giáo trình cơ sở dữ liệu toàn tập

Bộ mơn CSDL Trường CĐCN 4 Giáo trình CƠ SỞ DỮ LIỆU 6 Trang Các hệ HQTCSDLQH ngày nay được xây dựng dựa vào lý thuyết của mô hình quan hệ. Mục đích của môn học này giúp cho sinh viên nắm được kiến trúc tổng quát về mô hình q uan hệ và áp dụng nó để lập mô hình dữ liệu quan hệ có hiệu quả trong lưu trữ và khai thác. MASV HOTENH MONHOC 99001 DIEMTHI CO SO DU LIEU 99002 99001 99005 TENKHOA TRAN DAN THU CÔNG NGHỆ THỘNG TIN 3.0 NGUYEN HA DA THAO CO SO DU LIEU CÔNG NGHỆ THỘNG TIN 8.0 TRAN DAN THU TIN HOC VAN PHONG CÔNG NGHỆ THỘNG TIN 6.0 LE THANH TRUNG TIN HOC VAN PHONG ANH VAN 5.0 Chẳng hạn với bài toán quản lý điểm thi của sinh viên; nếu lưu trữ dữ liệu theo dạng bản g với các cột MASV, HOTEN, MONHOC,TENKHOA, DIEMTHI thì các gía trò của các cột HOTEN, MONHOC, TENKHOA sẽ bò trùng lắp. Sự trùng lắp này gây nên một số vấn đề: - Ta không thể lưu trữ một sinh viên mới khi sinh viên này chưa có điểm thi - Khi cần sửa đổi họ tên sinh viên thì ta phải sửa tất cả các dòng có liên quan đến sinh viên này. Điều này dễ gây ra tình trạng dữ liệu thiếu nhất quán. - Khi có nhu cầu xóa điểm thi của một sinh viên kéo theo khả năng xóa luôn họ tên sinh viên đó. Việc lưu trữ dữ liệu như trên không đúng với mô hình quan hệ. Để lưu trữ đúng với mô hìn h quan hệ ta phải thay MONHOC bằng MAMH, thay TENKHOA bằng MAKHOA, tách một bảng dữ liệu lớn đó ra thành nhiều bảng con, như mô hình dưới. MASV MAMH MAKHOA DIEMTHI MASV HOTEN 99001 CSDL CNTT 3.0 99001 TRAN DAN THU 99002 CSDL CNTT 8.0 99002 NGUYEN HA DA THAO 99001 99005 THVP THVP CNTT AV 6.0 5.0 MAMH TENMH SOTIET CSDL CO SO DU LIEU 90 THONG TIN THVP TIN HOC VAN PHONG 90 2 99005 LE THANH TRUNG MAKHOA TENKHOA CNTT CONG NGHE AV ANH VAN Các khái niệm cơ bản của mô hình quan hệ i Thuộc tính (Attribute, Arity) Chẳng hạn với bài toán quản lý điểm thi của sinh viên; với đôái tượng sinh viên ta cần p hải chú ý đến các đặc trưng riêng như họ tên, ngày sinh, nữ (giới tính), tỉnh thường trú, học bổng, lớ p mà sinh viên theo học,. . . các đặc trưng này gọi là thuộc tính. Các thuộc tính được phân biệt qua tên gọi và phải thuộc vào một kiểu dữ liệu nhất đònh ( số, chuỗi, ngày tháng, logic, hình ảnh,…). Kiểu dữ liệu ở đây là kiểu đơn. Trong cùng một đối tượ ng không được có hai thuộc tính cùng tên. Thông thường mỗi thuộc tính chỉ chọn lấy giá trò trong một tập con của kiểu dữ liệu và tậ p hợp con đó gọi là miền giá trò của thuộc tính đó. Thuộc tính ngày trong tháng thì có kiểu dữ li ệu là số nguyên, miền giá trò của nó là 1 đến (tối đa là) 31. Hoặc điểm thi của sinh viên chỉ l à các số nguyên từ 0 đến 10. Thường người ta dùng các