SỞ LAO ĐỘNG – THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỈNH BẮC NINH
TRƯỜNG TRUNG CẤP Y DƯỢC THĂNG LONG
GIÁO TRÌNH MÔN: CƠ SỞ DỮ LIỆU
NGÀNH/NGHỀ : CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
MÃ NGÀNH/NGHỀ : 5480202
TRÌNH ĐỘ : TRUNG CẤP
Ban hành theo Quyết định số: 102/QĐ-YDTL ngày 08 tháng04 năm 2024
của Hiệu trưởng Trường Trung cấp Y Dược Thăng Long
(Lưu hành nội bộ)
Bắc Ninh, Năm 2024
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu
lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
3
LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình này có thể giúp các sinh viên trong việc học môn cơ sở dữ liệu ở bậc
trung cấp, cao đẳng và đại học cũng như trong các kỳ thi tốt nghiệp Đại Học, Cao đẳng,
trong các kỳ thi liên thông. Chúng tôi mong rằng các sinh viên tự tìm hiểu trước mỗi
vấn đề và kết hợp với bài giảng trên lớp của giáo viên để việc học môn này đạt hiệu
quả.
Giáo trình Khái niệm phụ thuộc hàm (Functional dependency) được E.F. Codd
đề xuất từ năm 1970 cho tới nay đã thu đuợc rất nhiều thành tựu to lớn và đóng vai trò
không thể thiếu trong việc thiết kế cơ sở dữ liệu quan hệ. Một trong những vấn đề quan
trọng của cơ sở dữ liệu là khai phá phụ thuộc hàm từ các quan hệ. Phụ thuộc hàm
(Functional dependency) là một công cụ dùng để biểu diễn một cách hình thức các ràng
buộc toàn vẹn. Phương pháp biểu diễn này có rất nhiều ưu điểm, là công cụ cực kỳ
quan trọng và hữu ích, gắn chặt với lý thuyết về phân tích, thiết kế cơ sở dữ liệu. Các
phụ thuộc hàm được ứng dụng trong việc giải quyết các bài toán tìm khóa, tìm phủ tối
tiểu, chuẩn hóa cơ sở dữ liệu và các vấn đề về nhất quán dữ liệu.... Khi thiết kế một mô
hình cơ sở dữ liệu, thì việc lập lược đồ cơ sở dữ liệu đạt đến một tiêu chuẩn nhất định
là một công việc hết sức quan trọng, vì vậy việc xác định chuẩn cho một lược đồ quan
hệ liên quan mật thiết đến thuật toán tìm khóa.
Do khả năng có hạn và giáo trình được biên soạn lần đầu nên không thể tránh
khỏi thiếu sót. Chúng tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các đồng nghiệp
để giáo trình ngày càng được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!.
Bắc Ninh, ngày tháng năm 2024
Tham gia biên soạn
1. Hoàng Văn Thắng - Chủ biên
2. Hoàng Văn Thắng
3. Hoàng Văn Thắng
4
MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU................................................................................................................................................III
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC..................................................................................................................................VI
CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU...............................................................................1
1. KHÁI NIỆM CƠ SỞ DỮ LIỆU.......................................................................................................................1
2. SỰ CẦN THIẾT CỦA CÁC HỆ CƠ SỞ DỮ LIỆU......................................................................................2
3. MÔ HÌNH KIẾN TRÚC TỎNG QUÁT 3 MỨC HỆ CƠ SỞ DỮ LIỆU.....................................................3
3.1 Mức trong..............................................................................................................................................3
3.2 Mô hình dữ liệu.....................................................................................................................................3
3.3 Mức ngoài..............................................................................................................................................5
4 NGÔN NGỮ CON DỮ LIỆU VÀ HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU..........................................................5
4.1 NGÔN NGỮ CON DỮ LIỆU:............................................................................................5
4.2 HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU:.........................................................................................................5
5 TỎ CHỨC LƯU TRỮ DỮ LIỆU.....................................................................................................................5
6 CÁC MÔ HÌNH XỬ LÝ DỮ LIỆU.................................................................................................................5
CHƯƠNG II: MÔ HÌNH QUAN HỆ....................................................................................................................6
1. NGUYÊN NHÂN RA ĐỜI CỦA MÔ HÌNH QUAN HỆ..............................................................6
2. MÔ HÌNH QUAN HỆ................................................................................................................................6
2.1 Mô hình quan hệ là gì?...........................................................................................................................6
2.2 Các khái niệm cơ bản của mô hình quan hệ..........................................................................................6
2.3 Các phép toán tập hợp...........................................................................................................................6
2.4 Các phép toán quan hệ...........................................................................................................................6
3. MÔ HÌNH THỰC THÊ KẾT HỢP..........................................................................................................6
CHƯƠNG III: RÀNG BUỘC TOÀN VẸN QUAN HỆ.....................................................................................12
1. 1. RÀNG BUỘC TOÀN VẸN - CÁC YẾU TỐ CỦA RÀNG BUỘC TOÀN VẸN:......................12
