Giáo trình cơ sở dữ liệu quan hệ

GIÁO TRÌNH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI « f t PHẠM ĐỨC NHIỆM GIÁO TRÌNH Cơ sở DỮ LIỆU QUAN HỆ (Dùng trường THCN) NHÀ XUẤT BẢN HÀ NỘI - 2005 114/407/05 Lời giới th iê u A ước ta bước vào thời kỳ cơng nghiệp hóa, V đại hóa nhằm đưa Việt Nam trở thành nước công nghiệp văn minh, đại Trong nghiệp cách mạng to lớn đó, cơng tác đào tạo nhân lực ln giữ vai trị quan trọng Báo cáo C hính trị Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản V iệt N am Đ ại hội Đ ảng toàn quốc lần thứ IX đ ã c h ỉ rõ: “Phát triển giáo dục đào tạo động lực quan trọng thúc đẩy nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa, điều kiện để phát triển nguổn lực người - yếu tố để phát triển xã hội, tăng trưởng kinh tế nhanh bền vững” Quán triệt chủ trương, Nghị Đ ảng N hà nước nhận thức đắn tầm quan trọng chương trình, giáo trình việc nâng cao chất lượng đào tạo, theo đ ề nghị Sở Giáo dục Đào tạo H N ội, ngày 231912003, ủyb a n nhân dân thành p h ố Hà N ội đ ã Q uyết định s ố 5620/QĐ-UB cho phép Sở Giáo dục Đ tạo thực đ ề án biên soan chương trình, giáo trình trường Trung học chuyên nghiệp (TH CN) Hà Nội Q uyết định th ể quan tâm sâu sắc Thành ủy, UBND thành p h ố việc cao chất lượng đào tạo phát triển nguồn nhân lực Thủ Trên sở chương trình khung Bộ Giáo dục Đào tạo ban hành kinh nghiệm rút từ thực tế đào tạo, Sở Giáo dục Đào tạo đ ã đạo trường T H C N tổ chức biên soạn chương trình, giáo trình cách khoa học, hệ thống cập nhật kiến thức thực tiễn p h ù hợp với đối tượng học sinh THCN Hà Nội ' Bộ giáo trình tài liệu giảng dạy học tập trường TH C N Hà Nội, đồng thời tài liệu tham khảo hữu ích cho trường có đào tạo ngành k ỹ thuật - nghiệp vụ đông đảo bạn dọc quan tâm đến vấn đ ề hướng nghiệp, dạy nghề Việc tổ chức biên soạn chương trình, giáo trình m ột nhiều hoạt động thiết thực ngành giáo dục đào tạo Thủ đô đ ể kỷ niệm ”50 năm giải p h ó n g Thủ đô ”, "50 năm thành lập ngành ” hướng tới kỷ niệm "1000 năm Thăng Long - Hà N ộ i” Sở Giáo dục Đào tạo Hà Nội chân thành cảm ơn Thành ủy, UBND, sở, ban, ngành Thành ph ố , Vụ Giáo dục chuyên nghiệp Bộ Giáo dục Đào tạo, n h khoa học, chuyên gia đầu ngành, giảng viên, nh quản lý, nhà doanh nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ, đóng góp ý kiến, tham gia Hội đồng phản biện, Hội đồng thẩm định Hội đồng nghiệm thu chương trình, giáo trĩnh Đ ây lần Sở Giáo dục Đ tạo Hà N ộ i tổ chức biên soạn chương trình, giáo trình D ù đ ã cố gắng chắn không tránh khỏi thiếu sót, bất cập Chúng tơi mong nhận ý kiến n g góp bạn đọc đ ể bước hồn thiện giáo trình lần tái sau GIÁM ĐỐC SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Lời n ó i đ ầ u rong thực t ế việc, ứng dụng công nghệ thông tin (C N TT) đ ể quản lý thông tin đối tượng cẩn quan tâm m ột đòi hỏi cấp thiết Việc xây dựng hệ thống quản lý thông tin m áy tính sử dụng rộng rãi nhiều ỉĩnh vực như: kinh tế, x ã hội, quốc