop) 26 LOGO Các phương pháp thiết kế sở liệu logic Chuẩn hóa đưa dạng chuẩn 1: • Loại bỏ thuộc tính vi phạm dạng chuẩn đặt chúng vào bảng riêng với khố quan hệ ban đầu Khố bảng tổ hợp khố quan hệ ban đầu thuộc tính đa trị khố phận nhóm lặp • Các thuộc tính cịn lại lập thành quan hệ với khóa khóa ban đầu 27 LOGO Các phương pháp thiết kế sở liệu logic Các dạng chuẩn Dạng chuẩn 2: Định nghĩa: • Một quan hệ dạng chuẩn dạng chuẩn không tồn phụ thuộc hàm phận vào khố Ví dụ: sinhvien(Masv,mamh, tenmh,sodvht,diem) Chuẩn hóa đưa dạng chuẩn 2: • Tách thuộc tính phụ thuộc vào phận khóa thành lược đồ quan hệ mới, bổ sung thêm thuộc tính mà phụ thuộc vào làm khóa • Các thuộc tính cịn lại tạo thành lược đồ quan hệ, khóa khóa ban đầu 28 LOGO Các phương pháp thiết kế sở liệu logic Các dạng chuẩn Dạng chuẩn 3: Định nghĩa: • Một quan hệ dạng chuẩn dạng chuẩn khơng tồn phụ thuộc hàm ngồi khóa (phụ thuộc hàm bắc cầu) Ví dụ: sinhvien(Masv,hoten,ns,gt,malop,tenlop) Chuẩn hóa đưa dạng chuẩn 3: • Tách thuộc tính phụ thuộc vào thuộc tính khơng khóa thành lược đồ quan hệ mới, bổ sung thêm thuộc tính mà phụ thuộc vào làm khóa • Các thuộc tính cịn lại tạo thành lược đồ quan hệ, khóa khóa ban đầu 29 LOGO Các phương pháp thiết kế sở liệu logic Các dạng chuẩn Dạng chuẩn BCNF: Định nghĩa: Một quan hệ dạng chuẩn BCNF nếu: • Nó dạng chuẩn khơng tồn phụ thuộc hàm có nguồn thuộc tính khơng khóa, đích thuộc tính khóa Ví dụ: Chuẩn hóa đưa chuẩn BCNF : • Tách thuộc tính phụ thuộc vào thuộc tính khơng khóa thành lược đồ quan hệ, khóa thuộc tính gây phụ thuộc • Các thuộc tính cịn lại tạo thành LDQH, khóa phần khóa ban đầu phần thuộc tính gây phụ thuộc 30 LOGO Các phương pháp thiết kế sở liệu logic Bài tập vận dụng: Cho mẫu phiếu yêu cầu mua sách khách hàng mẫu hóa đơn bán sách Yêu cầu: Sử dụng phương pháp thiết kế liệu logic top-down bottom-up để xây dựng mơ hình liệu logic 31 LOGO Các phương pháp thiết kế sở liệu logic Phương pháp Topdown: Liệt kê thuộc tính từ mẫu phiếu yêu cầu mua sách Xác định thực thể Gắn thuộc tính vào thực thể Xác định mối quan hệ thực thể Gắn thuộc tính vào mối quan hệ (nếu có) Xây dựng mơ hình ER Chuyển đổi từ mơ hình ER sang mơ hình quan hệ Vẽ mơ hình quan hệ 32 LOGO Các phương pháp thiết kế sở liệu logic Phương pháp Bottom-up: Bước 1: Từ biểu mẫu lấy danh sách thuộc tính cho quan hệ chưa chuẩn hố (cịn gọi dạng chuẩn 0) • Mỗi tiêu đề biểu mẫu thuộc tính • Bỏ qua phần đầu đề phần (một số ghi chú, chữ ký …) biểu mẫu • Khơng lấy thuộc tính suy diễn từ thuộc tính khác • Bổ sung thêm số thuộc tính định danh tương ứng với số thuộc tính tên gọi chưa có định danh cần thiết • Xác định nhóm thuộc tính lặp, phụ thuộc hàm