Bài giảng Cơ sở dữ liệu nâng cao
MỤC LỤC
CHƢƠNG 1: CÁC MÔ HÌNH DỮ LIỆU . 7
1.1. Các mô hình dữ liệu . 7
1.1.1. Mô hình thực thể - quan hệ . 7
1.1.2. Mô hình mạng . 8
1.1.3. Mô hình phân cấp . 8
1.2. Tóm tắt về cơ sở dữ liệu quan hệ . 9
1.2.1. Các khái niệm . 9
1.2.2. Tóm tắt các phép toán đại số quan hệ . 10
1.2.3. Phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu quan hệ . 10
1.3. Một số mô hình cơ sở dữ liệu mở rộng . 11
1.3.1. Mô hình cơ sở dữ liệu thời gian . 11
1.3.2. Mô hình cơ sở dữ liệu tích cực . 12
1.4. Câu hỏi ôn tập chương 1 . 14
CHƢƠNG 2: TỐI ƢU HÓA TRUY VẤN . 15
2.1. Giới thiệu . 15
2.2. Các phép biến đổi tương đương . 15
2.3. Thuật toán tối ưu hóa cây đại số quan hệ . 17
2.3.1. Thuật toán . 17
2.3.2. Ví dụ . 17
2.4. Câu hỏi ôn tập chương 2 . 19
CHƢƠNG 3: GIAO DỊCH TRONG CƠ SỞ DỮ LIỆU . 20
3.1. Giới thiệu . 20
3.2. Các tính chất của giao dịch . 20
3.3. Các trạng thái của giao dịch . 21
3.4. Lịch biểu . 21
3.5. Tính khả tuần tự của lịch biểu . 22
3.6. Thuật toán kiểm tra tính khả tuần tự của lịch biểu. 23
3.7. Câu hỏi ôn tập chương 3 . 24
CHƢƠNG 4: ĐIỀU KHIỂN ĐỒNG THỜI VÀ KHÔI PHỤC HỆ THỐNG . 25
4.1. Các giao thức dựa vào khóa . 25
4.1.1. Mô hình khóa nhị phân . 25
4.1.2. Mô hình khóa đọc – ghi (chia sẻ – độc quyền) . 25
3
4.1.3. Giao thức khóa 2 pha . 27
4.1.4. Deadlock . 29
4.2. Giao thức thứ tự nhãn thời gian (Timestamp – Ordering protocol) . 31
4.2.1 Nhãn thời gian (Timestamp) . 31
4.2.2. Giao thức thứ tự nhãn thời gian (Timestamp – Ordering Protocol) . 31
4.3. Phục hồi hệ thống dựa vào nhật ký giao dịch (Log-based) . 32
4.3.1 Cập nhật trì hoãn cơ sở dữ liệu (Deferred Database Modification) . 32
4.3.2. Cập nhật tức thời (Immediate Database Modification) . 34
4.4. Kỹ thuật phân trang bóng (Shadow Paging) . 34
4.5. Câu hỏi ôn tập chương 4 . 37
CHƢƠNG 5: CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN . 38
5.1. Giới thiệu . 38
5.2. Ưu nhược điểm của cơ sở dữ liệu phân tán . 39
5.3. Cấu trúc chung của một cơ sở dữ liệu phân tán . 39
5.4. Phân đoạn dữ liệu (Fragmentation) . 40
5.4.1. Phân đoạn ngang . 42
5.4.2. Phân đoạn ngang dẫn xuất . 42
5.4.3. Phân đoạn dọc . 43
5.4.4. Phân đoạn hỗn hợp . 43
5.5. Thiết kế định vị dữ liệu . 44
5.6. Biến đổi truy vấn toàn cục thành truy vấn đoạn . 45
5.7. Câu hỏi ôn tập chương 5 . 47
MỘT SỐ ĐỀ THI MẪU . 48
