Bài giảng cơ sở dữ liệu chương 3 ths trịnh hoàng nam

Trịnh Hoàng Nam, namth@buh.edu.vn NỘI DUNG • Mô hình dữ liệu quan hệ 1 • Ràng buộc toàn vẹn trên mô hình dữ liệu quan hệ 2 • Các toán tử cập nhật trên quan hệ 3 • Thiết kế cơ sở dữ liệ

Trang 1

MÔ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ

CƠ SỞ DỮ LIỆU

Ths Trịnh Hoàng Nam, namth@buh.edu.vn

NỘI DUNG

• Mô hình dữ liệu quan hệ

1

• Ràng buộc toàn vẹn trên mô

hình dữ liệu quan hệ

2

• Các toán tử cập nhật trên

quan hệ

3

• Thiết kế cơ sở dữ liệu quan

hệ

4

BA THÀNH PHẦN CỦA MÔ HÌNH

DỮ LIỆU QUAN HỆ

Tổ chức

dữ liệu

Thao tác trên dữ liệu

Ràng buộc trên

dữ liệu

Trang 2

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA

MÔ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ

VÍ DỤ MẪU

Hình 4.1 Một thể hiện của quan hệ EMPLOYEE

Thuộc tính

VÍ DỤ MẪU

DEPARTMENT

DNumber DName mgrSSN mgrStartdate

DEPENDENT

DName ESSN

DBirthdate DRelationship

DEPLOCATION

DNum DLocation

EMPLOYEE

ESSN EName ESalary ESex EBirthdate

DNum supervisorSSN

PROJECT

PNumber

PName

PLocation

DNum

WORKSON

ESSN

PNum

workHours

Lược đồ cơ sở dữ liệu COMPANY

Trang 3

MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA MÔ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ

Hình 4.3 Hai thể hiện của quan hệ EMPLOYEE

TƯƠNG ĐƯƠNG

Hình 4.3 Hai thể hiện của quan hệ EMPLOYEE

TƯƠNG ĐƯƠNG

Giá trị thuộc tính là giá trị đơn

Sử dụng NULL để biểu diễn giá trị không biết

Trang 4

biểu diễn liên kết

EMPLOYEE (ESSN, EName, ESalary, …, DNum, supervisorSSN)

PROJECT (PNumber, PName, PLocation, DNum)

WORKSON (ESSN, PNum, workHours)

Quan hệ biểu diễn thực thể

Quan hệ biểu diễn liên kết

RÀNG BUỘC TOÀN VẸN DỮ LIỆU

• Giá trị ứng với thuộc tính A phải là đơn trị

và phải thuộc miền giá trị dom(A)

Ràng buộc miền giá trị

Ví dụ

Mọi bộ trong quan hệ EMPLOYEE có giá

trị tại ESex là ‘M’, ‘F’, hoặc null

Hai bộ bất kỳ của quan hệ không có giá trị

bằng nhau tại thuộc tính khóa

SK là siêu khóa của quan hệ R khi hai bộ bất

kỳ của R không có giá trị bằng nhau tại SK

K là khóa của quan hệ R khi

 K là siêu khóa

 K là siêu khóa nhỏ nhất

Trang 5

VÍ DỤ MẪU

{ESSN}?

{EName, ESex}?

HOẠT ĐỘNG 1

• Xác định tất cả khóa của các

1

• Khóa nào được chọn làm khóa

từng quan hệ, tại sao?

2

• Khi thuộc tính A được thiết lập là NOT NULL

thì các bộ dữ liệu không được nhận giá trị null

tại thuộc tính này

Ràng buộc giá trị NULL

Ví dụ

Mọi bộ trong quan hệ EMPLOYEE không thể

nhận giá trị null tại thuộc tính EName

Trang 6

• Nếu K là khóa chính của quan hệ R thì tồn tại

đồng thời ràng buộc NOT NULL trên các

thuộc tính của K

Ràng buộc thực thể

Ví dụ

Nếu {ESSN} là khóa chính của EMPLOYEE

thì các bộ dữ liệu không được có giá trị null tại

thuộc tính này

Ràng buộc toàn vẹn tham chiếu

Một giá trị xuất hiện trong cột A của quan hệ R thì

phải xuất hiện trong cột B của quan hệ S

Để tồn tại một ràng buộc toàn vẹn tham chiếu từ A

của R tới B của S, thì

dom(A) = dom(B)

B phải là khóa (chính hoặc phụ) của S

A (R)  B (S)

VÍ DỤ MẪU

Trang 7

VÍ DỤ MẪU

BA TOÁN TỬ CẬP NHẬT TRÊN

DỮ LIỆU QUAN HỆ

• Thêm mới một (số) bộ dữ liệu vào quan hệ

Thêm mới

• Cập nhật giá trị một (số) bộ dữ liệu hiện có trong quan

hệ

Chỉnh sửa

• Xóa bỏ một (số) bộ dữ liệu hiện có ra khỏi quan hệ

Xóa bỏ

HOẠT ĐỘNG 2

• Toán tử thêm mới có khả năng gây ra

vi phạm ràng buộc toàn vẹn nào?