phòng, an ninh, v.v M ột vấn đ ề quan trọng quản lý thông tin xây dựng sở liệu cho phép toán xử lý chúng có hiệu cao Chính vậy, sở d ữ liệu (CSDL- Database) m ột lĩnh vực p h t triển mạnh công nghệ thông tin Cùng với phát triển C N T T nước ta, việc sử dụng kiến thức sở liệu (CSDL) ngày trở nên cấp thiết Ở Việt Nam, tài liệu CSDL tiếng Việt cịn ỏỉ H iện chưa có m ột tài liệu chung dùng làm giáo trình chuẩn, đầy đủ, đ ể giảng dạy cho sinh viên, học sinh Trong giáo trình này, tơi muốn trình bày s ố kiến thức mơ hình CSDL quan hệ giúp cho học sinh ứng dụng kiến thức CSDL vào thực tiễn, tiếp tục nghiên cứu sâu ĩỷ thuyết CSDL môn tin học khác, đồng thời làm tài liệu tham khảo cho bạn đọc công việc nghiên cứu, giảng dạy học tập Giáo trình chia làm chương: Chương 1: Sơ lược sở liệu N ộ i dung chương s ố khái niệm chung sở liệu, hệ quản 'rị sở liệu, sơ lược m ột s ố mơ hình có trình bày m ột s ố kiến thức juơn trọng mơ hình thực th ể - liên hệ, làm tảng cho việc thiết k ế 'ược đồ sở liệu khái niệm mơ hình khác Chương 2: M hình sở liệu quan hệ Chương sâu vào trình bày cấc khái niệm quan trọng s ố phép tốn mơ hình CSDL quan hệ Chương cịn đ ề cập đết cách chuyển sơ dồ thực th ể - liên hệ lược đồ CSD L quan hệ vớ kiến thức nhằm giúp đơn giản hoá tinh chỉnh lược đồ Chương 3: Ngôn ngữ liệu SQL Chương trình bầy SQL ngôn ngữ đầy đủ, vừa ngôn ngữ địnĩ nghĩa d ữ liệu (DDL), vừa ngôn ngữ thao tác d ữ liệu (D M L ) Các v í dụ tronị chương ví dụ đ ã chạy thật câu lệnh SQ L chuẩn ISO trêỉ môi trường VISU AL FOXPRO Chương 4: Lý thuyết thiết k ế sở liệu quan hệ Trọng tâm chương kiến thức phụ thuộc hàm , áp dụnị kiến thức vào việc tìm khố chuẩn hố lược đồ C SD L quan hệ N hân xin chân thành cảm ơn thầy cán nghiên cứi khoa học PGS.TS N guyễn Thiện Luận; TS Đ ổ N ăng Toàn; ThS Lê Văi N ăng; ThS N guyễn D uy Phương đ ã đóng góp ý kiến q u ỷ báu chí giáo trình M ặc dù đ ã c ố gắng tham khảo tài liệu nước, ngồi nước cũìĩị nhiều ý kiến tham gia thầy, bạn đồng nghiệp đ ã dạy nghiềỉ cứu môn CSDL, song giáo trình khơng tránh khói thiếu sót Rất mong nhận đóng gớp ý kiến bạn đọc em học sinh TÁC GIẢ Chương Sơ LƯỢC VỀ Cơ SỞ DỮ LIỆU Mục tiêu: Học sinh hiểu khái niệm chung sở liệu, số mơ hình sở liệu kiến thức quan trọng mô hình thực thể - liên hệ, làm tảng cho việc thiết kế lược đồ sở liệu khái niệm mơ hình khác Nội dung tóm tắt: Nội dung chương trình bày số khái niệm c s liệu, hệ quản trị sỏ liệu, sơ lược số mô hình sở liệu trình bày kiến thức quan trọng mơ hình thực thể - iiẽn hệ NỘI DUNG t I C Á C K H Á I N IỆ M C BẢN Cơ sỏ liêu Cơ sở liệu (Database, viết tắt CSDL) lĩnh vực nghiên cứu mơ hình, ngun lý, phương pháp tổ chức liêu vật m ang tin Để dễ dàng cho việc giải thích khái niệm, trước hết ta thử xem xét hệ thống bán vé m áy bay m áy tính Dữ liệu lưu trữ m áy tính bao gồm thơng tin hành khách, chuyến bay, đường bay v.v M ọi thông tin mối quan hệ biểu diễn máy thông qua việc đặt chỗ khách hàng Vậy làm để biểu diễn liệu đảm bảo cho hành khách chuyến? Dữ liệu nêu lưu trữ máy theo m ột quy định gọi sở đữ liệu Như vậy, CSDL tập hợp thơng tin có quan hệ với lưu Ikrữ máy tính theo m ột quy định định nhằm phục vụ cho m ột mục đích Hệ quản trị sỏ liệu (Database M anagem ent System - HQTCSDL) - Hệ quản trị sở liệu hệ thống chương trình nhằm tạo lập, xử lý, thay đổi, quản lý khai thác CSDL - M ột sô' HQTCSDL thông dụng nay: Foxpro, Access, Oracale, với phiên khác - Có hai đặc điểm để phân biệt HQTCSDL với hệ thống lập trình khác: (1) K quản lý liệu cố định (2) K truy xuất có hiệu số lượng lớn liệu Điểm (1) khẳng định có CSDL tồn thường xuyên nội dung CSDL liệu HQTCSDL truy xuất quản lý Điểm (2) phân biệt HQTCSDL với hệ thống quản lý tập tin quản lý liệu cố định nói chung khơng cho phép truy xuất nhanh chóng thành phần tuỳ ý liệu Ngồi ra, cịn có số khả khác thường gặp HQTCSDL thị trường: + HQTCSDL hỗ trợ mơ hình liệu, nhờ người sử dụng xem liệu + HQTCSDL hỗ trợ m ột số ngôn ngữ bậc cao cho phép người sử dụng định nghĩa cấu trúc đữ liệu, truy xuất liệu thao tác liệu + HQTCSDL quản lý giao dịch, nghĩa cho phép nhiêu người sử dụng truy xuất đồng thời xác đến CSDL + HQTCSDL điều khiển trình truy xuất, khả giới hạn q trình truy xuất liệu ngưịi khơng phép khả kiểm tra độ tin cậy liệu + HQTCSDL có khả tự thích ứng khả phục hồi lại liệu cố hệ thống m làm liệu phải biến đổi thành dạng phù hợp Q trình xem q trình chuẩn hoá lược đồ quan hệ Lược đồ quan hệ chuẩn hố lược đồ quan hệ m iền thuộc tính chứa giá trị nguyên tố (atomic) tức không phân nhỏ giá trị quan hệ nguyên tố (đơn trị) Ngược lại, gọi lược đổ quan hệ khơng chuẩn hố Q trình chuẩn hố lược đồ quan hệ thành nhiều lược đổ quan hệ chùẩn hoá khác có kết nối khơng m ất mát thơng tin Lược đồ quan hệ R chuẩn hố quan hệ r chuẩn hố Ví dụ 4.14: GV MH PHONG GV MH A B, c CSDL 414, H3 408, 410 A 414 A B CSDL CSDL CSDL c CSDL 410 CSDL • Q uan hệ khơng chuẩn hoá PHONG H3 408 Q uan hệ chuẩn hoá Trước m tả chi tiết dạng chuẩn hóa cần đưa m ột số khái niệm sau: Cho lược đồ quan hệ R với tập thuộc tính Ư = {A ị , , A n } Thuộc tính AU gọi thuộc tính khố A thuộc khố R, ngược lại A gọi thuộc tính khồng khố Ví dụ 4.15; C ho lược đổ quan hệ R tập thuộc tính u = {A, B, c, DỊ với phụ thuộc AB -»• c, B - » D BC -> A Rõ ràng AB BC khoá lược đổ R K hi A, B khơng khố c thuộc tính khố, cịn D thuộc tính Định nghĩa 4.2 Cho lược đồ quan hệ R tập thuộc tính u = { tập thuộc tính khác X c z Y V a Y c z U Aị } X v Y hai Y phụ thuộc hàm đầy đủ (fully functional dependence) vào X n ế u Y phụ thuộc hàm vào X không p hụ thuộc hàm vào m ộ t tập hợp thực X 86 Các dạng chuẩn Trong lý thuyết ban đầu, Codd đưa có ba dạng chuẩn quan hệ: Dạng khồng chuẩn hoá ị Dạng chuẩn thứ (First Normal Form, viết tắt 1NF) ị Dạng chuẩn thứ hai (Second Normal Form, viết tắt 2N F) ị Dạng chuẩn thứ ba (Third Normal Form, viết tắt 3NF) Sau cịn có nhiều dạng chuẩn