là khả tuần tự: T1 T2 T3 T4 50 A. R1(X), R2(Y), R1(Y), W1(X), R3(Y), W2(Y), W3(Y) B. R1(X), R2(Y), R1(Y), W1(X), R3(Z), W2(Y), W3(Z) C. R1(X), R2(Z), R1(Y), W1(X), R3(Z), W2(Z), W3(Z) D. R1(Z), R2(Z), R1(Y), W1(Z), R3(Y), W2(Z), W3(Y) PHẦN II – TỰ LUẬN (70 ĐIỂM) Câu 4: (30 điểm) Cho các quan hệ sau: LoaiHang (MaLH, TenLH, MoTa) HangHoa (MaHH, TenHH, HinhThuc, SoLuong, MaLH) và truy vấn Q: Lập danh sách gồm MaHH, TenHH của các mặt hàng có số lượng >100 và thuộc loại hàng „Mỹ phẩm‟. a. Viết biểu thức đại số quan hệ thực hiện truy vấn Q. b. Sử dụng phương pháp tối ưu Heuristic để tối ưu hóa Q. Câu 5: (40 điểm) Cho các quan hệ toàn cục: o Khoa (MaKhoa, TenKhoa, DiaDiem) o Lop (MaLop, TenLop, SiSo, MaKhoa) Giả sử Khoa và Lop được phân đoạn ngang theo MaKhoa =1 và MaKhoa = 2 thành Khoa1, Khoa2, Lop1, Lop2. a. Viết biểu thức đại số quan hệ của các đoạn trên. b. Viết biểu thức xây dựng lại của 2 quan hệ toàn cục Khoa, Lop. c. Hãy viết truy vấn toàn cục QTC: Lập danh sách gồm TenLop, TenKhoa của các lớp có MaKhoa = 2. d. Chuyển truy vấn QTC ở câu c thành truy vấn đoạn. ----------------------------***HẾT***---------------------------- Lưu ý: - Không sửa, xóa đề thi, nộp lại đề sau khi thi 51 Trƣờng Đại Học Hàng Hải Việt Nam Khoa Công nghệ Thông tin BỘ MÔN HỆ THỐNG THÔNG TIN -----***----- THI KẾT THÖC HỌC PHẦN Tên học phần: CƠ SỞ DỮ LIỆU NÂNG CAO Năm học: 2010 – 2011 Đề thi số: Ký duyệt đề: 2 Thời gian: 60 phút Thang điểm: 100 PHẦN I – TRẮC NGHIỆM (30 ĐIỂM) Câu 1: (10 điểm) Cho các quan hệ: o Khoa (MKH, TenKH, DiaDiem, MaCNK) o Lop (MaLH, TenLH, SiSo, MaKH) và truy vấn Q: Hiển thị MaLH, TenLH, SiSo của các lớp thuộc khoa „CNT‟. Hỏi biểu thức đại số quan hệ nào dưới đây đã tối ưu? A. B. C. D. Câu 2: (10 điểm) Cho đồ thị phụ thuộc của lịch biểu S. Lịch biểu nào dưới đây là lịch biểu tuần tự tương đương với S? A. T4 T1 T2 T3 B. T4 T3 T2 T1 C. T3 T1 T4 T2 D. T4 T3 T1 T2 Câu 3: (10 điểm) Lịch biểu nào dưới đây là khả tuần tự? T1 T2 T3 T4 52 A. R1(X), R1(Y), R3(Z), R2(Y), W3(Z), W2(Y), W1(X) B. R2(Y), R1(X), R1(Y), R3(X), W3(X), W2(Y), W1(X) C. R3(X), R2(Y), R1(X), R1(Y), W2(Y), W1(Y), W3(X) D. R1(X), R1(Y), R3(X), R2(Y), W2(Y), W1(Y), W3(X) PHẦN II – TỰ LUẬN (70 ĐIỂM) Câu 4: (30 điểm) Cho các quan hệ sau: HoaDon (MaHD, MaKH, NgayLap) ChiTiet (MaHD, MaHang, SoLuong, GiaBan, ChietKhau) và truy vấn Q: Lập danh sách gồm