THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU
QUAN HỆ (Relational Database Designing)
Phần VI – CHUẨN HÓA (Standardize / Normalize) CƠ SỞ DỮ LIỆU
Dạng Chuẩn (Normal Form) của
Lược Đồ Quan hệ
Định nghĩa : Dạng chuẩn là tập các tiêu chuẩn để đánh giá độ tốt & xấu (của một lược đồ
Quan hệ).
Phân loại : Có 4 mức dạng chuẩn :
1. Dạng chuẩn 1
2. Dạng chuẩn 2
3. Dạng chuẩn 3
4. Dạng chuẩn Boyce-Codd (BC) ≈ Dạng chuẩn 4
5. Dạng chuẩn 5 : không được đề cập trong bài giảng này
Các dạng chuẩn của Lược đồ Quan hệ (p.1)
Dạng Chuẩn 1
Định nghĩa : 1 lược đồ quan hệ Q được gọi là đạt dạng chuẩn 1 nếu toàn bộ các thuộc tính
đều mang giá trị đơn
(single value)
.
Lưu ý :
Giá trị đơn : Chỉ nhận 1 giá trị tại 1 thời điểm. Ví dụ : chuỗi, số, ngày tháng, …
Không phải Giá trị đơn : mảng, tập hợp, …
 Đa số các lược đồ quan hệ đều đạt dạng chuẩn 1.
Các dạng chuẩn của Lược đồ Quan hệ (p.2)
Dạng Chuẩn 2
Định nghĩa : 1 lược đồ quan hệ Q được gọi là đạt dạng chuẩn 2 nếu Q đạt dạng chuẩn 1 và
mọi thuộc tính không khóa của Q đều phụ thuộc đầy đủ vào mọi khóa.
Lưu ý :
Thuộc tính không khóa : Xem slide chương 1
Phụ thuộc đầy đủ : K là 1 khóa của Q, X là 1 thuộc tính không khóa, X gọi là Phụ thuộc
đầy đủ vào K nếu và chỉ nếu không tồn tại K’ ⊂ K sao cho PTH K’X ∈ F

Phụ thuộc bắc cầu
Cho lược đồ quan hệ Q, X là tập thuộc tính thuộc Q
+
, A là 1 thuộc tính thuộc Q
+
.
Định nghĩa : A được gọi là phụ thuộc bắc cầu vào X nếu và chỉ nếu :
1. Tồn tại tập con Y thuộc Q
+
sao cho :
XY ∈ F
+
và YA ∈ F
+
2. Y  X∉ F
+
3. A ∉ XY
Định nghĩa : A được gọi là phụ thuộc trực tiếp vào X nếu và chỉ nếu A phụ thuộc X và
không phụ thuộc bắc cầu vào X
Các dạng chuẩn của Lược đồ Quan hệ (p.7)
Dạng Chuẩn 3
Định nghĩa : 1 lược đồ quan hệ Q được gọi là đạt dạng chuẩn 3 nếu mọi thuộc tính không khóa
của Q đều phụ thuộc trực tiếp vào mọi khóa.
Ý nghĩa : Các phụ thuộc hàm bắc cầu của thuộc tính không khóa vào khóa gây khó khăn trong
việc kiểm tra các ràng buộc toàn vẹn khi CSDL vận hành.
Các dạng chuẩn của Lược đồ Quan hệ (p.8)
Dạng Chuẩn 3 – Hệ quả
1.
Nếu Q đạt dạng chuẩn 3 thì Q đạt dạng chuẩn 2.
CM : Giả sử Q đạt dạng chuẩn 3 và không đạt dạng chuẩn 2, => có thuộc tính A và khóa K

Bước 1 :
Tìm tất cả các khóa của Q
Bước 2 :
Tách các PTH trong F sao cho F chỉ gồm toàn các PTH có vế phải 1 thuộc tính
Bước 3 :
Xét từng PTH XA trong F, nếu có A không là thuộc tính khóa và X không là siêu
khóa thì kết luận Q không đạt dạng chuẩn 3.
Các dạng chuẩn của Lược đồ Quan hệ (p.13)
Dạng chuẩn Boyce-Codd / DC 4
Định nghĩa : 1 lược đồ quan hệ Q được gọi là đạt dạng chuẩn BC nếu mọi PTH XA ∈ F
+
đều có
X là siêu khóa.
Hệ quả :
1. Nếu Q đạt dạng chuẩn BC thì Q đạt dạng chuẩn 3. CM : dễ dàng từ định nghĩa.
2. Nếu Q chỉ có 2 thuộc tính thì Q đạt dạng chuẩn BC. CM : hiển nhiên.
Các dạng chuẩn của Lược đồ Quan hệ (p.14)
Dạng chuẩn BC – Định lý
Định lý : Q đạt dạng chuẩn BC nếu và chỉ nếu mọi PTH XA ∈ F đều có X là siêu khóa.
Chứng minh : Chiều thuận là hiển nhiên vì F ⊂ F
+
Chiều đảo : Giả sử mọi XA ∈ F đều có X là siêu khóa, và Q không đạt dạng chuẩn BC, =>
tồn tại YB ∈ (F
+
- F) và Y không là siêu khóa, gọi K là 1 khóa của Q, => KY và YB và
Y không  K => B phụ thuộc bắc cầu vào K => Q không đạt dạng chuẩn 3 => Trái với giả thiết
(Vì mọi XA ∈ F đều có X là siêu khóa nên Q phải đạt dạng chuẩn 3 ).
Các dạng chuẩn của Lược đồ Quan hệ (p.15)
Thuật toán kiểm tra dạng chuẩn BC
Bước 1 : Tìm tất cả các khóa của Q.

= X ≠ ∅ và Q1
+
∪Q2
+
=Q
+
Ta nói rằng Q được tách thành 2 lược đồ con. Và nếu :
r = r.Q1|><|r.Q2 thì
phép tách này là phép tách bảo toàn thông tin.
Phép tách kết nối (p.2)
X
Tính chất
Nếu Q, Q1, Q2 thỏa :
Q1
+
∩Q2
+
= X
Q1
+
∪Q2
+
=Q
+
XQ2
+
Thì :
r = r.Q1
+
|><|r.Q2

+
|><|r.Q2
+
=> t∈r
t∈r.Q1
+
|><|r.Q2
+
=> ∃t1∈r1: t1=t.Q1
+
(1)
t1∈r1= r.Q1
+
=> ∃t’∈r : t1=t’.Q1
+
(2)
(1),(2) => t.Q1
+
=t’.Q1
+
=> t.X = t’.X => t.Q2
+
=t’.Q2
+
do XQ2
+

=> t = t’ => t ∈r
 r = r.Q1
+