Bài giảng cơ sở dữ liệu chương 8 chuẩn hóa cơ sở dữ liệu

Chương 8 Chu ẩ n hóa cơ s ở d ữ li ệ u Chuẩn hóa lược đồ CSDL Dạng chuẩn: đánh giá sự trùng lắp thông tin trong CSDL - Nếu trong CSDL có sự trùng lắp thông tin thì: => phải quản lý sự t

Trang 1

Chương 8 Chu ẩ n hóa cơ s ở d ữ li ệ u

Chuẩn hóa lược đồ CSDL

Dạng chuẩn: đánh giá sự trùng lắp thông tin

trong CSDL

- Nếu trong CSDL có sự trùng lắp thông tin thì:

=> phải quản lý sự trùng lắp thông tin (bảo đảm tất

cả những thông tin trùng lắp phải như nhau)

=> phải cập nhật tất cả những nơi mà thông tin

trùng lắp xuất hiện

- Nếu muốn tồn tại sự trùng lắp thông tin (vì 1 mục

đích nào đó) thì cần phải có cơ chế xác định tự

động những nơi trùng lắp thông tin để tự động

cập nhật khi cần

Trang 2

Cơ sở dữ liệu - Khoa CNTT - CĐ KTCN ĐN 3

Một số khái niệm liên quan chuẩn hóa CSDL

Thuộc tính khoá/không khoá

Cho lược đồ quan hệ Q(A1, A2, …An) thuộc

tính B được gọi là thuộc tính khoá nếu B là một

thuộc tính thành phần trong một khoá nào đó

của Q, ngược lại B được gọi là thuộc tính

không khoá

VD: Q(A, B, C, D), F = { ABÆC, BÆD, BCÆA }

Q có 2 khoá là AB, BC Khi đó A, B, C là thuộc

tính khoá, D là thuộc tính không khoá

Một số khái niệm liên quan chuẩn hóa CSDL

Phụ thuộc hàm đầy đủ/Không đầy đủ

X →A là một phụ thuộc hàm đầy đủ (tức là không

tồn tại X' ⊂ X sao cho X' → A ∈ F+)

Ví dụ: Cho lược đồ quan hệ Q(ABC) và tập phụ

thuộc hàm F={A → B; A→ C; AB → C}

Ta có: A →B; A → C là các phụ thuộc hàm đầy đủ

Phụ thuộc hàm AB → C không là phụ thuộc hàm đầy

đủ vì có A → C

Trang 3

I Dạng chuẩn 1:

Lược đồ quan hệ Q được gọi là đạt dạng chuẩn 1

(1NF) nếu và chỉ nếu toàn bộ các thuộc tính của Q

đều mang giá trị đơn

Lược đồ trên không đạt chuẩn 1

5

Kỹ Thuật Lập Trình Trần Thu Hà

CDTH0845

8 9 7

K ỹ Thuật Lập Trình

Cơ Sở Dữ Liệu

C ấu Trúc Dữ Liệu

Nguy ễn Văn A CDTH0845

DIEM MONHOC

HOTEN MASV

Dạng chuẩn 1: (tt)

Lược đồ đạt chuẩn 1

5

Kỹ Thuật Lập Trình Trần Thu Hà

CDTH0845

7 Cấu Trúc Dữ Liệu

Nguyễn Văn A CDTH0845

9

Cơ Sở Dữ Liệu Nguyễn Văn A

CDTH0845

8

Kỹ Thuật Lập Trình Nguyễn Văn A

CDTH0845

DIEM MONHOC

HOTEN MASV

Trang 4

II Dạng chuẩn 2:

Lược đồ quan hệ Q được gọi là đạt dạng chuẩn 2

(2NF) nếu Q đạt chuẩn 1 và mọi thuộc tính

không khóa đều phụ thuộc đầy đủ vào khóa

Vd 1:

Q(A,B,C,D) và

tập PTH F = {AB → C,D; B → D; C→ A}

Khoá là {A,B} và {B,C} Do đó D là thuộc tính không

khoá, A,B → D không là phụ thuộc hàm đầy đủ vì

có B → D

Vậy Q đạt chuẩn 1

Kiểm tra dạng chuẩn 2

Bước 1: Tìm mọi khóa của Q

Bước 2: Với mỗi khóa K, tìm bao đóng của tập

tất cả các tập con thực sự Si của K

Bước 3:

Nếu tồn tại bao đóng Si+ chứa thuộc tính không

khóa thì Q không đạt dạng chuẩn 2,

ngược lại Q đạt dạng chuẩn 2

Trang 5

VD 2:

Xác định dạng chuẩn của lược đồ quan hệ sau

Q(GMVNHP)

F={G→N; G→H; G→P; M→V; NHP→M}

Dễ thấy khoá của lược đồ quan hệ Q là G

Thuộc tính không khoá là M,V,N,H,P

Do các phụ thuộc hàm G → M; G → V; G → N;

G → H; G → P là các phụ thuộc hàm đầy đủ, nên

lược đồ quan hệ Q đạt dạng chuẩn 2

VD 3:

Q(ABCDEH)

F = { A → E;

C → D; E → DH }

Dễ thấy khoá của Q là K={ABC}

D là thuộc tính không khoá và C → D , vì C là tập

con thực sự của khoá nên Q không đạt dạng

chuẩn 2

Trang 6

III Dạng chuẩn 3:

Một lược đồ quan hệ Q đạt dạng chuẩn 3 nếu

mọi phụ thuộc hàm X→A ∈ F+ với A ∉ X thì

một trong hai ĐK sau được thỏa:

y Hoặc X là một siêu khoá của Q

y Hoặc A là một thuộc tính khoá

Nhận xét:

¾Nếu Q đạt chuẩn 3 thì Q đạt chuẩn 2

Dạng chuẩn 3: (định nghĩa ≠)

Một lược đồ quan hệ Q đạt dạng chuẩn 3 nếu:

¾Q đạt chuẩn 2

¾Mọi thuộc tính không khóa không phụ

thuộc bắc cầu vào thuộc tính khóa

Cho Q(U)

XÆY là thuộc tính bắc cầu nếu tồn tại Z ⊆ U,

mà Z không là khóa mà cũng không là tập con

khóa của Q mà XÆZ; ZÆY đúng trên Q

Trang 7

Kiểm tra dạng chuẩn 3

Bước 2: Phân rã vế phải của mọi phụ thuộc hàm

có vế phải một thuộc tính

Bước 3: Nếu mọi phụ thuộc hàm X Æ A ∈ F,

mà A ∉ X thỏa:

(1) X là siêu khóa (vế trái chứa một khóa), hoặc

(2) A là thuộc tính khóa (vế phải là tập con của khóa)

Thì Q đạt dạng chuẩn 3, ngược lại Q không đạt dạng

chuẩn 3

Ví dụ Cho Q (A, B, C, D), F={AB → D, C → D}

Bước 1: Q có một khóa là ABC

Bước 2: Mọi phụ thuộc hàm trong F đều đã có vế

phải một thuộc tính

Bước 3: Với AB → D, nhận thấy rằng D ∉ ABC có

• Vế trái (AB) không phải là siêu khóa

• Hơn nữa vế phải (D) không là thuộc tính khóa

Vậy Q không đạt dạng chuẩn 3

Trang 8

Ví d ụ 1

Cho lược đồ quan hệ Q(ABCD)

F=[AB → C ; D → B C → ABD]

ta có: K1=[AB]; K2=[AD]; K3=[C] là các khoá,

vậy Q không có thuộc tính không khoá nên Q

đạt chuẩn 3 (K Æ A, B nhưng A, B đều là thuộc

tính khoá)

Hệ quả

Nếu lược đồ quan hệ Q không có thuộc tính

không khoá thì Q đạt chuẩn 3

Ví d ụ 2

Xác định dạng chuẩn của lược đồ quan hệ sau

Q(NGPM) có tập PTH

F = { NGP→M; M→P}

Dễ thấy các khoá của Q là {NGP}, {NGM}

NGP → M có vế trái là siêu khoá

M → P có vế phải là thuộc tính khoá

Nên Q đạt chuẩn 3

Trang 9

IV Dạng chuẩn BC: (Boyce Codd)

Lược đồ Q ở dạng chuẩn BC nếu mọi phụ

thuộc hàm X→A ∈ F+ với A ∉ X đều có X là

siêu khóa

Hệ quả 1:

¾Nếu Q đạt chuẩn BC thì Q đạt chuẩn 3 (hiển

nhiên do định nghĩa chuẩn 3)

Hệ quả 2:

¾Mỗi lược đồ có hai thuộc tính đều đạt chuẩn

BC (xét phụ thuộc hàm có thể có của Q)

Kiểm tra dạng chuẩn BC

Bước 2:

Phân rã vế phải của mọi phụ thuộc hàm trong F

có vế phải một thuộc tính

Bước 3:

Nếu mọi phụ thuộc hàm XÆA ∈ F, mà A ∉ X

đều thỏa X là siêu khóa (vế trái chứa một khóa),

thì Q đạt dạng chuẩn BC, ngược lại Q không

đạt dạng chuẩn BC

Trang 10

VD:

Cho Q (A, B, C, D, E, I), F={ACDÆEBI, CEÆAD}

Bước 1: Q có hai khóa là {ACD}, {CE}

Bước 2: Phân rã vế phải của các phụ thuộc hàm trong

F, ta có:

F={ACDÆE, ACDÆB, ACDÆI, CEÆA, CEÆD}

Bư ớc 2: Mọi phụ thuộc hàm trong F đều có vế trái là

một siêu khóa

V ậy Q đạt dạng chuẩn BC

Thuật toán kiểm tra dạng chuẩn:

Đầu vào: lược đồ quan hệ Q, tập phụ thuộc hàm F

Đầu ra: khẳng định Q đạt chuẩn gì?

¾Bước 1: Tìm tất cả khóa của Q

¾Bước 2: Kiểm tra chuẩn BC nếu đúng thì Q đạt

chuẩn BC, ngược lại qua bước 3

¾Bước 3: Kiểm tra chuẩn 3 nếu đúng thì Q đạt

chuẩn 3, ngược lại qua bước 4

¾Bước 4: Kiểm tra chuẩn 2 nếu đúng thì Q đạt

chuẩn 2, ngược lại Q đạt chuẩn 1

Định dạng
Số trang	10
Dung lượng	346,22 KB