khác như: BCNF, 4NF, 5NF, 1.1 D ạng chuẩn thứ (First Normal Form ) Định nghĩa 4.3 Một lược đồ quan hệ R với tập thuộc tính u gọi dạng chuẩn thứ ( 1NF) m iền m ỗi thuộc tính nguyên tố (atom ic) u c h ỉ chứa giá trị Định nghĩa cho thấy: Bất kỳ lược đồ quan hệ chuẩn hoá dạng 1NF quan hệ r dạng chuẩn Quy ước: M ột lược đổ quan hệ không nêu rõ khơng 1NF coi 1NF 1.2 Dạng chuẩn thứ hai (Second Norm al Form ) Định nghĩa 4.4 M ột lược đồ quan hệ R với tập thuộc tính u gọi dạng chuẩn thứ dạng chuẩn thứ mối thuộc tính khơng khố Ẹ phụ , thuộc hàm dầy đủ vào khoá H ay nói m ột cách khác, m ối thuộc tính khơng khố khơng p h ụ thuộc hàm vào m ột tập thực khoá Ví dụ 4.16: * Cho lược đồ quan hệ R(SAIP) với phụ thuộc hàm SI —» p s -» A R không 2NF Thật vậy: Đ ặt Y = SI, Y = s Ta có A thuộc tính khơng khố R 87 có khoá SI M Y c X Y -» A Như A không phụ thuộc hàm đầy đủ vào khoá * Cho lược đồ quan hệ R(SAIP) - INF yới phụ thuộc hàm SI - » p R 2NF Thật vậy: Ta có A, p thuộc tính khơng khố R có khố SI khơng có tập SI xác định hàm A p, tức s I không xác định hàm A p N hư A, p phụ thuộc hàm đầy đủ vào khoá SI 1.3 Dạng chuẩn thứ ba (Third Normal Form ) Định nghĩa 4.5 M ột lược đồ quan hệ R với tập thuộc tính u gọi dạng chuẩn thứ ba (3NF) dạng chuẩn thứ hai khơng có m ột tập X u , mà X khơng phải khố lại xác định hàm thuộc tính khơng khố R Ví dụ 4.17: * Cho lược đổ quan hệ (R(CSZ) - INF với phụ thuộc hàm e s -> z Trong lược đổ có khố c s nên khố chính, thuộc tính khơng khoá z , cho thấy R 3NF * Cho lược đồ R(SIDM) - INF phụ thuộc SI -> D SD M Ở có m ột khố SI Thuộc tính khơng khố D, M Rõ ràng R 2NF 3NF (vì SD -> M) Chú ý: Nếu R khơng chứa thuộc tính khơng khố R dạng 3NF 1.4 Dạng chuẩn Boye - Codd (Boye - Codd N orm al Form ) Định nghĩa 4.6 M ột lược đồ quan hệ R với tập phụ thuộc hàm F gọi dạng chuẩn Boỵe - C odd ( BCNF) X - > A thoả mãn R v A e X X khố R Hay nói m ột cách khác, không tổn phụ thuộc hàm dạng X A với X c u A Ể X mà X+ í u Từ định nghĩa ta thấy ngay: R - BCNF R - 3NF, 3NF cấm thuộc tính A khơng khố phụ thuộc vào tập X c u m A Ể X 88 x + * u , BCNF cấm tất thuộc tính A Ể X phụ thuộc vào tập X c u mà x + * U Ví dụ 4.18: Cho R(CSZ) với tập thụ thuộc hàm, c s -* z , z -> c rõ ràng R không ỏ BCNF mà 3NF z —» c nhimg z khồng phải khố R c thuộc tính khố Từ ví dụ cho thấy lược đồ quan hệ 3NF chưa phải BCNF N hưng lược đồ quan hệ BCNF 3NF C h u ẩ n h o q u a p h é p tá c h c ó kết n ố i k h n g m ấ t m t th ô n g tin Vấn đề đặt tách có kết nối không m át thông tin m ột lược đồ quan hệ thành lược đồ dạng chuẩn thứ dạng chuẩn Boye-codd bảo tồn phụ thuộc hàm 2.1 thơng tin Phép tách lược đồ quan hệ thằnh BCNF kết nối không mát Trước đưa thuật toán tách, cần khảo sát số tính chất sau: BỔ đ ề 4.6 a) Cho R m ột lược đ quan hệ với tập phụ thuộc hàm F Gọi p - (Rị, /?2 •> R m ột phép tách kết nối không m át thông tin R F Gọi Fị hình chiếu F Rị, i = ỉ, , k, tức tập (X —> Y) e F+ cho X Ị2 Rị y Rị Gọi = ( S S m) phép tách kết nối không mát thơng tin Rị Khi phép tách R thành (Rị, , Rị.