MaHang, SoLuong của các mặt hàng bán vào ngày „29/04/2011‟. a. Viết biểu thức đại số quan hệ thực hiện truy vấn Q. b. Sử dụng phương pháp tối ưu Heuristic để tối ưu hóa Q. Câu 5: (40 điểm) Cho các quan hệ toàn cục: o KhoHang (MaKH, TenKH, ViTri) o LoaiHang (MaLH, TenLH, MoTa, MaKH) Giả sử KhoHang, LoaiHang được phân đoạn ngang theo MaKH =1 và MaKH = 2 thành KhoHang1, KhoHang2, LoaiHang1, LoaiHang2. a. Viết biểu thức đại số quan hệ của các đoạn trên. b. Viết biểu thức xây dựng lại của 2 quan hệ toàn cục DonVi, NhanVien. c. Hãy viết truy vấn toàn cục QTC: Lập danh sách gồm TenLH, ViTri của loại hàng có MaLH=‟LH01‟ và ở kho hàng có MaKH = 2. d. Chuyển truy vấn QTC ở câu c thành truy vấn đoạn. ----------------------------***HẾT***---------------------------- Lưu ý: - Không sửa, xóa đề thi, nộp lại đề sau khi thi 53 Trƣờng Đại Học Hàng Hải Việt Nam Khoa Công nghệ Thông tin BỘ MÔN HỆ THỐNG THÔNG TIN -----***----- THI KẾT THÖC HỌC PHẦN Tên học phần: CƠ SỞ DỮ LIỆU NÂNG CAO Năm học: 2010 – 2011 Đề thi số: Ký duyệt đề: 3 Thời gian: 60 phút Thang điểm: 100 PHẦN I – TRẮC NGHIỆM (30 ĐIỂM) Câu 1: (10 điểm) Cho các quan hệ: o LoaiHang (MLH, TenLH, MoTa) o Hang (MaHH, TenHH, HinhThuc, SoLuong, MaLH) và truy vấn Q: Hiển thị TenHH của các mặt hàng có SoLuong <10 và thuộc loại hàng „Điện Tử‟. Hỏi biểu thức đại số quan hệ nào dưới đây đã tối ưu? A. B. C. D. Câu 2: (10 điểm) Cho đồ thị phụ thuộc của lịch biểu S. Lịch biểu nào dưới đây là lịch biểu tuần tự tương đương với S: A. T3 T1 T2 T4 B. T3 T2 T1 T4 C. T4 T2 T3 T1 D. T4 T3 T1 T2 Câu 3: (10 điểm) Lịch biểu nào dưới đây là khả tuần tự: T1 T2 T3 T4 54 A. R1(X), R2(Y), R1(Y), W2(Y), R3(Y), W1(X), W3(Y) B. R1(X), R2(Y), R1(Y), R3(Y), W1(X), W3(Y), W2(Y) C. R1(X), R2(Y), R1(Y), R3(Y), W3(Y), W2(Y), W1(X) D. R1(Y), R3(Y), R1(X), R2(Y), W3(Y), W2(Y), W1(X) PHẦN II – TỰ LUẬN (70 ĐIỂM) Câu 4: (30 điểm) Cho các quan hệ sau: Khoa (MKhoa, TenKhoa, DiaDiem) Lop (MaLop, TenLop, SiSo, MaKhoa) và truy vấn Q: Lập danh sách gồm MaLop, TenLop của các lớp có sĩ số nhỏ hơn 30 và thuộc khoa „Điện tự động‟. a. Viết biểu thức đại số quan hệ thực hiện truy vấn Q. b. Sử dụng phương pháp tối ưu Heuristic để tối ưu hóa Q. Câu 5: (40 điểm) Cho các quan hệ toàn cục: o DonVi (MaDV, TenDV, DiaDiem) o NhanVien (MaNV, HoTen, NgaySinh, GioiTinh, Luong, MaDV) Giả sử DonVi và NhanVien được phân