Bài giảng Cơ sở dữ liệu

CƠ SỞ DỮ LIỆU ( Databases ) Chương 1: Các khái niệm Nội dung Các hệ thống tập tin Các hệ thống sở liệu Định nghĩa sở liệu Định nghĩa hệ quản trị Cơ sở liệu Kiến trúc Cơ sở liệu Tính chất độc lập liệu Các mơ hình liệu Cơ sở liệu(Database) - Chương 1.1 Xử lý hệ thống tập tin  Mỗi ứng dụng có hệ thống tập tin riêng Sales files: – PropertyForRent – PrivateOwner – Client Contracts files – Lease – PropertyForRent – Client Sales application Contracts Cơ sở liệu(Database) - Chương Các hạn chế hệ thống tập tin  Dữ liệu tách biệt không chia sẻ – Mỗi ứng dụng có hệ thống tập tin riêng – Việc chia sẻ liệu ứng dụng vơ khó khăn khác cấu trúc  Dữ liệu bị trùng lặp – Tốn không gian lưu trữ – Có thể dẫn tới tình trạng không quán liệu cập nhật hệ thống khác  Phụ thuộc liệu – Thuật toán xử lý phụ thuộc vào cấu trúc tập tin (đã định nghĩa)  Khi thay đổi cấu trúc liệu, nâng cấp liệu phải thay đổi chương trình theo Cơ sở liệu(Database) - Chương Các hạn chế hệ thống tập tin (tt)  Định dạng khơng tương thích – Các tập tin định nghĩa theo ngôn ngữ lập trình  khó chia sẻ  Câu truy vấn bị cố định trước – Là hệ việc phụ thuộc liệu – Mỗi chương trình truy xuất phát triển cố định cho cấu trúc liệu bên Cơ sở liệu(Database) - Chương 1.2 Cách tiếp cận sở liệu Sales application Data entry and reports Sales DBMS Contracts Data entry and reports Contracts application Database  Dữ liệu độc lập với chương trình  Dữ liệu quản lý tập trung  Dữ liệu chia sẻ cho nhiều ứng dụng  Dữ liệu đảm bảo an toàn  Dữ liệu dư thừa Cơ sở liệu(Database) - Chương 1.3 Định nghĩa Cơ sở liệu  Cơ sở liệu tập hợp liệu tổ chức theo cấu trúc chặt chẽ nhằm phục vụ (chia sẻ) cho nhiều mục tiêu khác cách có chọn lọc  Ví dụ: – – – – Cơ sở liệu nhân viên Cơ sở liệu hàng hóa Cơ sở liệu khách hàng ….v.v  Hệ sở liệu gồm thành phần: CSDL, Người sử dụng, Phần mềm, Phần cứng Cơ sở liệu(Database) - Chương 1.4 Hệ quản trị sở liệu  Định nghĩa – Hệ quản trị sở liệu (DBMS – Database Management System) hệ thống phần mềm cung cấp công cụ để xây dựng CSDL, thao tác CSDL kiểm sốt việc truy xuất CSDL  Ví dụ: – – – – Microsoft Access Microsoft SQL-Server Oracle DB2 Cơ sở liệu(Database) - Chương 1.5 Kiến trúc lớp CSDL Cơ sở liệu(Database) - Chương 1.5 Kiến trúc lớp CSDL (tt)  Mức vật lý (Physical Level) – Dữ liệu lưu trữ ? đâu (đĩa từ, băng từ, track, sector … nào) ? Cần mục ? – Việc truy xuất (Sequential Access) hay ngẫu nhiên (Random Access) loại liệu – Những người hiểu làm việc với CSDL mức người quản trị CSDL (Administrator), người sử dụng (NSD) chuyên môn Cơ sở liệu(Database) - Chương 10 Phân rã thành BCNF  Các phân rã khơng phải BCNF P Sem  C nằm phân rã  Phân rã được tách thành lược đồ – (P Sem C; {P Sem  C}) – (St Sem P; {})  Phân rã không mát thông tin không bảo toàn PTH St C Sem  P Chương - Dạng chuẩn chuẩn hóa 55 Phân rã thành BCNF  Phân rã lược đồ thành – (P Sem C; {P Sem  C}) – (P Sem T; {})  Không mát thông tin không bảo toàn PTH C Sem T  P Chương - Dạng chuẩn chuẩn hóa 56 Phân rã thành BCNF  Kết cuối cùng: (P Sem C; {P Sem  C}) (P Sem St) (P Sem T) (P Sem T R; {P Sem T R}) (St T Sem P) Chương - Dạng chuẩn chuẩn hóa 57 Bài tập Chương - Dạng chuẩn chuẩn hóa 58 Nhận xét  Việc phân rã R thành R1, R21, R22  Nếu FD F ADH sẽ có R1= (FADH; {F ADH}) R2 = (FBCEG,{}) R1,R2 chuẩn BCNF số FD gốc bị mất, suy diễn được Chương - Dạng chuẩn chuẩn hóa 59 Tính chất giải thuật phân rã BCNF  Khơng mát thơng tin  Nhưng