Phụ thuộc hàm Chuẩn hóa CSDL Functional Dependency and Normal Forms Giảng viên: Ths Nguyễn Thị Khiêm Hòa NỘI DUNG • Phụ thuộc hàm • Nguyên tắc thiết kế lƣợc đồ quan hệ • Chuẩn hóa lƣợc đồ CSDL • Các dạng chuẩn • Một số thuật tốn chuẩn hóa Khoa Cơng nghệ Thơng tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng PHỤ THUỘC HÀM Ví dụ Bạn có nhận xét mối liên hệ thuộc tính? Khoa Cơng nghệ Thơng tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng PHỤ THUỘC HÀM Ví dụ Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng PHỤ THUỘC HÀM Ví dụ • Tồn hai mối liên hệ thuộc tính quan hệ DU_AN • TenDA -> Diadiem_DA • TenDA-> TenPB • Mối liên hệ nhƣ đƣợc gọi phụ thuộc hàm Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng PHỤ THUỘC HÀM Định nghĩa (1) Khái niệm phụ thuộc hàm f quan hệ R hai tập hợp thuộc tính A1, A2, , An B1, B2, , Bm phát biểu sau: Nếu hai quan hệ R có giá trị giống thuộc tính A1, A2, , An, chúng phải có giá trị giống thuộc tính B1, B2, , Bm Ký hiệu A1, A2, , An → B1, B2, , Bm Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng PHỤ THUỘC HÀM Minh họa hình ảnh Hình 8.1 Ảnh hưởng phụ thuộc hàm A->B hai t, u Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng PHỤ THUỘC HÀM Định nghĩa (2) Cho R quan hệ tập thuộc tính Ω, với X Y hai tập (khác rỗng) Ω Nói X xác định Y, hay Y phụ thuộc hàm vào X, ký hiệu X → Y, :  r, s  R, r[X] = s[X], r[Y] = s[Y] Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng PHỤ THUỘC HÀM Ví dụ TenDA  Diadiem_DA, TenPB TenDA, TenNV  Thoigian Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng PHỤ THUỘC HÀM Nhận xét Phụ thuộc hàm phương tiện biểu diễn hình thức phát ràng buộc liệu Đây sở xác định khóa chuẩn hóa lược đồ sở liệu Khoa Cơng nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng 10 DẠNG CHUẨN THỨ HAI Ví dụ • Quan hệ Phan_cong(MaNV, MaDA, Thoigian, TenNV, TenDA, Diadiem_DA) với phụ thuộc hàm: • MaNV, MaDA  Thoigian • MaNV  TenNV • MaDA  TenDA, Diadiem_DA • Phụ thuộc hàm vi phạm điều kiện chuẩn thứ hai? Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng 60 DẠNG CHUẨN THỨ BA Định nghĩa • Quan hệ R đƣợc gọi dạng chuẩn thứ ba (3NF) dạng chuẩn thứ hai thuộc tính khơng khóa khơng phụ thuộc bắc cầu vào khóa Khoa Cơng nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng 61 DẠNG CHUẨN THỨ BA Định nghĩa • Quan hệ R đƣợc gọi dạng chuẩn thứ ba (3NF) phụ thuộc hàm không hiển nhiên X →Y quan hệ R phải thỏa mãn hai điều kiện sau đây: • X siêu khóa,hoặc • Các thuộc tính Y khơng nằm X thành viên khóa (khơng thiết phải khóa) Khoa Cơng nghệ Thơng tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng 62 DẠNG CHUẨN THỨ BA Ví dụ • Quan hệ Phan_cong(MaNV, MaDA, Thoigian, TenNV, TenDA, Diadiem_DA) với phụ thuộc hàm: • MaNV, MaDA  Thoigian • MaNV  TenNV • MaDA  TenDA, Diadiem_DA Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng 63 DẠNG CHUẨN THỨ BA Ví dụ Không đạt chuẩn 3NF Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng 64 DẠNG CHUẨN BCNF Định nghĩa • Quan hệ R đƣợc gọi dạng chuẩn Boyce – Codd (BCNF) với phụ thuộc hàm không hiển nhiên X → Y R, X siêu khóa R Khoa Cơng nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng 65 DẠNG CHUẨN BCNF Ví dụ Khoa Cơng nghệ Thơng tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng 66 DẠNG CHUẨN BCNF Ví dụ TenDA Diadiem_DA TenPB Project A TP.Hà Nội Phịng giải pháp mạng truyền thơng Project B TP.Hà Nội Phịng phần mềm nước ngồi Khoa Cơng nghệ Thơng tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng 67 DẠNG CHUẨN BCNF Trƣờng hợp đặc biệt • Mọi lƣợc đồ quan hệ R(A,B) thuộc dạng chuẩn BCNF Chứng minh • R khơng có phụ thuộc hàm hiển nhiên • A  B khơng có B  A • B  A khơng có A  B • A  B B  A Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng 68 CÁC PHƢƠNG PHÁP CHUẨN HÓA CƠ SỞ DỮ LIỆU QUAN HỆ Phân tách quan hệ dạng chuẩn BCNF • Hạn chế dƣ thừa liệu • Khơng tổn thất thơng tin • Khơng bảo toàn phụ thuộc hàm Phân tách quan hệ dạng chuẩn 3NF • Có thể dƣ thừa liệu • Khơng tổn thất thơng tin • Bảo tồn phụ thuộc hàm Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng 69 PHÂN TÁCH QUAN HỆ VỀ DẠNG CHUẨN BCNF Input: Quan hệ R0 với tập phụ thuộc hàm S0 Output: Tập quan hệ Ri kết phép phân tách từ R0, tất Ri BCNF • Khởi tạo R = R0, S=S0 • Kiểm tra R có vi phạm BCNF hay khơng, khơng trả kết R • Nếu R vi phạm, chọn X  Y phụ thuộc hàm vi phạm Tính X+, R1=X+(R), R2= XR \ X+(R) • Tính tập phụ thuộc hàm S1, S2 R1, R2 • Gọi đệ quy thuật toán với (S1,R1) (S2,R2) Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng 70 PHÂN TÁCH QUAN HỆ VỀ DẠNG CHUẨN BCNF Ví dụ: Khoa Cơng nghệ Thơng tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng 71 PHÂN TÁCH QUAN HỆ VỀ DẠNG CHUẨN 3NF Thuật tốn • Input: Quan hệ R0 với tập phụ thuộc hàm S0 • Output: Tập quan hệ Ri kết phép phân tách từ R0, tất Ri 3NF • Tìm phủ tối thiểu F (gọi G) • Với phụ thuộc hàm X  A G tạo quan hệ Ri(X,A) • Nếu Ri bƣớc (2) khơng chứa khóa R, tạo thêm quan hệ có lƣợc đồ khóa R Khoa Cơng nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng 72 PHÂN TÁCH QUAN HỆ VỀ DẠNG CHUẨN 3NF Ví dụ • Cho R(A,B,C, D, E) • F = {AB  C, C  B, A  D} • Phân rã R thành quan hệ đạt chuẩn 3NF Khoa Công nghệ Thơng tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng 73 TĨM TẮT • Phụ thuộc hàm • Nguyên tắc thiết kế lƣợc đồ quan hệ • Chuẩn hóa lƣợc đồ CSDL • Các dạng chuẩn • Một số thuật tốn chuẩn hóa • Bài tập Khoa Cơng nghệ Thơng tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng 74 ... hàng 35 PHỤ THUỘC HÀM ĐẦY ĐỦ Định nghĩa: • Cho phụ thuộc hàm F định nghĩa lƣợc đồ quan hệ R Phụ thuộc hàm X  Y phụ thuộc hàm R • X  Y phụ thuộc hàm đầy đủ vế phải Y không phụ thuộc hàm vào tập... tối thiểu F tập phụ thuộc hàm G nếu: • F G tƣơng đƣơng • G có phụ thuộc hàm có vế phải có thuộc tính • Các phụ thuộc hàm G phụ thuộc hàm đầy đủ Nhận xét: • Mọi tập phụ thuộc hàm tƣơng đƣơng với... An) F tập phụ thuộc hàm định nghĩa R • Thuộc tính chia làm loại: • Tập gốc: xuất vế trái phụ thuộc hàm không xuất phụ thuộc hàm • Tập ngọn: xuất vế phải phụ thuộc hàm • Tập trung gian: thuộc tính