tối ưu quá trình xây dựng cơ sở dữ liệu - Pdf 32

Lời nói đầu
Ngày nay, hơn lúc nào hết sự thành công của một cơ quan phụ thuộc vào khả năng
thu thập kịp thời, đầy đủ và chính xác những dữ liệu cần thiết, xử lí, quản lí va sử
dụng chúng một cách có hiệu quả để phân tích tình hình và đề ra những phương
hướng hành động cho tương lai. Mà khi lượng thông tin ngày càng gia tăng nên khối
lượng thu thập được cần được lưu trữ, nhưng do không gian lưu trữ có hạn. Nghịch lí
này đã làm nảy sinh ra nhu cầu phải xây dựng cơ sở dữ liệu (CSDL) phù hợp. Để có
thể quản lí tối ưu kho dữ liệu thì những người sử dụng phải có các công cụ làm đơn
giản hoá nhiệm vụ quản lí dữ liệu(DL). Yêu cầu đặt ra cho những người thiết kế là
nghiên cứu những tính chất cơ bản để xây dựng cấu trúc CSDL tối ưu nhất. Mà vấn
đề phụ thuộc hàm, phụ thuộc đa trị là nguyên nhân cho các vấn đề nảy sinh không
đáng có trong thiết kế CSDL nên nghiên cứu về phụ thuộc hàm và phụ thuộc đa trị
trong xây dựng CSDL để xây dựng tập các sơ đồ quan hệ cho phép người dùng lưu
trữ các thông tin một cách không dư thừa đồng thời cho phép tìm kiếm thông tin một
cách dễ dàng.
Mục đích nghiên cứu của đề tài trước hết trang bị thêm kiến thức phục vụ cho
thiết kế CSDL đồng thời kiến thức học hỏi được sẽ trở thành một công cụ để sinh
viên và những lập trình viên sử dụng cho công việc thiết kế của mình có cái nhìn
đúng đắn và mang lại hiệu quả tốt nhất trong xây dựng CSDL. Đối tượng nghiên cứu
trong đề tài của em là phụ thuộc hàm, phụ thuộc đa trị và ứng dụng trong xây dựng
CSDL. Và khi thiết kế một CSDL quan hệ phải nghiên cứu các tính chất cơ bản cũng
như các thuật toán để có thể nhận được những tập sơ đồ phù hợp, tốt nhất cho công
việc.
Đề tài được chia làm ba phần lớn:
Phần thứ nhất là cái nhìn tổng quan về CSDL quan hệ là phạm vi nghiên cứu
của đề tài.
Phần thứ hai: trình bày nội dung chính của đề tài , trong phần này giúp cho
người sử dụng hiểu rõ mục đích và tầm quan trọng của việc thiết kế CSDL và ứng
dụng trong thực tế.
Phần cuối cùng là kết luận, qua đề tài để làm tối ưu quá trình xây dựng CSDL
và trang bị cho người sử dụng thêm kiến thức cần thiết phục vụ cho ứng dụng ,và tìm

mo tả DL, cập nhật DL, tìm kiếm DL.
CSDL là một bộ phận không thể thiếu được trong các hệ lưu trữ và tìm kiếm
thông tin, các hệ thống quản lí kinh tế các ngành các cấp, các hệ thống quản lí kho

2
hàng, tư liệu, các hệ thống phục vụ công cộng như ngân hàng, bán vé máy bay và
các phương tiện giao thông , các hệ thống thiết kế tự động ………
2. Hệ quản trị CSDL:
Đó là hệ thống phần mềm giúp cho người sử dụng khai thác các CSDL theo ba
chức năng nói trên. Còn các CSDL là đối tượng quản lí của các HCSDL. Chúng
được tạo lập và lưu trữ trên các vật mang tin ngoài. Hệ QTCSDL có nhiệm vụ rất
quan trọng, như một bộ miễn dịch với ngôn ngữ bậc cao nhằm giúp người sử dụng
có thể dùng được hệ thống mà ít nhiều không cần quan tâm đến thuật toán chi tiết
hoặc biểu diễn DL trong máy.
CSDL có người quản trị CSDL. Người quản trị CSDL có nhiệm vụ quản lí và
theo dõi toàn bộ các thủ tục sau đây :
_Nạp DL vào CSDL
_Xoá DL ra khỏi CSDL
_Sửa DL trong CSDL
_Tạo lập CSDL
_Tìm kiếm và xuất DL
_Bảo trì DL trong CSDL không bị sai hỏng do các truy nhập không được phép
hoặc không đúng qui cách dẫn đến sự sai lệch hoặc mất mát DL
CSDL có một lớp người sử dụng cũng được phép thực hiện các thao tác như
người quản trị nhưng giới hạn ở góc độ khai thác DL. Người sử dụng tuỳ theo vai
trò ,trách nhiệm của mình được người quản trị cho phép sử dụng một phần nào đó
của CSDL và với phần đó họ được phép thực hiện một số thao tác nhất định. Nếu
người sử dụng là một nhân viên bán hàng tại một quầy nào đó thì có thể thông qua
MTĐT theo dõi những mặt hàng bán được tại quầy của mình bao gồm các mục : mã
hàng, tên hàng , giá đơn vị , thành tiền, số lượng còn lại , tổng số tiền đã bán…. Và