khơng bảo tồn phụ thuộc hàm  Là giải thuật khơng xác định (nondeterministic), phụ thuộc vào thứ tự các PTH được chọn để xét phân rã 60 Chương - Dạng chuẩn chuẩn hóa Ví dụ  Cho R= (U,F) với U={ABCDEFGH}, F= {ABH  C, ADE, BGH F, F ADH, BH GE}  Phủ tối thiểu F là: G={BHC,AD,CE,FA,EF}  Phân rã thành lược đồ: – R1 (BHC; {BHC}) – R2 (AD; {AD}) – R3 (CE; {CE}) – R4 (FA; {FA}) – R5 (EF; {EF})  Khơng có lược đờ phân rã có (Ri)+F = siêu khóa BCGH R, nên bổ sung thêm lược đồ thứ – R6 (BCGH;{}) 61 Chương - Dạng chuẩn chuẩn hóa Dạng chuẩn (tt) Table (Key1, (Key2, (Key3, ) ) ) Table1(Key1, ) TableA (Key1,Key2 (Key3, ) ) Table2 (Key1, Key2 ) Table3 (Key1, Key2, Key3, )  Lược đồ gốc: Table (Key1, aaa (Key2, bbb (Key3, ccc .) ) )  Để thỏa mãn 1NF thực – Table1(Key1, aaa ) – Table2(Key1, Key2, bbb ) – Table3(Key1, Key2, Key3, ccc .) Chương - Dạng chuẩn chuẩn hóa 62 Dạng chuẩn (tt)  Ví dụ Phụ thuộc vào MaNV, MaDA NV_DA(MaNV, MaDA, Sogio, TenDA, DDiemDA) Chỉ phụ thuộc vào MaDA NV_DA(MaNV, MaDA, Sogio) DUAN(MaDA, TenDA) DUAN(MaDA, DDiemDA) Chương - Dạng chuẩn chuẩn hóa 63 Dạng chuẩn (tt) Phụ thuộc vào MaNV NV_DV(MaNV, TenNV, NS, DCHI, MaDV, TenDV, TruongPHG) Phụ thuộc vào MaDV NHANVIEN(MaNV, TenNV, NS, DCHI, MaDV) DONVI(MaDV, TenDV, TruongPHG) Chương - Dạng chuẩn chuẩn hóa 64 Ví dụ phân rã bảo tồn PTH (1)  Cho  R(ABCDEFG)  F = {B  A, D  C, D  EB, DF  G}  Tách dạng chuẩn 3, bảo toàn PTH – B1: • Phủ tối thiểu G = {B  A, D  C, D  B, D  E, DF  G} – B2: R(ABCDEFG) R1(BA) – B3: R(DC) R(DB) R(DE) R3(DFG) R2(DBCE) • Xuất D = {R1, R2, R3} Chương - Dạng chuẩn chuẩn hóa 65 Ví dụ phân rã bảo toàn PTH (2)  Cho – R(ABCDEFGHI) – F = {B  A, D  C, D  EB, DF  G}  Tách dạng chuẩn 3, bảo tồn PTH – B1: • Phủ tối thiểu G = {B  A, D  C, D  B, D  E, DF  G} – B2: R(ABCDEFG) – B3: R1(BA) R2(DBCE) R3(DFG) • Vì U1  U2  U3 = {ABCDEFG} nên đặt R4(HI) – B4: • D = {R1, R2, R3, R4} Chương - Dạng chuẩn chuẩn hóa 66 5.1.3.2 Phân rã bảo tồn thông tin (tt) Thuật toán Nhập: R(U), U = {A1, …, An} tập PTH F Xuất: D = {R1, …, Rm}, Ri dạng chuẩn Boyce-Codd – B1: • D = {R}; – B2: • Nếu có lược đờ Q(UQ)  D khơng dạng chuẩn BC – Tìm X  Y Q(F) làm Q vi phạm điều kiện BC – D = (D - {Q})  Q1(UQ1)  Q2(UQ2) với UQ1 = UQ - Y UQ2 = X  Y – Quay lại B2 • Ngược lại, chuyển sang B3 – B3: • Xuất D Chương - Dạng chuẩn chuẩn hóa 67 Ví dụ phân rã bảo tồn thơng tin (1)  Cho: – R(ABCDEFG) – F = {B  A, D  C, D  EB, DF  G}  Tách dạng chuẩn BC, không thông tin R(ABCDEFG) F, KR = DF B A {B  A}, R1(BA) KR1 = B R2(BCDEFG) {D  C, D  EB, DF  G}, KR2 = DF D  BCE {D  C, D  EB}, KR3 = D R3(DBCE) R4(DFG) Chương - Dạng chuẩn chuẩn hóa {DF  G}, KR4 = DF 68 Ví dụ phân rã bảo tồn thơng tin (2) R(ABCDEFG) F, KR = DF D  BCE {D  BCE}, KR1 = D R1(DBCE) {D  A}, KR3 = D R3(DA) R2(ADFG) {D  A, DF  G}, KR2 = DF DA R4(DFG) {DF  G}, KR4 = DF Chương - Dạng chuẩn chuẩn hóa 69 ... Các hệ thống tập tin Các hệ thống sở liệu Định nghĩa sở liệu Định nghĩa hệ quản trị Cơ sở liệu Kiến trúc Cơ sở liệu Tính chất độc lập liệu Các mơ hình liệu Cơ sở liệu( Database) - Chương 1.1 Xử lý...  Dữ liệu độc lập với chương trình  Dữ liệu quản lý tập trung  Dữ liệu chia sẻ cho nhiều ứng dụng  Dữ liệu đảm bảo an tồn  Dữ liệu dư thừa Cơ sở liệu( Database) - Chương 1.3 Định nghĩa Cơ sở. .. liệu  Cơ sở liệu tập hợp liệu tổ chức theo cấu trúc chặt chẽ nhằm phục vụ (chia sẻ) cho nhiều mục tiêu khác cách có chọn lọc  Ví dụ: – – – – Cơ sở liệu nhân viên Cơ sở liệu hàng hóa Cơ sở liệu