1

• Toán tử thêm mới có khả năng gây ra

vi phạm ràng buộc toàn vẹn nào?

2

• Toán tử thêm mới có khả năng gây ra vi

phạm ràng buộc toàn vẹn nào?

3

Trang 8

VÍ DỤ MẪU

BA CƠ CHẾ XỬ LÝ VI PHẠM RÀNG BUỘC TOÀN VẸN

• Cơ chế mặc định

1

• Cơ chế thay thế

2

• Cơ chế sử dụng giá trị null

3

Tự động từ chối mọi hành vi vi phạm ràng buộc toàn vẹn

Tự động cập nhật giá trị khóa ngoại khi giá trị khóa chính

tương ứng bị thay đổi

Mọi giá trị vi phạm ràng buộc toàn vẹn được thiết lập giá

trị là null

NỘI DUNG

• Mô hình dữ liệu quan hệ

1

• Ràng buộc toàn vẹn trên mô

hình dữ liệu quan hệ

2

• Các toán tử cập nhật trên

quan hệ

3

Trang 9

THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU QUAN HỆ

CƠ SỞ DỮ LIỆU

NỘI DUNG

• Quy trình thiết kế cơ sở dữ

liệu quan hệ

1

• Thiết kế cơ sở dữ liệu ý niệm

2

• Thiết kế cơ sở dữ liệu luận lý

3

MỤC TIÊU CỦA HOẠT ĐỘNG THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU

?

Không trùng lắp

Cập nhật, nâng cấp

Dễ khai thác Nhất

quán

Trang 10

TIÊU CHÍ LỰA CHỌN BẢN THIẾT

KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU

Thời gian thực hiện yêu cầu truy xuất

dữ liệu

Chi phí hoạt động xây dựng, cài đặt,

triển khai

Thời gian sao lưu, phục hồi khi gặp

sự cố

Tính ổn định trong thời gian dài, mức

độ phù hợp với mục đích sử dụng

QUY TRÌNH THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ

LIỆU

Đặc tả

yêu cầu

người

sử dụng

Thiết kế

cơ sở

dữ liệu ý

niệm

Thiết kế

cơ sở

dữ liệu luận lý

Thiết kế

cơ sở

dữ liệu vật lý

THIẾT KẾ

CƠ SỞ DỮ LIỆU Ý NIỆM

Mô tả tổ chức của dữ liệu và mối liên quan

giữa chúng với nhau

Mô hình thực thể kết hợp (mở rộng)

Trang 11

QUY TRÌNH THIẾT KẾ

CƠ SỞ DỮ LIỆU Ý NIỆM

1

• Xác định yêu cầu về dữ liệu lưu trữ của hệ thống,

phân tích các thành phần dữ liệu của hệ thống

2

• Mô hình hóa các yêu cầu về dữ liệu bằng các sơ

đồ riêng lẻ

3

• Tích hợp sơ đồ tổng thể về tổ chức dữ liệu lưu trữ

của hệ thống

4 • Hoàn thiện bản thiết kế, loại bỏ dữ thừa

LIỆU Ý NIỆM

1 Xác định yêu cầu về dữ liệu của hệ thống

Xác định các tập thực thể

Xác định các thuộc tính cho từng tập thực thể

Xác định các kiểu liên kết giữa các tập thực thể

Employee, Department, Project, Dependent

Department (DName, DNumber, DLocation)