Ị, S], , Sm, không mát thông tin R ị + J , , Rị,) F b) M ọi lược đ ổ có hai thuộc tính tập phụ thuộc hàm F = có dạng BCNF c) Nếu R khơng có dạng BCNF tìm thuộc tính A v B R cho (R - AB) -> A Phụ thuộc hàm (R - AB) -> A c ố th ể trường hợp B ổ đê 4.7 Cho tập phụ thuộc hàm F R Nếu chiu F trờn R ỗ R c F Ị, lại chiếu F I Rị œ R đ ể F thì: = * R i( p ) 89 Thuật toán 4.4: Tách lược đồ quan hệ thành BCNF - Vào: Lược đồ quan hệ R tập phụ thuộc hàm F - Ra: Phép tách R có kết nối khơng mát thông tin cho lược đồ quan hệ phép tách BCNF phép chiếu F lược đồ Phương pháp: Cấu trúc phép tách p R theo phương pháp lặp liên tiếp Tại bước phép tách p bảo đảm không mát thơng tin đối vói F - Bước đầu: p bao gồm R - Các bước tiếp: Nếu s lược đổ thuộc p, s chưa BCNF, chọn X —¥ A phụ thuộc hàm khơng thoả mãn trện BCNF, tức X khơng chứa khóa s A Ể X, Thay s p Sị S2 với: Sj = XA Fj = jtSl(F), S2 = s - A F2 = TỵszCF) Theo định lý 4.5, phép tách s thành Sị S2 có kết nối khơng mát thơng tin tập phụ thuộc hàm s, Sị n S2 = X, X -> Sị - S2 = A Theo bổ đề 4.6 phần (a), p thay s s>2 không mát thông tin Mỗi lược đồ Sj, S2 có số thuộc tính s Quá trình tiếp tục tất lược đồ BCNF Chú ý rằng, thời điểm p đảm bảo không m át thơng tin, p ban đầu R, mà bước thay đổi p bảo toàn tính chất V í dụ 4.19: cho lược đồ R(CTHRSG), C: G iáo trình, T: Thầy giáo, H: Giờ, R: Phòng học, S: Sinh viên, G: Lớp Tập phụ thuộc hàm F sau; c -» T: M õi giáo trình có thầy dạy HR -» X: Chỉ mơn học (giáo trình) phòng học thời điểm HT —» R: Tậi thời điểm thầy giáo dạy phòng học c s —> G: M ỗi sinh viên lớp học giáo trình HS —» R: M ỗi sinh viên phòng học m ỗi thời điểm Khoá R HS Tách lược đồ R thành lược đồ BCNF 90 Xét cs -> G cho R vi phạm điều kiện BCNF cs khơng chứa khoá Do vậy, dùng thuật toán 4.3 để tách R thành Rị(CSG) R (CTHRS) Bước tiếp cần tính F+ chiếu xuống R ị R2, sau kiểm tra lược đồ BCNF chưa Có thể biểu diễn trình tách qua sơ đồ sau: CH -> R, HR -* c HS c Phép tách cuối R = (R lt R21, R22I’ ^ 222)2.2 hàm P hép tách m ột lược đồ quan hệ thành 3N F có bảo tồn phụ thuộc Khơng phải lúc tách lược đổ quan hệ thành dạng BCNF mà bảo toàn phụ thuộc hàm Tuy nhiên ln tìm phép tách bảo toàn phụ thuộc hàm thành dạng chuẩn thứ thuật toán sau: Thuật toán 4.5: Tách lược đồ quan hệ thành 3NF 91 - Vào: Lược đồ quan hệ R, tập phụ thuộc hàm F (khơng làm tính tổng qt giả sử phủ tối thiểu) - Ra: Phép tách R bảo toàn phụ thuộc hàm cho lược đồ 3NF ứng với hình chiếu F lược đồ * Phương pháp: - Loại bỏ tất thuộc tính R ứ uộc tính khơng liên quan đến phụ thuộc hàm F (hoặc vế trái, vế phải) Về nguyên tắc, thuộc tính tạo ta lược đổ - Nếu có phụ thuộc hàm F mà liên quan tới tất thuộc tính R kết R - Ngồi ra, phép tách p đưa lược đổ gồm thuộc tính XA cho phụ thuộc hàm X —» A e F, X -» A ị , X -» A2, M X -» A n € F thay lược đổ X A jA A n cho