1.1 Ràng buộc toàn vẹn.............................................................................................................................12
1.2 Các yếu tố của ràng buộc toàn vẹn:...................................................................................................12
2. 2. PHÂN LOẠI RÀNG BUỘC TOÀN VẸN:.........................................................................13
2.1 Ràng buộc toàn vẹn liên bộ..................................................................................................................14
2.2 Ràng buộc toàn vẹn về phụ thuộc tồn tại.............................................................................................14
2.3 Ràng buộc toàn vẹn về miền giá trị......................................................................................................14
2.4 Ràng buộc toàn vẹn liên thuộc tính...................................................................................................14
2.5 Ràng buộc toàn vẹn liên thuộc tính liên quan hệ..............................................................................15
2.6 Ràng buộc toàn vẹn về thuộc tính tổng hợp......................................................................................15
CHƯƠNG IV: PHỤ THUỘC HÀM....................................................................................................................16
1. KHÁI NIỆM PHỤ THUỘC HÀM.......................................................................................16
1.1 Định nghĩa phụ thuộc hàm.................................................................................................................16
1.2 Phụ thuộc hàm hiển nhiên.................................................................................................................17
1.3 Thuật toán Satifies.............................................................................................................................17
1.4 Các phụ thuộc hàm có thê có.............................................................................................................17
2. HỆ LUẬT DẪN ARMSTRONG........................................................................................17
2.1 Phụ thuộc hàm được suy diễn logic từ F...........................................................................................17
2.2 Hệ luật dẫn Armstrong.......................................................................................................................17
CHƯƠNG V: PHỦ CỦA TẬP PHỤ THUỘC HÀM.........................................................................................20
1. BAO ĐÓNG VÀ THUẬT TOÁN XÁC ĐỊNH BAO ĐÓNG CÁC THUỘC TÍNH............................20
1.1 Định nghĩa:...........................................................................................................................................20
1.2 Thuật toán xác định bao đóng các thuộc tính...................................................................................21
5
2. CÁC LOẠI PHỤ THUỘC HÀM........................................................................................22
2.1 Phụ thuộc hàm có vế trái dư thừa......................................................................................................22
2.2 Phụ thuộc hàm có vế phải một thuộc tính.........................................................................................22
2.3 Tập phụ thuộc hàm không dư thừa....................................................................................................22
2.4. Tập phụ thuộc hàm tối thiểu................................................................................................................22
3. THUẬT TOÁN TÌM PHỦ TỐI THIÊU TỐI THIÊU...............................................................22
4. KHÓA CỦA LƯỢC ĐỒ QUAN HỆ....................................................................................23
4.1 Định nghĩa...........................................................................................................................................23
4.2 Thuật toán tìm tất cả các khóa...........................................................................................................23
CHƯƠNG VI: NGÔN NGỮ THAO TÁC DỮ LIỆU.........................................................................................25
CHƯƠNG VII: CHUẨN HÓA CƠ SỞ DỮ LIỆU.............................................................................................42
1. DẠNG CHUẨN CỦA LƯỢC ĐỒ QUAN HỆ.........................................................................42
1.1 Dạng chuẩn một..................................................................................................................................42
1.2 Dạng chuẩn hai...................................................................................................................................42
1.3 Dạng chuẩn ba....................................................................................................................................44
1.4Dạng chuẩn Boyce - Codd..................................................................................................................47
2. PHÉP TÁCH KẾT NỐI BẢO TOÀN...................................................................................48
2.1 Phép tách kết nối bảo toàn thông tin..................................................................................................48
2.2 Phép tách kết nối bảo toàn phụ thuộc hàm.......................................................................................49
3 THIẾT KẾ CSDL BẰNG CÁCH PHÂN RÃ........................................................................50
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................................................51