Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)

Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)Lược đồ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa (Luận văn thạc sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG NGUYỄN THỊ MAI LAN LƯỢC ĐỒ CƠ SỞ DỮ LIỆU CHUẨN HÓA Ngành: Khoa học máy tính Mã số: 8.48.01.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Người hướng dẫn khoa học: PGS TSKH NGUYỄN XUÂN HUY THÁI NGUYÊN - 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thân thực hướng dẫn khoa học PGS TSKH Nguyễn Xuân Huy – Viện Công nghệ thông tin Các kết nghiên cứu trình bày luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Mọi thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Thái Nguyên, tháng năm 2020 Tác giả Nguyễn Thị Mai Lan ii LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn Ban Giám hiệu, giảng viên Trường Đại học Công nghệ thông tin – truyền thơng – Đại học Thái Ngun tận tình giảng dạy tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả suốt trình học tập, nghiên cứu thực luận văn Với tình cảm chân thành, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn, cảm ơn sâu sắc tới PGS TSKH Nguyễn Xuân Huy tận tình hướng dẫn, giúp đỡ để luận văn hồn thành Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè, gia đình đồng nghiệp ln động viên, giúp đỡ tác giả hồn thành khóa học Thái Nguyên, tháng năm 2020 Tác giả Nguyễn Thị Mai Lan iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii CÁC KÍ HIỆU v DANH MỤC CÁC BẢNG vi MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Đối tượng phạm vi nghiên cứu Hướng nghiên cứu 4 Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn Cấu trúc luận văn Chương CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN 1.1.Quan hệ, bộ, thuộc tính 1.2 Phụ thuộc hàm 12 1.3 Bao đóng tập thuộc tính 14 1.4 Phủ 17 1.5 Khóa lược đồ quan hệ 18 1.6 Các dạng chuẩn 1NF, 2NF, 3NF BCNF 19 1.7 Bảo toàn 3NF bảo toàn phụ thuộc hàm 19 Chương CÁC THUẬT TỐN VỀ CHUẨN HĨA DỮ LIỆU QUAN HỆ 20 2.1 Các thuật toán đại số quan hệ 20 2.1.1 Phép chọn 20 2.1.2 Phép chiếu 20 2.1.3 Kết nối tự nhiên 21 2.1.4 Phép hợp 22 iv 2.1.5 Phép giao 22 2.1.6 Phép trừ 23 2.1.7 Phép chia 24 2.2 Các thuật toán quản lý phụ thuộc hàm 25 2.2.1 Thuật tốn tìm phủ thu gọn tự nhiên tập PTH F 25 2.2.2 Thuật toán tìm phủ khơng dư tập PTH F 26 2.2.3 Thuật tốn tìm phủ thu gọn trái tập PTH F 26 2.2.4 Thuật tốn tìm phủ thu gọn phải tập PTH F 27 2.2.5 Thuật tốn tìm phủ thu gọn tập PTH F 28 2.3 Các thuật tốn tìm bao đóng 29 2.4 Các thuật tốn khóa 30 Chương CÀI ĐẶT VÀ ỨNG DỤNG 30 3.1 Tiếp cận hướng đối tượng cho thiết kế 30 3.2 Thiết kế lớp tập hợp Set 30 3.2.1 Các thuộc tính lớp Set 30 3.2.2 Các phương thức lớp Set 30 3.2.3 Các phép toán tập hợp 33 3.3 Thiết kế lớp lược đồ quan hệ RSC 40 3.3.1 Các thuộc tính lớp lược đồ quan hệ RSC 40 3.3.2 Các phương thức lớp lược đồ quan hệ RSC 40 KẾT LUẬN 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 v CÁC KÍ HIỆU KÍ HIỆU Ý NGHĨA aS Phần tử a thuộc tập S aS Phần tử a không thuộc tập S XY Tập X tập thực tập Y XY Tập X tập tập Y XY Giao hai