chữ cái hoa A,B,C,… để biểu diễn các thuộc tính, hoặc A1,A2,…., An để biểu diễn một số lượng lớn các thuộc tính. Bộ mơn CSDL Trường CĐCN 4 Giáo trình CƠ SỞ DỮ LIỆU 7 Trang ii Lược Đồ Quan Hệ (Relation Schema) Tập tất cả các thuộc tính cần quản lý của một đối tượng cùng với mối liên hệ giữa chúng được gọi là lược đồ quan hệ. Lược đồ quan hệ Q với tập thuộc tính {A1,A2,...,An} đư ợc viết là + Q(A1,A2,...,An). Tập các thuộc tính của Q được ký hiệu là Q . Chẳng hạn lược đồ qu an hệ sinh viên (Đặt tên là Sv) với các thuộc tính như trên là: Sv(MASV, HOSV,TENSV,NU, NGAYSINH, MALOP, HOCBONG, TINH) Thường khi thành lập một lược đồ, người thiết kế luôn gắn cho nó một ý nghóa nhất đònh, ý nghóa đó gọi là tân từ của lược đồ quan hệ đó. Dựa vào tân từ người ta xác đònh được tập thuộc tính khóa của lược đồ quan hệ (khái niệm khoá sẽ được trình bày ở phần sau). Khi phát biểu tân từ cho một lược đồ quan hệ, người thiết kế cần phải mô tả đầy đủ ý nghóa để người khác tránh hiểu nhầm. Chẳng hạn tân từ của lược đồ quan hệ trên là:”mỗi sinh viê n có một mã sinh viên (MASV) duy nhất, mỗi mã sinh viên xác đònh tất cả các thuộc tính của sin h viên đó như họ tên (HOTEN), nữ (NU) ,ngày sinh (NGAYSINH), lớp theo học (MALOP), học bổng (HOCBONG), tỉnh cư trú (TINH). Nhiều lược đồ quan hệ cùng nằm trong một hệ thống quản lý được gọi là một lược đồ cơ sở dữ liệu. Ví dụ lược đồ cơ sở dữ liệu để quản lý điểm sinh viên có thể gồm các lược đồ quan hệ sau: Sv(MASV, HOSV,TENSV, NU, NGAYSINH, MALOP, TINH, HOCBONG) Lop(MALOP,TENLOP,SISO,MAKHOA) Kh(MAKHOA,TENKHOA, SOCBGD) Mh(MAMH, TENMH, SOTIET) Kq(MASV, MAMH, DIEMTHI) Phần giải thích các thuộc tính: MASV Mã sinh viên HOTEN Tên sinh viên NU Nữ NGAYSINH ngày sinh LOP lớp TENLOP tên lớp SISO sỉ số lớp MAKHOA mã khoa HOCBONG học bổng TINH tỉnh TENKHOA tên khoa SOCBGD số cán bộ giảng dạy MAMH mã môn học TENMH tên môn học SOTIET số tiết DIEMTHI điểm thi iii Quan Hệ (Relation) Sự thể hiện của lược đồ quan hệ Q ở một thời điểm nào đó được gọi là quan hệ, rõ ràng là trên một lược đồ quan hệ có thể đònh nghóa rất nhiều quan hệ. Thường ta dùng các ký hiệu như R, S, Q để chỉ các lược đồ quan hệ, còn quan hệ được đònh nghóa trên nó tương ứng được ký hiệu là là r, s, q. Bộ mơn CSDL Trường CĐCN 4 Giáo trình CƠ SỞ DỮ LIỆU 8 Trang iv Bộ (Tuple) Bộ là tập mỗi giá trò liên quan của tất cả các thuộc tính của một lược đồ quan hệ. Chẳng hạn quan hệ sau có 2 bộ. MASV HOTEN NU NGAYSINH MALOP TINH HOCBONG 99001 TRAN DAN THU TRUE 15-03-1977 CĐTH2B TIEN GIANG 12000 0 99002 NGUYEN HA DA THAO TRUE 25-04-1986 TCTH29C TPHCM 120000 Thường người ta dùng các chữ cái thường (như t,p,q,…) để