Giáo trình cơ sở dữ liệu đại học công nghiệp thực phẩm

máy,… được lưu trữ trên các thiết bị thứ cấp như băng từ, đĩa từ để đáp ứng nhu cầu khai thác thông tin của nhiều người sử dụng với nhiều mục đích khác nhau.. h ng tin ượ lưu trữ trong D

LỜI NÓI ĐẦU

ho ng ngh h ng tin t khi th nh l p n n y nghi n ứu v i n so n

gi o tr nh phụ vụ ho h o t o ng nh ng ngh h ng tin, trong ó m n

ơ sở dữ li u l một trong những m n họ ượ ầu tư v ó l m n họ ắt uộ

kh ng thể thi u ượ trong hương tr nh o t o ủ ất ứ m i trường o t o huy n nghi p n o trong lĩnh vự ng ngh th ng tin C ứng dụng ủ tin họ hi n n y rất

d ng v phong phú, ặ i t là ứng dụng trong ng t quản lý, m quản lý thự hất l quản lý th ng tin, nhưng mọi th ng tin ần quản lý tr n m y tính ũng ều phải

ượ thể hi n ằng dữ li u, do v y khi nói n quản lý th ng tin tứ l nói n quản lý dữ li u, nói n vấn ề tổ hứ ơ sở dữ li u

Với kinh nghi m giảng d y, ki n thứ tí h lũy qu nhiều năm, nhóm t giả ố gắng ể những nội dung ượ tr nh y trong gi o tr nh l những ki n thứ ơ ản nhất nhưng vẫn p nh t ượ những ti n ộ ủ kho họ kỹ thu t k t hợp với vấn ề trong thự t Gi o tr nh ượ i n so n theo hướng mở, ki n thứ rộng v ố gắng hỉ r tính ứng dụng ủ nội dung, ượ tr nh y kèm theo l ví dụ minh họ thự t sinh ộng, gần gũi dễ hiểu giúp sinh vi n nắm ắt ki n thứ dễ d ng nhất

Gi o tr nh n y l gi o tr nh nội ộ ượ sử dụng trong rường i họ ng nghi p hự phẩm , l t i li u sử dụng ể giảng d y ho sinh vi n i họ chính quy, o ng hính quy v l t i li u d ng th m khảo ể i n so n i giảng

m n như hi t k ơ sở dữ li u, quản tr ơ sở dữ li u, h n tí h thi t k h thống th ng tin i li u ó thể d ng ho ối tượng họ sinh – sinh vi n ng

họ t p t i rường hoặ s u khi r Trường l m vi t i ng ty ơn v ho t ộng ứng dụng ng ngh th ng tin

hương 6 ý thuy t về thi t k ơ sở dữ li u

hương 7 ối ưu ho u truy vấn

u mỗi hương ều ó phần tóm tắt uối hương, u hỏi n t p v i t p giúp sinh vi n nắm vững những nội dung hính ủ t ng hương v tự kiểm tr tr nh ộ ủ hính m nh qu vi giải i t p

Vi i n so n gi o tr nh kh ng thể tr nh khỏi những s i sót ất mong thầy , n ọ góp ý ể gi o tr nh ng y ng ho n thi n hơn

ọi góp ý xin gởi về ho ng ngh th ng tin – rường i họ ng nghi p

hự phẩm

1 Ths o ng h i n hi

2 Ths guyễn Văn ễ

N Ụ I U VI T T T

CSDL : ơ sở dữ li u

QTCSDL : Quản tr ơ sở dữ li u

DBMS : D t se n gement ystem – quản tr ơ sở dữ li u

DBA : Database Administrator – gười quản tr D

CTUD : hương tr nh ứng dụng

NSD : gười sử dụng

ANSI–PARC : American National Standards Institute – Planning And Requirements

Committee – Vi n ti u huẩn quố gi ỹ - Ủy n nhu ầu v k

ho h ỹ DDL : D t Definition ngu ge – g n ngữ nh nghĩ dữ li u

DML : Data Manipulation Language – g n ngữ th o t dữ li u

SQL : tru tured uery ngu ge – g n ngữ truy vấn ấu trú

DCL : D t ontrol ngu ge – g n ngữ iều khiển dữ li u

ERD : ntity el tionship Di gr m – h nh thự thể k t hợp

SEQUEL : Structured English Query Language – g n ngữ truy vấn ó ấu trú RBTV : ng uộ to n vẹn

