Giáo trình Thiết kế cơ sở dữ liệu: Phần 2 - Trịnh Minh Tuấn

Phần 2 Giáo trình Thiết kế cơ sở dữ liệu tiếp tục giới thiệu đến bạn đọc nội dung chương III và chương IV. Chương III với nội dung về thiết kế cơ sở dữ liệu mức quan niệm. Chương IV trình bày nội dung về thiết kế cơ sở dữ liệu ở mức logic. Giáo trình dành cho sinh viên ngành Công nghệ thông tin và bạn đọc quan tâm về lĩnh vực này.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Thiết kế cơ sở dữ liệu: Phần 2 - Trịnh Minh Tuấn Chương III: THIẾT KẾ CSDL MỨC QUAN NIỆMI. DẠNG CHUẨN CỦA LƯỢC ĐỒ QUAN HỆ Như đã đề cập trong phần I và II của chương II, trongmột số quan hệ có thể chứa các thông tin trùng lắp ( dư thừa ),nên việc cập nhật dữ liệu (qua các phép tính thêm,sửa và hủy)gây ra những dị thường. Vì vậy các quan hệ trên cần thiết phảiđược biến đổi thành các dạng phù hợp hơn. Quá trình đó đượcgọi là chuẩn hóa. Quan hệ được chuẩn hóa là quan hệ trong đó mỗi miềncủa một thuộc tính chỉ chứa những giá trị nguyên tố tức làkhông phân nhỏ được nữa và do đó mỗi giá trị trong quan hệcũng là nguyên tố. Quan hệ có chứa các miền giá trị là không nguyên tố gọilà quan hệ không chuẩn hóa. Mỗi quan hệ thuộc một trong các dạng sau: dạng không chuẩn hóa  dạng chuẩn 1  dạng chuẩn 2  dạng chuẩn 3  dạng chuẩn BOYCE-CODD Khi một lược đồ quan hệ được thiết kế ở dạng chuẩncàng cao ( như 3NF, BCNF ) thì khả năng dư thừa thông tinTrang 60trong quan hệ sẽ giảm. Đặt biệt, nếu lược đồ quan hệ đạtBCNF thì quan hệ đó sẽ không có thông tin dư thừa. Các dạng chuẩn có vai trò quan trọng nhất là dạng chuẩn3 (3NF) và dạng chuẩn Boyce Codd (BCNF) . Mục đích củachúng là tránh được các dư thừa và các bất thường. Chúng ta cần lưu ý: để xác định dạng chuẩn của mộtlược đồ quan hệ ta chỉ dựa vào tập các phụ thuộc hàm đượcđịnh nghĩa trên lược đồ quan hệ đó. Trong dạng chuẩn 4(4NF) thì ngoài tập các phụ thuộc hàm ta phải xét đến tập cácphụ thuộc đa trị.I.1. Dạng chuẩn 1 (First Normal Form : 1NF) Định nghĩa: Một lược đồ quan hệ R được gọi là ở dạng chuẩn 1(1NF) nếu và chỉ nếu toàn bộ các miền có mặt trong R đều chỉchứa các giá trị nguyên tố. Định nghĩa nầy cho ta thấy rằng bất kỳ quan hệ chuẩnhóa nào cũng ở 1NF. Chúng ta cần lưu ý: trong định nghĩa các dạng chuẩn cònlại luôn kèm điều kiện trước tiên là phải đạt 1NF. Cho lược đồ quan hệ: CHUYEN_MON (MAGV, MON_GD), trong đó: MAGV là mã số của giáo viên và MON_GD là chuỗigồm các môn học mà giáo viên có khả năng giảng dạy. Trang 61 Xét thể hiện sau : CHUYEN_MON (MAGV, MON_GD ) GV1 , CTDL,C,PASCAL GV2 , CSDL,TKCSDL Khi đó MON_GD không phải là thuộc tính nguên tố. Một trường hợp đặc biệt liên quan đến các thuộc tính cókiểu là ngày dương lịch (Datetime). Các thuộc tính nầy thựcchất là thuộc tính kép (tích của các thuộc tính: ngày, tháng,năm). Tuy nhiên, chúng có thể được xem là thuộc tính đơn(thuộc tính nguyên tố) nếu như không có hoặc hiếm khi cónhu cầu truy xuất đến từng thành phần riêng lẻ: ngày, thánghay năm. Nếu không có chú thích gì thêm, ta qui ước rằng nhữngthuộc tính có miền giá trị là ngày dương lịch đều là thuộc tínhnguyên tố.Trang 62I.2. Dạng chuẩn 2 ( 2NF ) Trước khi nghiên cứu dạng chuẩn 2, xét ví dụ sau đây: Thí dụ III.1: Cho lược đồ CSDL gồm 2 quan hệ: THI và SINHVIEN THI (MONTHI GIAOVIEN) 3 A 4 B 5 C SINHVIEN(MONTHI MASV TENSV DIACHI DIEM) 3 11 Lan X 8 3 12 Ha Y 6 4 11 Lan X 7 4 12 Ha Y 6 5 11 Lan X 7 5 13 Tu Z 2 - Hình III.1 – Cơ sở dữ liệu vi phạm 2NF – Ta thấy MONTHI là khóa của quan hệ THI vàMONTHI+MASV là khóa của quan hệ SINHVIEN. Trong quan hệ thứ hai các thuộc tính MONTHI, MASV,DIEM nói đến thông tin về kết quả thi của sinh viên. Khi đóMASV, TENSV, DIACHI nói về thông tin của đối tượng sinhviên. Trong quá trình cập nhật và lưu trữ dữ liệu xuất hiệnnhững vấn đề sau đây: - Trong quan hệ SINHVIEN, việc lưu trữ thông tin 1sinh viên ví dụ như “Lan” phải lặp lại 3 lần tên, 3 lần địa chỉ.Rõ ràng là thông tin bị dư thừa (trùng lắp). - Quá trình cập nhật dữ liệu gây nên những bất thườngnhư sau: Trang 63 Phép cập nhật Do lý do nêu trên, khi cần sửa địa chỉ của “Lan” chẳnghạn, cần phải sửa 3 lần. Nếu việc sửa đổi bị sót sẽ xãy ra tìnhtrạng dữ liệu không nhất quán: một sinh viên có thể có các địachỉ khác nhau. Hơn nữa khi sửa đổi thông tin về một sinh viênlại không liên quan gì đến thông tin về kết quả thi. Thật ra để xác định các thông tin đặc trưng về một sinhviên, chỉ cần mã số sinh viên là xác định được duy nhất thôngtin về họ. Phép thêm mới Trong quan hệ sinh viên chỉ chứa thông tin về nhữngsinh viên đã thi (có điểm). Nếu muốn chèn thêm một sinh viênmới (chưa thi) thì không được vì khóa MONTHI, MASV làkhông đầy ...