Cập nhật cơ sở dữ liệu quan hệ thông qua giao diện thể hiện yếu

1
(Updating Relational Databases Through Weak Instance Interfaces)
Lớp: Cao học K17
Giảng viên: Đồng Thị Bích Thủy
Lưu Huỳnh Châu Pha
Đặng Hải Vân
Hoàng Thiện Hữu
Nguyễn Hoàng Dũng
Nhóm 16:
Cập nhật cơ sở dữ liệu quan hệ
thông qua giao diện thể hiện yếu
2008
Tài liệu trích dẫn

Atzeni, P., & Torlone, R. (1992). Updating relational
databases through weak instance interfaces. ACM.

Honeyman, P. (1982). Testing satisfaction of functional
dependencies.

Maier, M. D., A., O., & Sagiv, Y. (1979). Testing implications
of data dependencies.
22008
Nội dung

Các khái niệm – Ví dụ

Đặt vấn đề - Nội dung chính của bài báo

Phép chèn và phép xóa
32008

Cây khái niệm trong bài báo
42008
Quy ước về ký hiệu (1/2)

R: Lược đồ cơ sở dữ liệu (viết tắt: lược đồ CSDL) (database
scheme)

r: Một tình trạng cơ sở dữ liệu (đồng nghĩa với một cơ sở dữ
liệu = a database state = a database)

U : Tập các thuộc tính của lược đồ R (universe)
52008
Quy ước về ký hiệu (2/2)

R
i
hay R
i
(X): Lược đồ quan hệ (relational scheme) (trên tập
thuộc tính X)

r
i
: quan hệ (relation) là một thể hiện của lược đồ quan hệ
R
i
(X
i
)


v
i
: biến (đồng nghĩa với giá trị null)

Nhắc lại:
r = {r
1
, r
2
, …, r
n
}
R = {R
1
, R
2
, …, R
n
}
62008
Quy ước về ký hiệu – Ví dụ (1/2)

Cho lược đồ cơ sở dữ liệu R với các lược đồ quan hệ R
1
(EP),
R
2
(ED), R
3
(DM) [ký hiệu khác: Q

1
(EP), Q
2
(ED), Q
3
(DM))] và
các phụ thuộc hàm ED, DM.
Các thuộc tính: E (employee), P (project), D (dept), M
(manager)
Tập thuộc tính U = EPDM = Q
1
+
U Q
2
+
U Q
3
+
Q
1
+

= EP, Q
2
+

= ED, Q
3
+

= DM
122008
Quy ước về ký hiệu – Ví dụ (2/2)
Quan
hệ r
i
Thuộc
tính A
i
Bộ t[X]
132008
Các khái niệm – Y-total tuple – Ví dụ
Giải thích ký hiệu: v1, v2, v3: các biến (giá trị null)
Các bộ trên tập thuộc tính EPDM: t1(John,
A, CS,Smith), t2(John, B, CS, Smith),
t3(Bob, B, EE, v1), t4(Tom, C, v2, v3).
t1, t2: bộ đầy đủ (bộ EPDM-đầy đủ)
t3: bộ EPD-đầy đủ
t4: bộ EP-đầy đủ
142008
Các khái niệm – Y-total tuple – Định nghĩa
Xét bộ trên X: t[X]

Bộ t được định nghĩa là Y-đầy đủ (ký hiệu: X là tập thuộc tính,
Y là tập con của X) nếu t[Y] chỉ chứa toàn giá trị khác biến
(đồng nhất với thuật ngữ giá trị null ở trên lớp).

Bộ t đầy đủ: nếu t thỏa X-đầy đủ
152008
Các khái niệm – x-belong


Một bộ t trên tập thuộc tính X (X U) gọi là x - thuộc (x-⊆
belong) một tình trạng cơ sở dữ liệu nhất quán r của một lược
đồ R với tập thuộc tính U nếu t thuộc về chiếu toàn phần theo
X (X-total projection) của thể hiện tiêu biểu của r. Ký hiệu:
[Ví dụ: select Employee, Manager => thuộc tính liên quan:
Employee, Manager]
2008 16
Các khái niệm – Tableau – Ví dụ
Xét R = {R
1
(EP), R
2
(ED), R
3
(DM)},
với F: ED, DM
E(Employee), P (Project), D (Dept), M(Manager)
=> Tập các thuộc tính U = EPDM = {E, P, D, M}
R có tình trạng CSDL r như sau:
172008
Các khái niệm – Tableau – Ví dụ
Tình trạng CSDL r
182008
Các khái niệm – Tableau – Ví dụ

Thể hiện tiêu biểu của tình trạng r:
 Là 1 (ordinary) tableau
192008
Các khái niệm – Tableau – Ví dụ


Tableau xây dựng để kiểm tra tính bảo toàn thông tin của R
 Là 1 (ordinary) tableau
202008
Các khái niệm – Tableau – Ví dụ

Trích các bộ từ thể hiện quan hệ của tình trạng r:
 Là 1 (ordinary) tableau
212008
Các khái niệm – Tableau – Định nghĩa

(Ordinary) tableau (T) (nếu không nhầm lẫn có thể gọi tắt là
tableau): là một tập (set) các bộ (tuple) trên tập thuộc tính U
(là tập thuộc tính của lược đồ cơ sở dữ liệu R). Một biến (nếu
có) trong tableau T được gọi là duy nhất (unique) trong T nếu
nó chỉ xuất hiện một lần.