biểu diễn các bộ. Chẳng hạn để nói bộ t thuộc quan hệ r ta viết: t ∈ r. Về trực quan thì mỗi quan hệ xem như một bảng, trong đó mỗi cột là thông tin về một th uộc tính, mỗi dòng là thông tin về một bộ. Chẳng hạn sau đây là các thể hiện của các quan hệ đ ònh nghóa trên lược đồ cơ sở dữ liệu quản lý sinh viên ở trên: rSv MASV HOTEN NU NGAYSINH MALOP TINH HOCBONG 99001 TRAN DAN THU TRUE 15-03-1977 CĐTH2B TIEN GIANG 120000 99002 NGUYEN HA DA THAO TRUE 25-04-1986 CĐTH2B TPHCM 120000 99003 PHAM ANH HUY FALSE 16-08-1977 CĐTH2B BAC LIEU 99004 NGUYEN NGOC THUAN FALSE 24-12-1980 CĐTH2B CA MAU 99005 LE THANH CA MAU 99006 99007 99008 99009 SOC TRANG CA MAU HA NOI VUNG TAU 99010 99011 99012 99013 99014 99015 99016 99017 99018 99019 99020 99021 99022 99023 TRUNG FALSE 20-11-1978 CĐAV1 120000 NGUYEN HONG VAN FALSE 19-09-1979 CĐAV1 VU THI LOAN TRUE 15-03-1975 CĐAV1 TRUONG KIM QUANG FALSE 15-05-1975 CĐTH2B TON THAT QUYEN FALSE 26-06-1976 CĐTH2B 60000 HA VAN LONG FALSE 14-04-1973 CĐAV1 BUI VAN ANH FALSE 22-12-1972 CĐAV1 LE HUU CHI FALSE 28-08-1977 CĐĐT2 60000 VU THANH CONG FALSE 29-03-1979 CĐTH2B 60000 TRAN QUANG CUONG FALSE 30-05-1981 CĐĐT2 120000 PHAM VAN HAI FALSE 30-06-1976 CĐĐT2 HUYNH THANH HOANG FALSE 29-07-1982 TPHCM TRAN MINH LAM FALSE 21-08-1977 CĐTH2B PHAN VAN SANG FALSE 19-05-1979 CĐDL1 120000 PHAM THI HUYEN FALSE 16-06-1982 CĐDL1 120000 NGUYEN THI NGAN TRUE 11-11-1981 CĐTH2B 120000 PHAM TAN QUANG FALSE 01-01-1980 CĐDL1 TRAN PHUOC QUYEN FALSE 12-12-1979 CĐTH2B 60000 LE THI THANH VAN TRUE 11-11-1980 CĐDL1 120000 rKh MAKHOA TENKHOA SOCBGD SOTIET CNTT CONG NGHE THONG TIN 60 90 AV ANH VAN 60 120 HOA HOA CHAT 20 90 MÁY TÍNH MOI TRUONG 10 60 XD XAY DUNG 10 60 DL DU LICH 5 60 BAC LIEU AN GIANG CAN THO KIEN GIANG DONG THAP CA MAU CĐĐT2 80000 TRA VINH DONG THAP CAN THO CA MAU CA MAU BAC LIEU TPHCM rMh MAMHTENMH CSDL CO SO DU LIEU FOX FOXPRO THVP TIN HOC VAN PHONG AVTH ANH VAN TIN HOC KTS KY THUAT SO CTDL CAU TRUC DU LIEU Bộ mơn CSDL Trường CĐCN 4 MALOP TENLOP CĐTH2B CAO ĐẲNG TIN HỌC KHOÁ 2000B TCTH29C TRUNG CẤP TIN HỌC KHOÁ 29 C CĐAV1 CAO ĐẲNG ANH VĂN 1 CĐĐT2 CAO ĐẲNG ĐIỆN TỬ 2 CĐDL1 CAO ĐẲNG DU LỊCH 1 SISO 60 121 120 80 42 MAKHOA cntt cntt av đt dl Giáo trình CƠ SỞ DỮ LIỆU Trang TTIN 45 SINH 45 VL 90 ĐT 180 TOAN -TIN HOC 30 TTNT TRI TUE NHAN TAO CONG NGHE SINH HOC 30 MANG MANG MAY TINH CB VAT LY 20 VB VI SUAL BASIC ĐIỆN TỬ 20 AC ACCESS LR LAP RAP MAY TINH 60 INTER CAC DICH VU INTER NET 45 HDH HE DIEU HANH 60 KTLT KY THUAT LAP TRIN H 45 VIFOX VISUAL FOXPRO 60 rKq MASV MAMH 99001 CSDL 7.0 99002 CSDL 7.0 DIEMTHI 3.0 99006 MANG 6.0 99016 KTS 8.0 99007 MANG 2.0 99017 KTS 9 9 0 0 3 C S D L