Manages, Controls, Works for, Works on, Supervises

2 Mô hình hóa các yêu cầu về dữ liệu

Trang 12

2 Mô hình hóa các yêu cầu về dữ liệu

3 Tích hợp thành sơ đồ tổng thể

4 Hoàn thiện bản thiết kế

Trang 13

THIẾT KẾ

CƠ SỞ DỮ LIỆU LUẬN LÝ

Tổ chức dữ liệu trên máy tính phục vụ nhu

cầu lưu trữ, vận hành và khai thác thông tin

Mô hình dữ liệu quan hệ

LIỆU LUẬN LÝ

1 • Ánh xạ kiểu thực thể thường

2 • Ánh xạ kiểu thực thể yếu

3 • Ánh xạ kiểu liên kết hai ngôi 1:1

4 • Ánh xạ kiểu liên kết hai ngôi 1:N

5 • Ánh xạ kiểu liên kết hai ngôi M:N

6 • Ánh xạ thuộc tính đa trị

7 • Ánh xạ kiểu liên kết nhiều ngôi

8 • Ánh xạ kiểu liên kết cha/con

9 • Ánh xạ lớp con chung

1 Ánh xạ kiểu thực thể thường

DEPARTMENT

DNumber

DName

EMPLOYEE

ESSN EName ESalary ESex EBirthdate EStartdate

PROJECT

PNumber PName PLocation

Trang 14

2 Ánh xạ kiểu thực thể yếu

DEPENDENT

DName ESSN DSex DBirthdate DRelationship

3 Ánh xạ kiểu liên kết hai ngôi 1:1

DEPARTMENT

EMPLOYEE

ESSN

EName

ESalary

ESex

EBirthdate

EStartdate

4 Ánh xạ kiểu liên kết hai ngôi 1:N

DEPARTMENT

DNumber

DName

mgrSSN

mgrStartdate

EMPLOYEE

ESSN EName ESalary ESex EBirthdate EStartdate DNum supervisorSSN

PROJECT

PNumber PName PLocation DNum

Trang 15

5 Ánh xạ kiểu liên kết hai ngôi M:N

EMPLOYEE

ESSN

EName

ESalary

ESex

EBirthdate

DNum

supervisorSSN

PROJECT

WORKSON

ESSN PNum workHours

6 Ánh xạ các thuộc tính đa trị

DEPARTMENT

DEPLOCATION

DNum DLocation

7 Ánh xạ các liên kết nhiều ngôi

DEPARTMENT

DNumber

DName

mgrSSN

mgrStartdate

EMPLOYEE

ESSN EName ESex EBirthdate EStartdate DNum

WORKSON

ESSN PNum workHours

PROJECT

Trang 16

SO SÁNH HAI MÔ HÌNH

MÔ HÌNH THỰC THỂ KẾT HỢP MÔ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ

Kiểu liên kết 1:1 hay 1:N Khóa ngoại (quan hệ liên kết)

Kiểu liên kết N:M Quan hệ liên kết với hai khóa ngoại

Kiểu liên kết N–ngôi Quan hệ liên kết với N khóa ngoại

8 Ánh xạ các liên kết cha / con

EMPLOYEE(ESSN, EName, ESalary,

ESex, EBirthdate, EStartdate)

SECRETARY(ESSN, TypingSpeed) DRIVER(ESSN, VehicleType) ENGINEER(ESSN, EngType)

EMPLOYEE(ESSN, EName, ESalary,

ESex, EBirthdate, EStartdate)

SECRETARY(ESSN , …, TypingSpeed)

DRIVER(ESSN , …, VehicleType)

ENGINEER(ESSN , …, EngType)

Trang 17

EMPLOYEE(ESSN , …, EStartdate, TypingSpeed, VehicleType, EngType, JobType)

EMPLOYEE(ESSN , …, EStartdate, TypingSpeed, VehicleType, EngType, Secretary, Service, Engineer)

9 Ánh xạ các lớp con chung

KEY_MAN (ESSN , …, EStartdate, EngType, Position)

Trang 18

DEPARTMENT

DEPENDENT

DName ESSN DSex DBirthdate DRelationship

DEPLOCATION

DNum DLocation

EMPLOYEE

ESSN EName ESalary ESex EBirthdate EStartdate DNum supervisorSSN

PROJECT

PNumber

PName

PLocation

DNum

WORKSON

ESSN

PNum

workHours

DEPARTMENT

DNumber

DName

mgrSSN

mgrStartdate

EMPLOYEE

ESSN EName ESalary ESex EBirthdate EStartdate DNum supervisorSSN TypingSpeed VehicleType EngType Qualification Experienced Fulltime

WORKSON

ESSN PNum DNum workHours

PROJECT

DEPENDENT

DName

ESSN

DSex

DBirthdate

DRelationship

DEPLOCATION

DNum

DLocation

KEYMAN

ESSN EngType Position

TÓM TẮT

• Quy trình thiết kế cơ sở dữ

liệu quan hệ

1

• Thiết kế cơ sở dữ liệu ý niệm

2

• Thiết kế cơ sở dữ liệu luận lý

3

Trang 19

BÀI TẬP TỔNG HỢP

• Chuyển đổi lược đồ thực thể kết hợp trong

hình thành lược đồ cơ sở dữ liệu quan hệ

Bài tập 1

Bài tập 2

Bài tập 3

Trang 20

Bài tập 4

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	1,16 MB