Tableau không nhất quán (inconsistent tableau, ký hiệu T
x
)
222008
Các khái niệm - Phép chiếu toàn phần (total
projection ) – Định nghĩa
Phép chiếu toàn phần của tableau T trên tập thuộc tính X (ký
hiệu: )

Là một thao tác trên tableau mà kết quả là sinh ra các quan hệ
(relations).

Cho một tableau T và một tập con X của U, tập các bộ thuộc T

mà đầy đủ trên X chính là chiếu toàn phần của tableau T trên
tập thuộc tính X. Ký hiệu:
232008
Các khái niệm - Phép chiếu toàn phần – Ví
dụ

Xét tableau T
Phép chiếu toàn phần của tableau T trên tập thuộc tính DM
:
= {t (CS, Smith)}
= {t1 (John, A), t2(John, B), t3(Bob, B), t4(Tom,C))}
242008
Các khái niệm - Phép chiếu toàn phần (total
projection ) – Định nghĩa mở rộng
Phép chiếu toàn phần của tableau T trên một lược đồ cơ sở dữ
liệu R (ký hiệu: )

Là một thao tác trên tableau mà kết quả là sinh ra các tình
trạng cơ sở dữ liệu (database states).

Cho kết quả là một tình trạng cơ sở dữ liệu bằng cách chiếu T
lên tất cả các lược đồ quan hệ của R.
252008
Các khái niệm – Thể hiện yếu (weak
instance)

Là một quan hệ w trên tập thuộc tính U

Với mọi 1≤ i ≤n, chiếu của w lên lược đồ R
i

chứa các quan hệ r
i

của tình trạng r, nghĩa là
(khi đó, gọi quan hệ này là một thể hiện
yếu cho tình trạng r)
262008
Các khái niệm – Thể hiện yếu – Ví dụ

Thể hiện tiêu biểu là 1 thể hiện yếu

Mặc dù có nhiều thể hiện yếu nhưng không có cách trực tiếp
nào để tìm ra một thể hiện yếu. Tuy nhiên, sự tồn tại của một
thể hiện yếu có thể được khảo sát thông qua thể hiện tiêu biểu
(representative instance).
272008
Các khái niệm – Tableau tình trạng
Tableau tình trạng (state tableau)

Ký hiệu: T
r
(tableau tình trạng T ứng với tình trạng cơ sở dữ
liệu r

Định nghĩa: T
r
là một tableau được hình thành bằng cách lấy
hội (union) của tất cả các quan hệ r
i
trong tình trạng cơ sở dữ

liệu r nhưng mở rộng theo tập thuộc tính U và các giá trị chưa
có được điền vào tableau này bằng ký hiệu các biến duy nhất.
282008
Các khái niệm - CHASE
Thủ tục chase

Input: 1 tableau T

Output: tableau CHASE
F
(T) (là tableau kết quả sinh ra từ việc
áp dụng thủ tục chase trên tableau T và theo tập phụ thuộc F)
với CHASE
F
(T) thỏa mãn tập phụ thuộc F.

Định nghĩa: Là một thủ tục mà đầu vào là một tableau T và
đầu ra là một tableau CHASE
F
(T) thỏa mãn tập phụ thuộc F.
292008
Các khái niệm - CHASE

Trong phạm vi ở đây, ta chỉ xét tập phụ thuộc F là tập phụ
thuộc hàm. Khi đó, thủ tục chase trên tableau T sẽ giúp thay
đổi các giá trị trong tableau bằng cách đồng nhất biến
(equating variables. Ví dụ: biến đổi biến v2 thành v1) và thay
giá trị hằng số cho biến (promoting variables. Ví dụ: thay v2
thành giá trị John (thuộc tính Employee)).


Nếu xảy ra mâu thuẫn (contradiction) trong quá trình thực hiện
thủ tục chase (xảy ra mâu thuẫn khi có hai giá trị cùng được
gán vào một giá trị trong một bộ t trên một thuộc tính A), thủ
tục bị ngừng lại và trả về một tableau đặc biệt được gọi là
tableau không nhất quán (inconsistent tableau, ký hiệu T
x
): .
CHASE
F
(T)=T
x
.
302008