1NF : irst orm l orm – D ng huẩn 1

2NF : e ond orm l orm – D ng huẩn 2

3NF : hird orm l orm – D ng huẩn 3

Ụ LỤ

ỜI ÓI ẦU 1

D Ụ I U VI 3

C ƯƠNG 1: I I VỀ Ơ Ở D I U 8

1.1 ơ sở dữ li u 8

1.2 ơ sở dữ li u 10

1.2.1 ơ ồ ủ một h D 10

1.2.2 i n trú mứ ủ một h D 11

1.3 quản tr ơ sở dữ li u 12

1.3.1 hứ năng hính ủ h quản tr ơ sở dữ li u 12

1.3.2 ột số h quản tr ơ sở dữ li u th ng dụng 13

1.4 ối tượng sử dụng D 14

1.4.1 uản tr vi n D 14

1.4.2 Phân tí h, thi t k vi n v l p tr nh vi n ứng dụng 14

1.4.3 gười sử dụng D 14

1.5 V i n t về qu tr nh ph t triển h quản tr CSDL 15

1.6 lo i m h nh dữ li u 15

1.6.1 h nh m ng ( etwork odel) 15

1.6.2 h nh dữ li u ph n ấp ( ier r hi l odel) 15

1.6.3 h nh dữ li u qu n h ( el tion D t odel) 15

1.6.4 h nh dữ li u thự thể k t hợp ( ntity – Relationship Model) 17

1.6.5 h nh dữ li u hướng ối tượng 17

Ó ƯƠ G 1 18

U I ƯƠ G 1 19

ƯƠ G 2: Ô Ì Ự Ể Ợ VÀ Ô Ì U 20

2.1 h nh thự thể k t hợp ( ntity el tionship odel) 20

2.1.1 hự thể v kiểu thự thể 20

2.1.2 Biểu diễn một kiểu thự thể 21

2.1.3 huộ tính 21

2.1.4 i n k t 21

2.1.5 iểu diễn ồ họ ủ một thự thể 22

2.2 h nh qu n h ( el tion odel) 23

2.2.1 kh i ni m ủ m h nh qu n h 23

2.2.1.1 huộ tính ( ttri ute), miền (dom in) 23

2.2.1.2 u n h ( el tion) 24

2.2.1.3 ượ ồ qu n h ( el tion hem ) 26

2.2.1.4.Khóa (Key) 26

2.2.1.5 ng uộ to n vẹn 27

2.2.2 th o t ơ ản tr n qu n h 28

2.2.2.1 h p hèn (I ) th m một ộ mới v o qu n h 28

2.2.2.2 h p lo i (D ) một ộ r khỏi qu n h 28

2.2.2.3 h p th y ổi ( ) (sử ổi gi tr thuộ tính ủ qu n h ) 28

Ó ƯƠ G 2 29

U I VÀ ÀI ƯƠ G 2 30

ƯƠ G 3: I U 32

3.1 ph p to n t p hợp 32

3.1.1 h p hội (Union) 32

3.1.2 Phép giao (Intersection) 33

3.1.3 h p tr (Differen e) 34

3.1.4 h p tí h ề (Descartes) 36

3.2 ph p to n qu n h 37

3.2.1 h p họn ( ele tion) 37

3.2.2 h p hi u (Projection) 38

3.2.3 h p k t ( oin) 39

3.2.3.1 h p k t ó iều ki n ( het join) 39

3.2.3.2 h p k t tự nhi n ( tur l join) 40

3.2.4 h p hi (Division) 41

3.2.5 h p g n 42

Ó ƯƠ G 3 44

U I VÀ ÀI ƯƠ G 3 45

CHƯƠ G 4: GÔ G UY VẤ 48

4.1 ui ướ 48

4.2 l nh kh i o ấu trú ơ sở dữ li u 49

4.2.1 nh t o ấu trú ảng 49

4.2.2 nh hủy ỏ một ảng 52

4.2.3 nh sử ổi trú ảng 52

4.3 l nh truy vấn ơ sở dữ li u 53

4.3.1 m ki m theo u hỏi ơn giản 55

4.3.1.1 m ki m kh ng iều ki n 55

4.3.1.2 m ki m với iều ki n ơn giản 57

4.3.1.3 m ki m ó xử lý x u ký tự 57

4.3.1.4 m ki m nhờ sử dụng I v W 58

4.3.1.5 m ki m ó thự hi n ng thứ tính to n 58

4.3.1.6 m ki m ó sắp x p thứ tự - nh ề O D Y 59

4.3.2 h m thư vi n 59

4.3.3 m ki m nhờ m nh ề G OU Y 60

4.3.4 ruy vấn lồng (truy vấn on) 62

4.4 l nh p nh t dữ li u 63

4.4.1 nh th m ản ghi 63

4.4.2 nh xó ản ghi 64

4.4.3 nh sử ổi dữ li u 64

Ó ƯƠ G 4 65

ÀI ƯƠ G 4 66

ƯƠ G 5: RÀ G UỘ OÀ VẸ 75

5.1 h i ni m 75

5.2 ặ trưng ủ r ng uộ to n vẹn 76

5.2.1 ội dung 76

5.2.2 ối ảnh 77

5.2.3 ảng tầm ảnh hưởng 77

5.3 h n lo i r ng uộ to n vẹn 79

5.3.1 ng uộ to n vẹn ó tr n một qu n h ơ sở 79

5.3.1.1 ng uộ to n vẹn về miền gi tr ủ thuộ tính 80

5.3.1.2 ng uộ to n vẹn li n ộ 80

5.3.1.3 ng uộ to n vẹn li n thuộ tính 80

5.3.2 ng uộ to n vẹn ó tr n nhiều qu n h 81

