Bài giảng Cơ sở dữ liệu: Chương 4 - Hoàng Thị Hà

Bài giảng Cơ sở dữ liệu: Chương 4 Lý thuyết thiết kế cơ sở dữ liệu quan hệ, cung cấp cho người học những kiến thức như: Giới thiệu; Phụ thuộc hàm; Khóa tối thiểu; Chuẩn hóa cơ sở dữ liệu. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ sở dữ liệu: Chương 4 - Hoàng Thị HàCHƯƠNG 4: LÝ THUYẾT THIẾT KẾ CSDL QUAN HỆ GV: Hoàng Thị Hà Email: htha@vnua.edu.vnNội dung1. Giới thiệu2. Phụ thuộc hàm3. Khóa tối thiểu4. Chuẩn hóa cơ sở dữ liệu Hoang Thi HaBài 1: Giới thiệuI. Đặt vấn đề Hoang Thi HaXét ví dụ:S# SNAME STATUS CITY P#, PNAME COLOR WEIGHT PRICE QTYS1 A1 17 Paris P1 B1 do 23 100 200S1 A1 17 Paris P2 B2 Xanh 11 150 300S2 A2 20 Lond P2 B2 Xanh 17 150 250 on Hoang Thi HaCâu hỏi? Vậy làm thế nào để thiết kế một CSDL cho tốt? Hoang Thi HaNhận xét Ưu điểm: Khi thực hiện truy vấn SQL chỉ cần thực hiện các phép toán một ngôi do đó biếu diễn câu hỏi dễ dàng, thời gian chi phí đáp ứng nhỏ. Hoang Thi HaNhận xét (cont) Nhược điểm: Dư thừa dữ liệu (Redundancy): Dễ dàng thấy rằng mỗi khi xuất hiện tên nhà cung cấp thì địa chỉ của ông ta lại lặp lại trong mối quan hệ. Không nhất quán (Inconsistency) (dị thường xuất hiện khi sửa dữ liệu): Là hệ quả của việc dư thừa dữ liệu. VD: khi sửa đổi địa chỉ của nhà cung cấp ở bộ nào đó còn các bộ khác giữ nguyên thì một nhà cung cấp có nhiều địa chỉ. Dị thường khi thêm bộ (Insertion anomalies): Nếu một nhà cung cấp chưa cung cấp một mặt hàng nào cả, khi đó ta không thể đưa thông tin về nhà cung cấp đó vì …sẽ phải đưa giá trị nào vào các thuộc tính còn lại. Dị thường khi xoá bộ (Deletion anomalies): Là vấn đề ngược lại của vấn đề trên. Nếu vô tình một nhà cung cấp chỉ mới cung cấp một mặt hàng duy nhất (giả sử S2, P2) thì sẽ bị mất thông tin về nhà cung cấp đó. Hoang Thi HaCách giải quyết thế nào?. Để khắc phục những nhược điểm trên thì cần tách quan hệ trên thành các quan hệ khác nhau ta được một lược đồ CSDL (tập các lược đồ quan hệ) sao cho tốt hơn. Hoang Thi HaLược đồ VT có thể tách thành 3 lược đồ nhưsau S (S#, SNAME, STATUS, CITY) P (p#, PNAME, COLOR, WEIGHT, PRICE) SP (S#, P#, QTY) Hoang Thi Ha Nhận xét Ưu điểm: Khắc phục được sự dư thừa dữ liệu Tránh dị thường Nhược điểm: Biểu diễn câu hỏi phức tạp hơn. Thời gian và chi phí tính toán các phép tính toán kết nối tăng lên. Hoang Thi HaII. Các bước thiết kế một Cơ sở dữ liệu Bước 1: Phân tích toàn bộ các yêu cầu Bước 2: Nhận diện những thực thế và tìm các thuộc tính cần lưu trữ của nó. Bước 3: Nhận diện các mối liên quan giữa các thực thể Bước 4: Xác đinh khoá chính Bước 5: Nhận diện khoá ngoại lai Bước 6: Thêm các thuộc tính không phải khoá vào bảng dữ liệu Bước 7: Xây dựng mạng dữ liệu Bước 8: Khai báo phạm vi của mỗi thuộc tính Bước 9: Kiểm tra tính chuẩn của các quan hệ(3NF) Hoang Thi HaBÀI 2: PHỤ THUỘC HÀM. Hoang Thi HaI. Khái niệm PTH Định nghĩa: Cho R(U) là một sơ đồ quan hệ với U= {A1, A2, …, An} là tập các thuộc tính. X,Y U. Ta nói rằng X xác định Y (hay Y phụ thuộc hàm vào X) nếu với hai bộ t1, t2 bất kỳ chúng bằng nhau trên tập X thì cũng bằng nhau trên tập Y( t1[X] = t2[X] thì t1[Y] = t2[Y] ). Ký hiệu: XY Ví dụ: Trong quan hệ NCC ở trên, SID SNAME, SID  SNAME, SID  SADDR Hoang Thi HaII. Hệ tiên đề Amstrong đối với các phụ thuộchàm2. Hệ tiên đề Amstrong đối với các phụ thuộc hàm. Cho R(U) là một sơ đồ quan hệ với U = {A1, A2, …, An} là tập các thuộc tính. X,Y, Z, W  U. Ta ký hiệu XY= X Y Hệ tiên đề Amstrong: A1: Phản xạ(reflexivity): Nếu Y  X  U thì X  Y A2: Tăng trưởng(augmentation): Nếu X  Y, Z  U thì XZ  YZ A3: Bắc cầu (transitivity): Nếu X  Y, Y  Z thì X  Z Hoang Thi HaĐịnh lý: Hệ tiên đề Amstrong là đúng và đầy đủ(đã được chứng minh) Hoang Thi HaTừ hệ tiên đề Armstrong suy ra một số luậtsau đây: Với X,Y, Z, W  U: a. Luật hợp (Union rule): Nếu X  Y, X  Z thì X  YZ b. Luật tựa bắc cầu (pseudotransitivity rule): Nếu X  Y, WY  Z thì WX  Z c. Luật tách(decomposition): Nếu X  Y, Z Y thì X  Z Hoang Thi HaIII. Bao đóng(closures of attribute sets) Đặt vấn đề: Cho quan hệ r, tập PTH F, và tập phụ thuộc tính X,Y  U. Hỏi rằng X  Y có thõa mãn trong r?. Để trả lời được câu hỏi trên có 2 cách: Cách 1: Tính F+ và xem X  Y  F+ hay không?. Như vậy, ta phải tính F+ , nhưng việc tính F+ là rất khó. Cách 2: Tính bao đóng của X . Cách thứ 2 này đơn giản hơn so với cách thức nhất. Hoang Thi HaBao đóng(cont) Ba ...