tập X Y XY Hiệu tập X Y XY Hợp hai tập X Y  Lượng tử tồn  Lượng tử với PTH K LĐ Phụ thuộc hàm Khóa Lược đồ vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Quan hệ Bán hàng với khách hàng Bảng Quan hệ Bán hàng với khách hàng Bảng Quan hệ Bán hàng với khách hàng Bảng 1.1 Quản lý sinh viên Bảng 1.2 Bảng quy ước kích thước MỞ ĐẦU Lý lựa chọn đề tài Năm 1970 Codd đề xuất khái niệm phụ thuộc hàm chế quản lý ngữ nghĩa liệu sở liệu quan hệ [8], [9] Cho tập thuộc tính U Một phụ thuộc hàm (PTH) U công thức dạng f: X  Y; X, Y  U ta gọi X vế trái Y vế phải PTH f Cho quan hệ R(U) PTH f: X  Y U Ta nói quan hệ R thoả PTH f, PTH f quan hệ R viết R(f), hai tuỳ ý R giống X chúng giống Y, R(XY)  (u,vR): (u.X = v.X)  (u.Y = v.Y) Nếu f: X  Y phụ thuộc hàm U ta nói tập thuộc tính Y phụ thuộc (hàm) vào tập thuộc tính X, tập thuộc tính X xác định hàm tập thuộc tính Y Nếu Y khơng phụ thuộc hàm vào X ta viết X ! Y (XY) Cho tập PTH F tập thuộc tính U Ta nói quan hệ R(U) thoả tập PTH F, viết R(F), R thoả PTH F: R(F)  ( f  F): R(f) Cho trước tập thuộc tính U, ký hiệu SAT(F) tập toàn thể quan hệ U thoả tập PTH F Cho tập  quan hệ U, ký hiệu FD() tập PTH U quan hệ  Cho tập PTH F tập thuộc tính U Bao đóng F, ký hiệu F + tập nhỏ PTH U chứa F thoả tính chất F1 - F3 hệ tiên đề Armstrong Ao sau [1], [2], [3]:  X, Y, Z  U: F1 Tính phản xạ: Nếu X  Y X  Y  F + F2 Tính gia tăng: Nếu XY  F + XZYZ  F + F3 Tính bắc cầu: Nếu X  Y  F + Y  Z  F + X  Z  F + Sau hàng loạt cơng trình nghiên cứu đề xuất dạng chuẩn cho lược đồ quan hệ Một dạng biểu diễn lược đồ quan hệ gọi dạng chuẩn cho phép người quản trị người khai thác sở liệu đảm bảo tính qn tồn vẹn liệu trình cập nhật khai thác sở liệu [4],[5] Q trình chuẩn hố (do Codd đề nghị 1972) lấy lược đồ quan hệ thực loạt kiểm tra để xác nhận có thoả mãn dạng chuẩn hay khơng Q trình thực theo phương pháp xuống việc đánh giá quan hệ với tiêu chuẩn dạng chuẩn tách quan hệ cần Lúc đầu, Codd đề nghị ba dạng chuẩn gọi dạng chuẩn 1, dạng chuẩn dạng chuẩn Tất dạng chuẩn dựa phụ thuộc hàm thuộc tính quan hệ Chuẩn hố liệu xem trính phân tích lược đồ quan hệ cho trước dựa phụ thuộc hàm khố chúng để đạt đến tính chất mong muốn: (1) Cực tiểu dư thừa (2) Cực tiểu phép cập nhật bất thường Thí dụ, cho quan hệ bán hàng sau: Bộ Mã hàng Tên hàng Đơn giá (nghìn đồng) Số lượng Thành tiền (nghìn đồng) H1 Bút 10 20 H2 Vở 10 40 H3 Cặp 70 70 Bảng Quan hệ Bán hàng với khách hàng Ta biết, quan hệ Bán hàng thỏa phụ thuộc hàm sau đây: Mã hàng  Đơn giá Mã hàng  Tên hàng Mã hàng  Đơn giá, Tên hàng Đơn giá, Số lượng  Thành tiền Nếu khách hàng thứ tư mua bàn tính tiền nạp nhầm liệu quan hệ Bán hàng có dạng sau: Bộ Mã hàng Tên hàng H1 H2 H3 H2 Bút Vở Cặp Vở Đơn giá (nghìn đồng) 10 70 Số lượng 10 10 Thành tiền (nghìn đồng) 20 40 70 45 Bảng Quan hệ Bán hàng với khách hàng Như vậy, quan hệ Bán hàng Bảng chứa liệu không chuẩn Sự cố gây Tuy nhiên, có trường hợp sinh liệu khơng chuẩn ta biết nguyên nhân Giả sử khách hàng thứ tư mua với liệu nạp Bảng Bộ Mã hàng Tên hàng Đơn giá (nghìn đồng) Số lượng Thành tiền (nghìn đồng) H1 Bút 10 20 H2 Vở 10 40 52 if (!(x