پروژه پایگاه داده رابطه ای و نرمال سازی


مشاهده سایر گزارش های کارآموزی>>>>>

پروژه پایگاه داده رابطه ای و نرمال سازی

HyperLink
قیمت: یک فاتحه برای رفتگانم
گروه: گزارش های کارآموزی

تعداد صفحه: 364

نرمال‌سازی به بهبود ساختار پایگاه داده کمک می‌کند و از طریق مراحل مختلف به بهبود انسجام، کاهش افزونگی و افزایش کارایی منجر می‌شود. با فهم دقیق این مفاهیم، مدیریت و نگهداری پایگاه داده‌های رابطه‌ای کارآمدتر خواهد بود. پایگاه داده‌های رابطه‌ای (Relational Database) سیستمی است که اطلاعات را به صورت جدول‌هایی که از رکوردها و فیلدها تشکیل شده‌اند، ذخیره و مدیریت می‌کند. هر جدول، یک مجموعه از داده‌ها را در قالب سطرها (رکوردها) و ستون‌ها (فیلدها) سازماندهی می‌کند. بر خلاف SQL و QBE يك زبان گرافيكي به گونه اي به شكل جداول مي باشد .QBE و جايگزينش خيلي مورد استفاده قرار مي گيرند در سيستمهاي پايگاه داده در كامپيوترهاي شخصي . Datalog يك نمونه تركيبي بعد از زبان Prolog دارد . هر چند در حال حاضر به صورت تجاري از اين دست آورد استفاده نمي شود . Datalog بيشتر در جستجوي سيستم هاي پايگاه داده اي مورد استفاده قرار مي گيرد .

براي QBE و Datalog ، ما ساختارها و مفاهيم بنيادي را سريع تر از يك كتاب راهنماي جامع كاربران براي اين زبان ها به دست مي آوريم ، عقيده بر اين است كه شخص يكي از اين زبان ها را  انتخاب كند ، ممكن است در جزئيات متفاوت باشند يا ممكن است تنها يك زير مجموعه از تمام زبان ها را تأييد كند .

عنوان                                                                                                                                                   صفحه
فصل پنجم -  دیگر زبانهای رابطه ای  ...............................................................................................................................    1
5-1- حساب رابطه ای چند تایی  .........................................................................................................................................    3 
5-1-1- طرح مثال   .............................................................................................................................................................    4 
5-1-2- تعاریف رسمی  .......................................................................................................................................................   9 
5-1-3- اطمینان در بیان  ......................................................................................................................................................   11 
5-1-4- زبان های توانای پر معنی  .......................................................................................................................................   12 
5-2-  قلمرو حساب رابطه ای  .............................................................................................................................................   13
5-2-1- تعریف رسمی   .....................................................................................................................................................   13
5-2-2- پرس وجوهای نمونه  .............................................................................................................................................   14
5-2-3- ایمنی عبارات  .......................................................................................................................................................   16 
5-2-4- قدرت بیانی زبان  ..................................................................................................................................................   18
5-3- پرس وجو از طریق مثال  ............................................................................................................................................   19 
5-3-1-جدول های ساختمان  .............................................................................................................................................   20
5-3-2- پرس وجو هایی روی یک رابطه  ...........................................................................................................................   20
5-3-3- پرس وجو روی رابطه های جداگانه  .....................................................................................................................    25
5-3-4- جعبه وضعیت   ......................................................................................................................................................   27
5-3-5- رابطه نتیجه   ..........................................................................................................................................................   30
5-3-6- QBEدر مایکروسافت اکسس  .............................................................................................................................   32  
5-4- دیتالوگ   .................................................................................................................................................................   35
5-4-1- ساختار اساسی  .....................................................................................................................................................    35
5-4-2- ترکیب دستورات دیتالوگ  ..................................................................................................................................    38
5-4-3- ترکیب های معنایی دیتالوگ غیر بازگشتی  ..........................................................................................................     42