niệm(logic)
4
Thể hiện
Một khi CSDL đã được thiết kế , thường người ta quan tâm tới “bộ khung” hay còn
gọi là “mẫu” của CSDL. DL hiện có trong CSDL gọi là thể hiện CSDL, mặc dù khi
DL thay đổi thao một chu kì thời gian nào đó thì “bộ khung” của CSDL vẫn không
thay đổi
Lược đồ
Thường “bộ khung” nêu trên bao gồm một số danh mục , hoặc chỉ tiêu hoặc một
số kiểu của các thực thể trong CSDL. Giữa các thực thể có thể có một mối quan hệ
nào đó với nhau. Ở đây sử dụng thuật ngữ “lược đồ” để thay cho khái niệm “ bộ
khung”.
Lược đồ khái niệm là bộ khung của CSDL khái niệm ,còn lược đồ vật lí dùng cho
bộ khung của CSDL mức vật lí, khung nhìn được gọi là Lựơc đồ con
Tính độc lập DL
Theo hình trên từ khung nhìn tới CSDL khái niệm và CSDL vật lí cho thấy có
hai mức “ độc lập DL”. Thứ nhất : Lược đồ vlí có thể thay đổi do người quản trị
CSDL mà không cần thay đổi lược đồ khái niệm hoặc các lược đồ con . việc tổ chức
lại CSDL vật lí có thể làm thay đổi hiệu quả tính toán của các chương trình ứng dụng
nhưng không đòi hỏi phải viết lại các chương trình đó . tính độc lập này gọi là độc
lập DL mức vật lí
Mối quan hệ giữa các khung nhìn và lược đồ khái niệm cho thêm một loại độc lập
nữa, gọi là độc lập DL logic.khi sử dụng một CSDL , có thể cần thiết phải thay đổi
lược đồ khái niệm như thêm thông tin về các loại khác nhau của các thực thể hoặc
bớt , xóa các thông tin về các thực thể đang tồn tại trong CSDL . việc thay đổi lược
đồ khái niệm không làm ảnh hưởng tới các lược đồ con đang tồn tại , do đó không
cần thiết phải thay đổi các chương trình ứng dụng
Vì thế, tính độc lập DL là mục tiêu chủ yếu của các hệ CSDL. Có thể định nghĩa
tính độc lập CSDL là “ tính bất biến của các hệ ứng dụng đối với các thay đổi trong
cấu trúc lưu trữ và chiến lược truy nhập”

thuộc tính máy bay và ngày, giờ khởi hành.
4. Bất thường khi xoá bộ :
Nếu một phi công vì một lí do nào đó mà chỉ lái một máy bay nhất định
thì khi đó trong quan hệ chỉ có một bộ lưu trữ DL về phi công này. Khi muốn xoá DL
về chuyến bay này thì sẽ làm mất thông tin về phi công này.

6
Qua các vấn đề nảy sinh khi thiết kế CSDL cần tìm ra một sự thay thế tốt
mà nội dung nghiên cứu đề tài sẽ cho phép giải đáp cho những vấn đề trên.
B.Nội dung.
I.Lược đồ quan hệ:
1.Định nghĩa:
Lược đồ quan hệ a là một cặp < u, F >, trong đó u= { A1,A2,……,An} là
tập các thuộc tính, F là tập các phụ thuộc hàm trên u.
Ví dụ: a= <u,F> với u= ABCD, F= { AB C, BD AC, C D}
Quan hệ R được gọi là quan hệ có lược đồ a nếu tập thuộc tính của R là u
và thoả tập phụ thuộc hàm F.
2.Phép tách các lược đồ quan hệ:
Phép tách một lược đồ quan hệ R={A1,A2,…..,An} là việc thay thế lược
đồ quan hệ R bằng các lược đồ{ R1, R2,…,Rn}, trong đó Ri R, i=1,…..,k và
R=R1 U R2 U…..U Rk. Ở đây không đòi hói các lược đồ Ri phải là phân biệt. Mục
tiêu của phéo tách chủ yếu là loại bỏ các bất thường DL gây ra như đã nêu ở trên.
3.Chuẩn hoá lược đồ quan hệ:
Do việc cập nhập DL gây nên những bất thường cho nên các quan hệ cần
thiết phải được biến đổi thành các dạng phù hợp. Quá trình đó được gọi là quá trình
chuẩn hoá, quan hệ được chuẩn hoá thì mỗi miền của thuộc tính chỉ chứa những giá
trị nguyên tố tức là không thể phân nhỏ được nữa. Quan hệ có chứa các miền giá trị
là không nguyên tố gọi là quan hệ không chuẩn hoá. Một quan hệ được chuẩn hoá
có thể thành một hoặc nhiều quan hệ chuẩn hóa khác và không làm mất thông tin.
II.Phụ thuộc hàm.