lược đồ X A ị(l< = i c , HT R, e s -» G HS -» R dùng cho thuật toán 4.4 cho tập lược đổ dạng chuẩn thứ 3: RjCCT), R 2(CHR), R 3(HRT), R4(CGS) R 5(HRS) Đ ịnh lý 4.6 Thuật tốn 4.4 tạo phép tách bảo tồn phụ thuộc hàm lược đồ đích dạng chuẩn 2.3 P hép tách m ột lược đồ quan hệ thành 3NF có b ảo tồn phụ thuộc hàm kết nối không m ất mát thông tin Như biết, tách lược đồ quan hộ R thành tập lược đồ.p = (R l5 Rn) cho p có kết nối khơng mát thơng tin Rj có dạng BCNF (vì dạng 3NF) Ta tách R thành a = (Sj, s 2) s m) cho bảo toàn tập phụ thuộc hàm F Sj có dạng 3NF Liệu tìm phép tách thành 3NF mà có hai đặc tính bảo tồn phụ thuộc hàm kết nối khồng mát thông tin? Ta cần nới vào lược đổ quan hệ X, X khố R định lý sau trình bày 92 Định lý 4.7 Gọi m ột phép tách R thành 3NF xây dựng thuật toán 4.5 X khoá R T h ế X - uịX} phép tách R mà tất lược đồ quan hệ có dạng 3N F phép tách có đặc tính bảo tồn phụ thuộc hàm kết nối không mát thông tin Chứng minh: Dễ dàng chứng minh với vi phạm 3NF X khẳng định tập thực X xác định hàm X xác định R, nên X khoá trường hợp Như vậy, X lược đồ phải có dạng 3NF Rõ ràng T bảo tồn phụ thuộc bảo tồn phụ thuộc Để chứng minh X có kết nối không mát thông tin, ta xây dựng bảng áp dụng thuật tốn 4.2, chứng minh toàn hàng X trở thành a sau: Xét thứ tự A j, A 2v A k thứ tự thêm thuộc tính R - X vào x + thuật toán 4.1, chắn rằng, cuối tất thuộc tính thêm vào X khoá Ta chứng minh quy nạp i cột tương ứng với Aj hàng X đặt a phép kiểm tra thuật toán 4.2 Bước sở i = hiển nhiên Giả sử kết với i - Thế Aj thêm vào x + có phụ thuộc hàm Y - » Aj đó: Y ỗ X u {A , A . } Th YAj thuộc X giống Y (tất a) sau cột cho A j, A 2,.-M A¡_J hàng X đặt a Vì vậy, hàng biến đổi thành giống thuộc tính Aị thực thuật tốn 4.2 Bởi hàng YAj có ký hiệu ãị nên hàng X Ví dụ 4.21: Ta lấy hợp lược đồ CSDL CTHRSG tạo ví dụ 4.20 với khố SH, thu phép tách có kết nối khơng mát thơng tin bảo tồn phụ thuộc hàm May mắn SH lại tập HRS lược đổ quan hệ có phép tách, loại bỏ SH chấp nhận lược đồ CSDL ví dụ 4.20, nghĩa (CT, CHR, THR, CSG, HRS) 93 Câu hỏi tập chương Nêu định nghĩa, tính chất phụ thuộc hàm F, bao đóng F+ tập phụ thuộc hàm F, bao đóng x + tập thuộc tính X, cho ví dụ Nêu tính chất x +, F+ Nêu định nghĩa khoá lược đồ quan hệ, cho ví dụ Nêu th u ậ t to n tìm x + Nêu thuật tốn tìm khố, cho ví dụ Nêu định nghĩa dạngchuẩn 1NF, 2NF, 3NF, cho ví dụ Trình bày phép tách SĐQH có kết nốikhơng mát thơng tin thuật tốn tách SĐQH có kết nối khơng tin dạng BCNF, cho ví dụ Trinh bày thuật tốn tách SĐQH có kết nối khơng mát thơng tin dạng 3NF, cho ví dụ Trình bày định nghĩa phụ thuộc hàm đa trị, dạng chuẩn 4NF thuật tốn tách SĐQH có kết nối không mát thông tin dạng 4NF, cho ví dụ 10 Cho lược đồ quan hệ R tập phụ thuộc hàm: a F = {AB - * E, AG -+ I, BE -» I, E -> G, Gl -> H} R Chứng minh rằng: AB -» GHI b F = {AB -> c , B -» D, CD -> E, CE -> GH, G Chứng minh rằng: AB -> E AB A} R G 11 Cho sơ đồ quan hệ w = với R = {A, B, c , D} và: a F = {A -> B, A -> C} Phụ thuộc hàm dãy sau suy dẫn từ F: A -> D c -> D BC ->• A A b F = {A BC B, BC D} Phụ thuộc hàm dãy sau suy dẫn từ F: c -» D A -» D t Û < c BC -» A B 94 CD 12 Cho sơ đổ quan hệ w = Các phép tách sau có kết nối mát thơng tin khơng? Với: a R = {A, B C} và: F = {A -y B} P = (R1, R 2) ,R i = {A, B}, R2 = {A, C} b R = {A, B, C} và: F = {A -» B, A - * c } P = (R1, R2), R i = {A, B}, R2 = {A, C} 13 Cho sơ đổ quan hệ w = Các phép tách sau có kết nối mát thơng tin khơng? Với: a R = {A, B, c, D, E, H, I, K, L} F = {AB -> D, DE -» H, IK -» L, LB ->■ C} p = ( R l RS, Ra), Rì = {A, B, C}, R2 = {C, D, E, H} R3 = {E, H, I, K, L} b R = (ABCDEF) F = {AB -> c, c -* D, D -> E, DE -> F } p = (R1t R2, R3i R4), R ì = {A, B, C}, R2 = {C, D}, R3 = {D, E}, R4 = {D, E F} 14 Hãy tìm khố sơ đổ quan hệ sáu: w = Trong đó: R = (ABCDEF) F = {AB c, c -» D, D -» E, DE F} 15 Hãy tim khoá sơ đổ quan hệ sau: a w = < R, F> Trong đó: R = (ABCD) F = {AB -> c, D -> B, D B, c -> ABD} b w = 95 Trong đó: R = (ABCDEG) F = {AB -> c, c -» A, BC -> D, ACD -> B, D -> EG, BE -> c, CG -> BD, E -> G} 16 Cho sơ đồ quan hệ sau: a w = Trong đó: R = (ABCD) F = {AB -» c, D -> B, c -» ABD} Và phép tách p = (ABC, BCD) Hãy kiểm tra xem phép tách có kết nối mát thơng tin khơng? Có bả) tồn phụ thuộc hàm khơng? b w = Trong đó: R = (ABCDEG) F = {AB c, c -> A, BC -> D, ACD -> B, D -» EG, BE -» c, CG -» BD, E -> G} Và phép tách p = (ABC, BCD, DEG) Hãy kiểm tra xem phép tách có kết nối mát thơng tin khơng? Có bẳ3 tồn phụ thuộc hàm khồng? 17 Cho sơ đồ quan hệ w = Trong đó: R = (ABCDE) F = {AB -> c, c D, B Ẽ} Hãy tách thành lược đồ quan hệ dạng BCNF có kết nối khơng mátthơng tin; dạng 3NF có kết nối khơng mát thơng tin bảo tồn phụ thuộc hàm 18 Cho sơ đổ quan hệ w = Trong đó: R = (Masv, Mamon, Diem, Hoten, Ngaysinh, Gioi, Diachi, Quequan) F = {Masv, Mamon -> Diem, Masv -> Hoten, Ngaysinh, Gioi, Diachi, Q uquan} R-ị = {Masv, Mamon, Diem} R2 = {Masv, Hoten, Ngaysinh, Gioi, Diachi, Quequan} 96 p = (R-I, R2) Phép tách có kết nối mát thơng tin khơng? Có bảo tồn phụ thuộc hàm khơng? 19 Cho sơ đồ quan hệ QLCH = Trong đó: R = (Makh, Tenkh, Diachi, Gioitinh, Dienthoai, Mamh.Tenmh, Mau, Dongia, Dvtinh, Soluong, MuaBan, NgayMB ) X = {Tenkh, Diachi, Gioitinh, Dienthoai} Y = {Tenmh, Mau, Dongia, Dvtinh} z = {Soluong, MuaBan, NgayMB} MA = {Makh, Mamh} F = { Makh -> X, Mamh ->• Y, MA -» 2} a Tìm khố lược đổ quan hệf? định nghĩa khố giải thuật tìm khố b Xét xem R có dạng chuẩn 2NF, 3NF, BCNF khơng? Tách R thành lược đổ quan hệ dạng BCNF có kết nối khơng mát thơng tin 3NF bảo tồn phụ thuộc hàm 3NF có kết nối khơng mát thơng tin bảo tồn phụ thuộc hàm c Tìm khố lược đổ quan hệ vừa nhận từ phép tách 20 Cho sd đồ quan hệ QLDiem = R = (MaSV, TenSV, Diachi, Gioitinh, Lop, Mamon, Tenmon, SoHT, D iem thiU , DiemthiL.2, DiemthiL3) X = {TenSV, Diachi, Gioitinh, Lop} Y = {TenMon, SoHT} z = {D ie m th