عنوان                                                                                                                                                  صفحه 
5-4-3-1- ترکیب های معنایی یک دستور  ........................................................................................................................    42
5-4-3-2- ترکیب معنایی برنامه  ........................................................................................................................................     44
5-4-4- ایمنی   ..................................................................................................................................................................     47
5-4-5- عملیاتهای رابطه ای در دیتالوگ  ..........................................................................................................................     49
5-4-6- بازگشتی در دیتالوگ  ..........................................................................................................................................     51
5-4-7- قدرت بازگشتی   ..................................................................................................................................................     56 
5-5- خلاصه   ...................................................................................................................................................................     59 
مرور  اصطلاحات   ............................................................................................................................................................      60
تمرین مهارت   ..................................................................................................................................................................      61
تمرین ها    .........................................................................................................................................................................     63
نکاتی مربوط به فهرست کتاب  ..........................................................................................................................................     66
ابزارها   .............................................................................................................................................................................      67
بخش دوم :طراحی پایگاه داده  .......................................................................................................................................     68
فصل ششم: طراحی پایگاه داده مدل E-R     ..................................................................................................................     70
6-1- مفهوم کلی فرایند طراحی  .......................................................................................................................................     71
6-1-1-  مراحل طراحی   .................................................................................................................................................     72
6-1-2- طراحی جایگزین ها   ..........................................................................................................................................     74
6-2- مدل موجودیت رابطه    ...........................................................................................................................................     75
6-2-1- گروه موجودیت     .............................................................................................................................................     76
6-2-2- گروه رابطه ها    ..................................................................................................................................................     78
6-2-3- صفات    .............................................................................................................................................................     83
6-3- محدودیت ها   ........................................................................................................................................................     87
6-3-1- ترسیم کاردینالیتی    ............................................................................................................................................    87
6-3-2- کلیدها    .............................................................................................................................................................    89
6-3-2-1- گروه موجودیت ها   ......................................................................................................................................     90
6-3-2-2- گروه رابطه ها   ..............................................................................................................................................     91
6-3-3- مشارکت محدودیت  ها    ..................................................................................................................................     93
6-4- نمودارهای موجودیت – رابطه    ............................................................................................................................      93
6-5- نتایج طراحی موجودیت – رابطه    .........................................................................................................................     102
6-5-1- استفاده از گروه موجودیت ها در مقابل صفات    ...............................................................................................     102
6-5-2- استفاده از گروه موجودیت ها به جای گروه رابطه ها    ......................................................................................     105
6-5-3- گروه رابطه های n-ary در مقایل دوگانه    ......................................................................................................     106
عنوان                                                                                                                                                   صفحه
 6-5-4-  جایگاه صفات رابطه   .....................................................................................................................................      109 
6-6- گروه موجودیت ضعیف    ....................................................................................................................................      111
6-7- ویژگیهای E-R  گسترده    ..................................................................................................................................      114
6-7-1- ویژه کاری    ....................................................................................................................................................      115
6-7-2 – عمومی سازی    ..............................................................................................................................................      118
6-7-3- صفات وراثتی    ...............................................................................................................................................      120
6-7-4- محدودیت ها در عمومی سازی    .....................................................................................................................      121
6-7-5- ترکیب    .........................................................................................................................................................      125
6-7-6- نمادهای E-R جایگزین    ...............................................................................................................................      128
6-8- طراحی پایگاه داده برای پروژه بانکداری    ...........................................................................................................      130
6-8-1- جایگزین های طرح E-R   ..............................................................................................................................      131
6-8-2- الزامات داده برای پایگاه داده بانک   ................................................................................................................      132
6-8-3- گروه های موجودیت برای پایگاه داده بانک    .................................................................................................      134
6-8-4- گروه های رابطه برای پایگاه داده بانک   ..........................................................................................................      135
6-8-5- نمودار E-R برای پایگاه داده بانک    ..............................................................................................................      136
6-9- تبدیل شدن به الگوی رابطه ای    ..........................................................................................................................       136
6-9-1- ارائه گروه های موجودیت قوی   .....................................................................................................................       138
6-9-2- ارائه گروه های موجودیت ضعیف    ................................................................................................................       139
6-9-3 – ارائه گروه های رابطه    ..................................................................................................................................       140
6-9-3-1- الگوهای زائد   ............................................................................................................................................       142
6-9-3-2- ترکیب الگوها   ...........................................................................................................................................       142
6-9-4- صفات ترکیبی و چند مقداری    .......................................................................................................................       144
6-9-5- ارائه روش عمومی سازی     .............................................................................................................................       145
6-9-6- ارائه دادن ترکیب    .........................................................................................................................................       147
6-9-7- الگوی رابطه برای پروژه بانکداری    ................................................................................................................       148
6-10- جنبه های دیگر طراحی پایگاه داده    .................................................................................................................       149
6-10-1- محدودیت داده ها وطراحی پایگاه داده رابطه ای    ........................................................................................       150
6-10-2- الزامات کاربردی : پرس وجوها ، کارایی   ....................................................................................................       151
6-10-3- الزامات کنترل    ...........................................................................................................................................       153
6-10-4- جریان داده ها   ............................................................................................................................................        153
6-10-5- موضوعات دیگر در طراحی پایگاه داده    .....................................................................................................       154
6-11- زبان مدل سازی یکپارچه UML    ..................................................................................................................        156