+ MAYBAY xác định GIOKH
+ {PHICONG,NGAYKH,GIOKH} xác định MABAY
+ {MAYBAY,NGAYKH} xác định PHICONG
hay
+ GIOKH phụ thuộc hàm vào MAYBAY
+ MABAY phụ thuộc hàm vào {PHICONG,NGAYKH,GIOKH}
+ PHICONG phụ thuộc hàm vào {MAYBAY,NGAYKH}
và được ký hiệu như sau:
+ {MAYBAY} GIOKH
+ {PHICONG,NGAYKH,GIOKH} MABAY
+ {MAYBAY,NGAYKH} PHICONG
b.Một số tính chất của phụ thuộc hàm:

8
Định lí: phụ thuộc hàm trên tập thuộc tính thoả các tính chất sau đây:
F1. Tính phản xạ : Nếu X, Y UvàY X thì X Y.
F2. Tính bắc cầu : Nếu X, Y, Z U,X Y và Y Z thì X Z.
F3. Tính mở rộng hai vế:Nếu X Y, X, Y U thì với mọi Z U ta có
XZ YZ
F4. Tính tựa bắc cầu : Nếu X Y, YZ W; X, Y, Z,W U thì XZ W .
F5. Tính phản xạ chặt: Với mọi X U ta có X X.
F6. Mở rộng vế trái và thu hẹp vế phải : Nếu X Y; X,Y U thì với mọi Z
u và W U ta có XZ Y/W.
F7.Cộng tính đầy đủ: Nếu X Y và Z W; X, Y, Z, W U thì XZ YW
F8. Mở rộng vế trái : Nếu X Y thì với mọi Z U ta có XZ Y.
F9. Cộng tính ở vế phải: Nếu X Y và X Z; X, Y, Z U thì X YZ.
F10. Bộ phận ở vế phải: Nếu X YZ; X, Y, Z U thì X Y
F11. Tính tích luỹ: Nếu X YZ; Z AW; X, Y, Z,W U; A U thì
X YZA.
Những tính chất trên đã được chứng minh và thừa nhận tính đúng đắn của nó nên ở



Dương 83 9/8 10:15a
Hà 83 11/8 10:15a
Tuấn Anh 83 13/8 10:15a
Dương 116 10/8 1:25p
Tuấn Anh 116 12/8 1:25p
Hà 281 8/8 5:50a
Thành 281 9/8 5:50a
Thành 281 13/8 5:50a
Tuấn Anh 301 12/8 6:35p

cho kết quả là true nghĩa là {MAYBAY} GIOKH
Ví dụ 2: SATIFIES(phanCong,GIOKH,MAYBAY)
phanCong (PHICONG, MAYBAY, NGAYKH, GIOKH)
Phi Công Máy Bay Ngày KH Giờ KH
Tuấn Anh 281 8/8 5:50a
Dương 281 9/8 5:50a
Thành 281 13/8 5:50a
Hà 83 9/8 10:15a
Tuấn Anh 83 11/8 10:15a
Quang 83 13/8 10:15a
Dương 116 10/8 1:25p
cho kết quả là false nghĩa là không có phụ thuộc hàm {GIOKH} MAYBAY.
1.2. Vai trò của phụ thuộc hàm trong xây dựng CSDL:
Khi thiết kế một CSDL thường đòi hỏi phải chọn các lược đồ quan hệ. Việc chọn
tập các lược đồ quan hệ có thể tốt hoặc xấu hơn dựa trên một số tiêu chuẩn nào đó.
Do vậy cần thiết phải nghiên cứu các tính chất cơ bản cũng như những thuật toán để
có thể nhận được những tập lược đồ phù hợp. Mà trọng tâm của thiết kế các lược đồ
là sự phụ thuộc DL là sự ràng buộc có thể có giữa các giá trị hiện hữu của các lược


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status