đoạn ngang theo MaDV = 1 và MaDV = 2 thành DonVi1, DonVi2, NhanVien1, NhanVien2. a. Viết biểu thức đại số quan hệ của các đoạn trên. b. Viết biểu thức xây dựng lại của 2 quan hệ toàn cục DonVi, NhanVien. c. Hãy viết truy vấn toàn cục QTC: Lập danh sách gồm HoTen, TenDV của các nhân viên thuộc đơn vị có MaDV = 1. d. Chuyển truy vấn QTC ở câu c thành truy vấn đoạn. ----------------------------***HẾT***---------------------------- Lưu ý: - Không sửa, xóa đề thi, nộp lại đề sau khi thi 55 Trƣờng Đại Học Hàng Hải Việt Nam Khoa Công nghệ Thông tin BỘ MÔN HỆ THỐNG THÔNG TIN -----***----- THI KẾT THÖC HỌC PHẦN Tên học phần: CƠ SỞ DỮ LIỆU NÂNG CAO Năm học: 2010 – 2011 Đề thi số: Ký duyệt đề: 4 Thời gian: 60 phút Thang điểm: 100 PHẦN I – TRẮC NGHIỆM (30 ĐIỂM) Câu 1: (10 điểm) Cho các quan hệ: o SinhVien (MSV, TenSV, NgaySinh, DiaChi, MaLop) o KetQua (MaSV, MaMH, Diem) và truy vấn Q: Hiển thị MaMH, Diem của sinh viên „Trần Huyền‟. Hỏi biểu thức đại số quan hệ nào dưới đây đã tối ưu? A. B. C. D. Câu 2: (10 điểm) Cho đồ thị phụ thuộc của lịch biểu S. Lịch biểu nào dưới đây là lịch biểu tuần tự tương đương với S? A. T2 T4 T1 T3 B. T4 T3 T2 T1 C. T2 T1 T4 T3 D. T4 T3 T1 T2 Câu 3: (10 điểm) Lịch biểu nào dưới đây là khả tuần tự? T1 T2 T3 T4 56 A. R1(X), R1(Z), R3(Z), R2(Y), W3(Z), W2(Y), W1(Z) B. R1(X), R2(Y), R1(Y), R3(X), W3(X), W1(X), W2(Y) C. R3(Z), R2(Y), R1(X), R1(Y), W1(X), W3(Z), W2(Y) D. R3(X), R1(X), R1(Y), R2(Y), W2(Y), W1(Y), W3(X) PHẦN II – TỰ LUẬN (70 ĐIỂM) Câu 4: (30 điểm) Cho các quan hệ sau: DonVi(MDV, TenDV, MaNQL, DiaDiem) DuAn (MaDA, TenDA, KinhPhi, MaDV) và truy vấn Q: Hiển thị TenDA của các dự án có KinhPhi > 100000 và do đơn vị có TenDV = „XD1‟ quản lý. a. Viết biểu thức đại số quan hệ thực hiện truy vấn Q. b. Sử dụng phương pháp tối ưu Heuristic để tối ưu hóa Q. Câu 5: (40 điểm) Cho các quan hệ toàn cục: o NhanVien (MaNV, TenNV, DiaChi, Luong, PhuCap, MaNQL, MaPB) và thông tin phân đoạn như sau: o NhanVien được phân đoạn dọc thành: o NV1 chứa các thông tin: MaNV, TenNV, DiaChi, MaNQL, MaPB o NV2 chứa các thông tin: MaNV, Luong, PhuCap o NV1 được phân đoạn ngang thành: o NV11: Những nhân viên có MaPB < 5. o NV12: Những nhân viên có MaPB 5. a. Viết biểu thức đại số quan hệ của các đoạn trên. b. Viết biểu thức xây dựng lại của 2 quan hệ toàn cục NhanVien. c. Hãy viết truy vấn toàn