عنوان                                                                                                                                                   صفحه
6-12- خلاصه    ...........................................................................................................................................................      160
مروری بر اصطلاحات   .................................................................................................................................................       163
تمرین مهارت    .............................................................................................................................................................       165
تمرینات   ......................................................................................................................................................................       170
منابع    ...........................................................................................................................................................................       173
ابزارها    .........................................................................................................................................................................      173
فصل هفتم: طراحی پایگاه داده رابطه ای     ..........................................................................................      175
7-1- ویژگی های طراحی های رابطه ای خوب     .........................................................................................................       176
7-1-1- طراحی جایگزین : الگوهای بزرگتر    ..............................................................................................................       177
7-1-2- طراحی جایگزین : الگوهای کوچکتر    ...........................................................................................................       181
7-2- محدوده های غیر قابل تجزیه واولین شکل نرمال    ...............................................................................................       185
7-3-  تجزیه با استفاده از وابستگی های عملیاتی     .......................................................................................................       188
7-3-1- کلیدها و وابستگی های عملیاتی    ...................................................................................................................       188
7-3-2- شکل نرمال Boyce-codd     ......................................................................................................................       192
7-3-3- BCNF و حفاظت وابستگی      .....................................................................................................................      193
7-3-4- سومین شکل نرمال      ....................................................................................................................................       197
7-3-5- شکل های نرمال بیشتر     .................................................................................................................................      200
7-4- تئوری وابستگی عملیاتی     ..................................................................................................................................      201
7-4-1- بستار مجموعه وابستگی های عملیاتی     ..........................................................................................................      201
7-4-2- بستار گروه های صفات      .............................................................................................................................       205
7-4-3- پوشش استاندارد      .......................................................................................................................................       208
7-4-4- تجزیه بی نقص      ..........................................................................................................................................      213
7-4-5- حفاظت وابستگی     ........................................................................................................................................      214
7-5- تجزیه با استفاده از وابستگی های عملیاتی     ........................................................................................................       217
7-5-1- تجزیه BCNF     ..........................................................................................................................................       217
7-5-1-1- آزمون BCNF     ....................................................................................................................................        218
7-5-1-2- الگوریتم تجزیه BCNF   .........................................................................................................................       220
7-5-2- تجزیه 3NF      ..............................................................................................................................................       222
7-5-3- مقایسه BCNF و 3NF    .............................................................................................................................       225
7-6- تجزیه با استفاده از وابستگی های چند مقداری     .................................................................................................      226
7-6-1- وابستگی های چند مقداری     .........................................................................................................................       227
7-6-2- شکل نرمال چهارم      .....................................................................................................................................       230

عنوان                                                                                                                                                  صفحه
7-6-3- تجزیه 4NF     ...............................................................................................................................................      232
7-7- دیگر شکل های نرمال     .....................................................................................................................................      234  
7-8- فرایند طراحی پایگاه داده      ...............................................................................................................................       234
7-8-1- مدل E-R و نرمال سازی     ............................................................................................................................       235
7-8-2- نام گذاری صفات و رابطه ها    ........................................................................................................................       237
7-8-3- از نرمال درآوردن برای کارایی     ...................................................................................................................       239
7-8-4- دیگر مباحث طراحی    ...................................................................................................................................        240
7-9- مدل سازی داده های موقتی     .............................................................................................................................       241
7-10- خلاصه    ..........................................................................................................................................................       245
مرور اصطلاحات    ........................................................................................................................................................      246
تمرین مهارت     ............................................................................................................................................................      248
تمرین      ......................................................................................................................................................................       250 
واژه نامه    .....................................................................................................................................................................       254