thuộc tính 33 LOGO Các phương pháp thiết kế sở liệu logic Phương pháp Bottom-up: Bước 2: Chuẩn hoá dạng chuẩn (1NF): Tách nhóm thuộc tính lặp • Tách thuộc tính khơng nằm nhóm lặp thành quan hệ (R1) Xác định khố quan hệ • Các thuộc tính nhóm lặp khố quan hệ (R1) tạo thành quan hệ (R2) Xác định khóa cho quan hệ R2 (khố R2 khố ghép khố R1 thuộc tính khác R2) 34 LOGO Các phương pháp thiết kế sở liệu logic Phương pháp Bottom-up: Bước 3: Chuẩn hoán dạng chuẩn (2NF): Loại bỏ phụ thuộc phận vào khoá (chỉ áp dụng với quan hệ có khố ghép) • Tách thuộc tính tham gia vào phụ thuộc hàm xác định phần khố vào quan hệ Khố quan hệ thuộc tính xác định hàm • Các thuộc tính cịn lại quan hệ giữ ngun khố quan hệ ban đầu 35 LOGO Các phương pháp thiết kế sở liệu logic Phương pháp Bottom-up: Bước 4: Chuẩn hoá dạng chuẩn (3NF): Loại bỏ phụ thuộc hàm thuộc tính khơng khố • Tách thuộc tính tham gia vào phụ thuộc hàm thuộc tính khơng khố vào quan hệ Khố quan hệ thuộc tính xác định hàm • Các thuộc tính cịn lại quan hệ giữ ngun khố quan hệ ban đầu 36 LOGO Các phương pháp thiết kế sở liệu logic Hoàn thiện mơ hình CSDL logic Một số ngun tắc kết hợp: • Kiểm tra thống tên gọi quan hệ thuộc tính hai kết Nếu tên khác nghĩa phải đặt lại tên cho khác Nếu nghĩa khác tên phải đặt lại tên cho giống • Lấy tất quan hệ khác từ hai kết Với hai quan hệ trùng lấy tất thuộc tính có hai quan hệ từ hai kết 37 LOGO Các phương pháp thiết kế sở liệu logic Hướng dẫn tập vận dụng: Từ mẫu phiếu yêu cầu mua sách khách hàng xác định lược đồ quan hệ Áp dụng dạng chuẩn quy tắc chuẩn hóa để tách lược đồ quan hệ dạng chuẩn 3NF BCNF Tương tự áp dụng với mẫu hóa đơn bán sách 38 LOGO Bài tốn bán sách online Mơ hình quan hệ Nhaxuatban(MaNXB,TenNXB,Diachi,Dienthoai) Tacgia(MaTG,Hoten,Diachi,Dienthoai) Chude(MaCD,TenCD) Sach(Masach,Tensach,soluong,dongia,MaNXB,MaCD) Tacgia_Sach(MaTG,Masach,sotrang,ghichu) Khachhang(MaKH,Hoten,Diachi,Dienthoai) Donhang(MaDH,MaKH,NgayDH) Chitietdonhang(MaDH,MaSach,Soluong) 39 Bài tập nhà Áp dụng phương pháp thiết kế để xây dựng mơ hình quan hệ cho đề tài tập lớn LOGO ... Mối quan hệ: Thể quan hệ bảng với Các loại mối quan hệ: Trong mô hình quan hệ có loại mối quan hệ 1-1 1-n Ví dụ: Sinhvien Thethuvien Lop Sinhvien LOGO Các khái niệm Khố quan hệ (Primary... quan hệ (R2) Xác định khóa cho quan hệ R2 (khố R2 khố ghép khố R1 thuộc tính khác R2) 34 LOGO Các phương pháp thiết kế sở liệu logic Phương pháp Bottom-up: Bước 3: Chuẩn hoán dạng chuẩn (2NF):... có A1 -> A2 A2 -> A3 A1 -> A3 Khi A3 gọi phụ thuộc bắc cầu vào A1 19 LOGO Các phương pháp thiết kế sở liệu logic ? ?Hệ tiên đề Amstrong A1 Tính phản xạ X → X, hay tổng quát Y X X → Y A2 Tính