cục QTC: Lập danh sách gồm TenNV, Luong, PhuCap của các nhân viên có MaPB = 8. d. Chuyển truy vấn QTC ở câu c thành truy vấn đoạn. ----------------------------***HẾT***---------------------------- Lưu ý: - Không sửa, xóa đề thi, nộp lại đề sau khi thi 57 Trƣờng Đại Học Hàng Hải Việt Nam Khoa Công nghệ Thông tin BỘ MÔN HỆ THỐNG THÔNG TIN -----***----- THI KẾT THÖC HỌC PHẦN Tên học phần: CƠ SỞ DỮ LIỆU NÂNG CAO Năm học: 2010 – 2011 Đề thi số: Ký duyệt đề: 5 Thời gian: 60 phút Thang điểm: 100 PHẦN I – TRẮC NGHIỆM (30 ĐIỂM) Câu 1: (10 điểm) Cho các quan hệ: o DonVi (MDV, TenDV, DiaDiem) o NhanVien (MaNV, HoTen, NgaySinh, GioiTinh, Luong, MaDV) và truy vấn Q: Hiển thị HoTen của các nhân viên nữ thuộc đơn vị „PKD‟. Hỏi biểu thức đại số quan hệ nào dưới đây đã tối ưu? A. B. C. D. Câu 2: (10 điểm) Cho đồ thị phụ thuộc của lịch biểu S. Lịch biểu nào dưới đây là lịch biểu tuần tự tương đương với S: A. T3 T1 T2 T4 B. T3 T2 T1 T4 C. T3 T1 T4 T2 D. T4 T3 T1 T2 Câu 3: (10 điểm) Lịch biểu nào dưới đây là khả tuần tự: T1 T2 T3 T4 58 A. R2(X), R1(X), R1(Y), R3(Z), W3(Z), W2(X), W1(X) B. R1(Y), R2(X), R1(X), R3(Z), W3(Z), W2(X), W1(X) C. R1(Z), R2(X), R1(Y), W2(X), R3(Z), W1(Y), W3(Z) D. R1(Y), R2(X), R1(X), R3(Z), W1(X), W3(Z), W2(X) PHẦN II – TỰ LUẬN (70 ĐIỂM) Câu 4: (30 điểm) Cho các quan hệ sau: DonHang (MaDH, MaNV, MaNhaCC, NgayLap, TongTien) ChiTiet (MaDH, MaHang, SoLuong, DonGia, ChietKhau) và truy vấn Q: Lập danh sách gồm MaHang, SoLuong của các mặt hàng có DonGia > 90000 trong đơn hàng có NgayLap = „29/04/2011‟. a. Viết biểu thức đại số quan hệ thực hiện truy vấn Q. b. Sử dụng phương pháp tối ưu Heuristic để tối ưu hóa Q. Câu 5: (40 điểm) Cho các quan hệ toàn cục: o DonVi(MaDV, TenDV, MaNQL) o DuAn (MaDA, TenDA, KinhPhi, MaDV) Giả sử DonVi và DuAn được phân đoạn ngang theo MaDV = 1 và MaDV = 2 thành DonVi1, DonVi2, DuAn1, DuAn2. a. Viết biểu thức đại số quan hệ của các đoạn trên. b. Viết biểu thức xây dựng lại của 2 quan hệ toàn cục DonVi, DuAn. c. Hãy viết truy vấn toàn cục QTC: Lập danh sách gồm TenDA, TenDV của các dự án có KinhPhi > 900000 và do đơn vị có MaDV = 1 quản lý. d. Chuyển truy vấn QTC ở câu c thành truy vấn đoạn. ----------------------------***HẾT***---------------------------- Lưu ý: - Không sửa, xóa đề thi, nộp lại đề sau khi thi
File đính kèm:
- Bài giảng Cơ sở dữ liệu nâng cao.pdf