5-1  حساب رابطه اي چندتايي 
وقتي كه ما يك عبارت جبري رابطه اي را مي نويسم . ما يك روالي را كه جوابهايي براي پرس و جو به وجود مي آورند را مهيا مي كنيم . در مقام مقايسه حساب رابطه اي چندتايي يك زبان تحقيقي غیر رویه ای اطلاعات خوبي را بدون دادن يك روال ويژه براي به دست آوردن آن اطلاعات ارائه مي دهد . يك پرس و جو در حساب رابطه اي چندتايي که مثل { t | p (t ) } بيان مي شود منظور اين است كه آن يك مجموعه اي از همه متغییرهائی  چون t مي باشد به گونه اي كه p ( t )  مبتني بر آن درست باشد به ازاء همه t ها. در دنباله مطالبمان ، ما از t [A] براي مشخص كردن مقدار متغییر t بر روي صفت A استفاده مي كنيم و ما از   r   t براي مشخص كردن يك متغییر t كه در رابطه با r مي باشد ، استفاده مي نماييم.
قبل از اين كه ما يك تعريف رسمي از حساب رابطه اي چندتايي ارائه بدهيم ، ما به بعضي از پرس و جو ها که در جملات جبري رابطه اي  در بخش 2-2 نوشته ایم برمي گرديم . به ياد آوريد كه پرس و جو ها از الگوي هاي زير پيروي مي كنند :
شاخه ( نام شاخه ـ شهر شاخه ـ موجودي (  دارائي ) ) 
خريدار ـ مشتري ( نام مشتري و جبر مشتري ، شهر مشتري ) 
وام ( شماره وام ـ نام شاخه ـ مقدار ) 
وام گيرنده ( نام مشتري ـ شماره وام ) 
حساب ( شماره حساب ـ نام شاخه ـ موجودي ) 
سپرده گذار ( نام مشتري ـ شماره حساب ) 

5- 1- 1- طرح مثال 
پيدا كردن نام شاخه ، شماره وام ، مبلغ وام براي وام هاي بيشتر از 1200 دلار :
{loam ^ t [ amount ]> 1200    t t }
فرض كنيد كه ما خواسته باشيم فقط صفت ( شماره وام ) ، بيشتر از همه صفات رابطه وام باشد . براي نوشتن اين پرس و جو در حساب رابطه اي چندتايي ما به نوشتن يك توضيح نياز داريم . براي يك رابطه در اين طرح يا مدل ( شماره وام ) ما به چندتايي ها بر روي  شماره وام  نياز داريم هم چنانكه يك چندتايي در وام به وسيله يك صفت, مقداري بزرگتر از 1200 وجود دارد . براي بيان اين تقاضا ما به ساختار وجود داشتن  از مطلق رياضي نياز داريم . نكته :
r ( Q (t) )  t  
 وجود يك متغییر t متعلق به r به گونه ای که  Q (t) درست باشد . از اين نكات استفاده مي كنيم ، تا بتوانيم پرس و جو را بنويسيم همچون ، پيدا كردن شماره وام براي هر يك از وام ها به گونه اي كه مبلغ بزرگ تر از 1200 دلار باشد . همچون :
loan ( t [ loan - number] = S [loan-number]^S [amount]>1200} S  t}
در انگليسي ، ما مي خوانيم جمله يا توضيحي قبلي به عنوان ” دسته اي از همه متغيرهايي همچون t كه وجود دارد يك متغير ( چندتايي) S متعلق به loan براي هر مقدار t و s متعلق به loan-number كه مساوي هستند و مقدار S براي صفت amount بزرگ تر از 1200 دلار هستند . 
متغير چندتايي t تنها در نشانه هاي loan-number تعريف مي شود از اين كه تنها صفتي از بودن يك حالت ويژه براي t وجود دارد . نتيجه اين است كه يك ارتباط روي loan – number وجود دارد .
نتیجه  پرس و جو  پيدا كردن اسامي همه مشتري ها كه يك وام از شاخة Perryridge دارند . اين  پرس و جو  اندكي پيچيده تر از تحقيقات قبلي است. بعد از درگير كردن دو رابطه : قرض كننده و وام . ما بايد همه درخواست ها را مشاهده كنيم . بنابراين ، ما دو شرط « وجود داشتن » در عبارت حساب رابطه اي چندتايي داريم كه به وسيله ( ^ ) and متصل شده اند . ما  پرس و جو را به شكل زير مي نويسيم:
{ t  s  borrower ( t [ customer-name] = S [Customer-name]^  u  loan 
( u [ loan – number] = S [ loan- number] ^ u [ branch –name ] = “ perryridge” )) }
customer – name
Adams
Hayes
شكل 5-1 اسامي همه مشتري هايي كه يك وام در شاخه Perryridge دارند .
در انگليسي ، اين مطلب به صورت همه متغيرهائي ( customer – name ) براي هر مشتري كه يك وام از يك شاخه Perryridge دارد ، بيان مي گردد . متغيرهاي چندتايي u اين اطمينان را مي دهند كه مشتري يك قرض كنند از شاخه Perryridge مي باشد . متغيرهاي چندتايي S در شماره وام يكسان مثل S محصور شده اند . شكل 1- 5 نتيجه اين  پرس و جو  را نشان مي دهد .
براي يافتن همه مشتري هايي كه يك وام دارند و يك موجودي و يا هر دو را در بانك دارند ، ما عملوند مشترك در روابط جبري به كار مي بريم . در جبر رابطه اي چندتايي ما به دو شرط « وجود داشتن » نياز داريم كه به وسيله ( v ) يا متصل مي شوند :
{ t  s  borrower ( t [ customer-name] = S [Customer-name] ) v  u  depositor ( t [ customer – name] = u [ customer- name] ) }
اين توضيح  جمله  همه اسامي مشتري هاي چندتايي را براي نگهداري آن به يكي از روشهاي زير را مي دهد . 
نام مشتري در بعضي چندتايي ها از رابطه قرض كننده نوشته مي شود همچون قرض كننده از بانك 
نام مشتري در بعضي چندتايي ها از رابطه امانت گذار نوشته مي شود همچون امانت گذار در بانك .