iH , DiemthiL2, DiemthiL3} MA = {MaSV, MaMon} F = {MaSV -> X, MaMon Y, MA -> Z} a Tìm khố ỉược đổ quan hệ R định nghĩa khoá giải thuật tìm khố b Tìm phủ tối thiểu F F c Xét xem R có ỏ dạng chuẩn 2NF, 3NF, BCNF không? d Tách R thành lược đổ quan hệ dạng BCNF có kết nối khơng mát thơng tin 3NF bảo tồn phụ thuộc hàm 3NF có kết nối khơng mát thơng tin bảo tồn phụ thuộc hàm e Tìm khố lược đồ quan hệ vừa nhận từ phép tách 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO L ý th u y ế t c s d ữ liệ u , Đ ỗ Trung Tuấn, N X B Đ ại học Q uốc gia, năm 2000 N guyên lý hệ sở liệu sở trì thức (Tập 1) I.D ưllm an, dịch Trần Đức Quang, NXB Thống kê, năm 2000 N h ậ p m ôn c s d ữ liệu quan hệ, Lê Tiến Vương, N X B Thống kê, nẫm 2000 N gôn n gữ c sở liệu SQL, Ngô Trung Việt, N X B Giao thông vân tải,1 nãm 1998 ụ C sở d ữ liệu - kiến thức thực hành, Nguyễn Bá Tường, NX B Khoa học kỹ thuật, năm 2000 C sở d ữ liệu - kiến thức thực hành, Vũ Đức Thi, N X B Thống kê, năm 1997 98 MỤCLỤC • » Lời giới thiệu Lời nói dầu Chương 1: s LUÖC VỀ c s DỮLIỆƯ I Các khái niệm n Một số mơ hình CSDL 14 m Mơ hình thực thể - liên h ệ 15 Chương 2: MƠ HÌNH c SỞ DỮLIỆƯ QUAN HỆ 25 I Khái niệm toán học quan hệ 25 n Một phương pháp khác để thành lập quan hệ 27 m Biểu diễn sơ đồ thực thể - liên hệ mơ hình quan hệ 27 IV Khoá quan hệ 30 V Quan hệ có khố chung 33 VI Các khiếm khuyết 34 VII Một số phép tốn mơ hình quan hệ 35 Chương 3: NGÔN NGỮ CON DỮLIỆU SQL 45 I Tạo bảng 45 n Khối SELECT 48 H I Các m ệnh đề cập nhật liệ u 57 IV Tạo view người sử dụng 59 V Các mệrih đề ari toàn liệu 60 Chương 4: LÝ THUYẾT THIẾT KẾ c s DỮLIỆƯ QUAN HỆ 64 I Phụ thuộc hàm > 65 n Phép tách lược đổ quan hệ 78 III Chuẩn hoá lược đồ quan hệ 85 Tài liệu tham khảo 98 99 BỘ GIÁO TRÌNH XUẤT BẢN NẨM 2005 KHỐI TRƯỜNG TRUNG HOC KINH TẾ KỸ THUẬT TIN HỌC THUẬT TỐN VÀ KỸ THUẬT LẬP TRÌNH PASCAL ĐÁNH MÁY VI TÍNH SOẠN THẢO VÀ ĐÁNH MÁY VÃN BẢN NGHIỆP v ự THƯ KÝ KẾ TỐN MÁY MARKETING NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH c LẬP TRÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỘNG VỒI (C++) BẢNH TÍNH ĐIỆN TỬ (EXCEL) 10 VISUAL BASIC 11 CẤU TRÚC MÁY TÍNH 12 GIAO TIẾP 13 ACCESS 14 MẠNG MÁY TÍNH 15 THIẾT KẾ WEB 16 BẢO TRÌ PC 17 HỆ ĐIẾU HÀNH 1Ổ.CƠ SỞ Dữ LIỆU 19 PHÂN TÍCH THIẾT KỂ HỆ THỐNG 20 KỸ THUẬT SỐ 21 PHOTOSHOP 22 CAD/CAM 10155029 ... cho quan hệ Tuy nhiên theo quan điểm toán học quan hệ hai khơng giống hai quan hệ không xem Bởi hệ thống CSDL quan hệ cho phép in cột quan hệ theo thứ tự bất 27 kỳ nên định nghĩa quan hệ theo quan. .. Gọi R quan hệ tập thuộc tính {A ị , , A n } Ở giả thiết rằng, quan hệ R tập hữu hạn Toán hạng đại số quan hệ quan hệ kết phép toán đại số quan hệ quan hệ Có năm phép tốn đại số quan hệ, phép hợp,... PPLIERS, chuyển sang quan hệ SNO khố quan hệ SUPPLIERS 2- Nếu quan hệ xuất phát từ mối liên hệ nhiều - nhiều khố quan hệ thường tập tất thuộc tính quan hệ Ví dụ 2.11: Mối liên hệ SUPPLIES1 tập thực