اگر بعضي از مشتري ها هر دو ، يك وام و يك حساب در بانك را داشته باشند، مشتري فقط يكبار در نتيجه ظاهر مي شود . چرا كه در تعريف رياضي در يك مجموعه اجازه داده نمي شود كه از عناصر نسخه برداري شود . 
نتيجه اين تحقيق در شكل 11-2 نشان داده شده است. 
اکنون اگر تنها آن مشتري هايي را كه هر دو يك حساب و يك وام بانك دارند را خواسته باشيم، نياز داريم به اينكه ( v ) or را به ( ^ ) and در جمله قبلي تغيير دهيم.
{ t  S  borrower ( t [ customer-name] = S [Customer-name] ) ^  u  depositor ( t [ customer – name] = u [ customer- name] ) }
نتيجه اين پرس و جو  در شكل 19- 2 نشان داده شده ا ست .
حال پرس و جوی  يافتن همه مشتري هايي كه يك حساب بانكي دارند اما يك وام از بانك ندارند را ملاحظه کنید. بيان رياضي رابطه اي براي اين پرس و جو مانند بيان هايي كه ما ارائه كرديم مي باشد . بجز آنهايي كه ما از علامت  ~))  not استفاده كرديم .  
{ t  u  depositor ( t [ customer-name] = u [Customer-name] ) ^ ~ S  borrower ( t [ customer – name] = S [ customer- name] ) }
اين بيان رياضي رابطه اي چندتايي از depositor ( ...) u   استفاده مي كند . با شرط آن كه نياز است به اين كه مشتري يك حساب در بانك داشته باشد و از
 borrower ( ...)    S  ~ استفاده مي شود با شرط اين كه آن مشتري ها كه پيدا مي شوند متعلق به بعضي از متغير رابطه اي وام گيرنده اي كه يك وام از بانك دارند ,نباشد .
نتايج اين پرس و جو در شكل 12 – 2 نشان داده شده است .
در پرس و جو ما بايستي از   جهت نشان دادن نتيجه و دلالت استفاده كنيم . شكلQ  p  به معني p " آن گاه "Q است . كه آن « اگر p درست باشد آن گاه Q بايد درست باشد » مي باشد . نكته اين كه Q   P منطقاً مساوي است با ~ PVQ . استفاده از استدلال   سريع تر از not و or اغلب به يك بيان بيشتر يك پرس و جو در انگليسي اشاره مي كند . 

برچسبها:

مشاهده سایر گزارش های کارآموزی>>>>>
HyperLink