5.3.2.1 ng uộ to n vẹn th m hi u 81

5.3.2.2 ng uộ to n vẹn li n ộ – li n qu n h 82

5.3.2.3 ng uộ to n vẹn li n thuộ tính – li n qu n h 83

5.3.2.4 ng uộ to n vẹn do thuộ tính tổng hợp 83

5.3.2.5 ng uộ to n vẹn do sự hi n di n ủ hu tr nh ([4]) 84

5.3.2.6 iểu diễn r ng uộ to n vẹn ằng phụ thuộ h m 86

5.4 i ặt V ằng 86

Ó ƯƠ G 5 87

U I VÀ ÀI ƯƠ G 5 88

ƯƠ G 6: UY VỀ I Ơ Ở D I U 93

6.1 hụ thuộ h m ( un tion l Dependen ies) 94

6.1.1 nh nghĩ 94

6.1.2 ti n ề ho phụ thuộ h m 95

6.1.2.1 ti n ề rmstrong ( rmstrong‟s xioms) 95

6.1.2.2 o óng ủ t p thuộ tính 96

6.1.2.3 hó ủ lượ ồ qu n h 97

6.2 huẩn hó lượ ồ qu n h 100

6.2.1 h p t h lượ ồ qu n h 100

6.2.2 h p t h ó k t nối ảo to n th ng tin 100

6.2.3 h p t h ảo to n phụ thuộ h m 102

6.2.3.1 nh hi u ủ t p phụ thuộ h m tr n t p thuộ tính 102

6.2.3.2 iểm tr ph p t h ảo to n phụ thuộ h m 103

6.2.4 d ng huẩn 103

6.2.4.1.D ng huẩn 1 ( irst orm l orm – 1NF) 104

6.2.4.2.D ng huẩn 2 ( e ond orm l orm – 2NF) 105

6.2.4.3.D ng huẩn 3 ( hird orm l orm – 3NF) 106

6.2.4.4.D ng huẩn ( oy e-Codd Normal Form) 108

6.2.5 huẩn hó lượ ồ qu n h ằng phương ph p ph n r 109

6.2.5.1 h n r t huẩn 2 109

6.2.5.2 h n r t huẩn (hoặ huẩn 3) 110

Ó ƯƠ G 6 112

ÀI ƯƠ G 6 113

ƯƠ G 7: I ƯU Ó U UY VẤ 116

7.1 hi n lượ tối ưu ơ ản 116

7.2 hi n lượ tối ưu tổng qu t 117

7.2.1 quy tắ li n qu n tới ph p k t nối v ph p tí h ề-các: 118

7.2.2 quy tắ li n qu n tới ph p họn v ph p hi u 119

Ó ƯƠ G 7 125

U I VÀ ÀI ƯƠ G 7 126

Ơ Ở D I U D G À V DỤ VÀ O 127

ÀI I U O 137

ƯƠNG 1

I NI VỀ Ơ SỞ LI U

hu ầu tí h lũy v xử lý dữ li u nảy sinh trong mọi ng vi , trong mọi

ho t ộng ủ on người ột i to n nhỏ ũng ần n dữ li u, nhưng kh ng nhất thi t phải quản lý dữ li u n y theo phương ph p kho họ uy nhi n,khi bài

Vi lưu giữ th ng tin ủ một tổ hứ trong h xử lý t p như v y ó những nhượ iểm hính s u:

– Dư th a dữ li u và không nhất quán vì cùng một dữ li u có thể ược lưu trữ trong nhiều t p khác nhau, khi ti n hành c p nh t chỉnh sửa có thể bỏ sót và dẫn tới không nhất quán

– hó khăn trong vi truy p dữ li u v m i trường xử lý t p truyền thống

kh ng ho ph p dữ li u ượ t m ki m theo h thứ thu n ti n v hi u quả

– Dữ li u ó thể l p v dữ li u nằm rải r trong nhiều t p v t p ó thể ó khu n d ng kh nh u, n n khó vi t hương tr nh ứng dụng mới ể t m dữ li u thí h hợp

– nh hưởng n vấn ề to n vẹn v khi ó th m những r ng uộ mới, khó th y

t quản lý iểm số ủ sinh vi n như th m mới một sinh vi n, nh p iểm số ho t ng

m n họ ủ sinh vi n theo t ng lớp, tr ứu iểm số ủ sinh vi n, in d nh s h ảng iểm ho sinh vi n

c i u:

Cơ sở dữ liệu (Database) là một tập hợp các dữ liệu có mối quan hệ với nhau chứa thông tin về một tổ chức nào đó (như một trường học, một công ty, một nhà

máy,…) được lưu trữ trên các thiết bị thứ cấp (như băng từ, đĩa từ) để đáp ứng nhu cầu khai thác thông tin của nhiều người sử dụng với nhiều mục đích khác nhau

rong h hiểu tr n, trướ h t D phản nh th ng tin về ho t ộng ủ một

tổ hứ nhất nh, nghĩ l iểu th một “gó ” ủ th giới thự , nó phải phản nh trung thự sự th y ổi ủ th giới ó, nó phải l một t p hợp th ng tin m ng tính

h thống hứ kh ng thể l một t p hợp dữ li u t y ti n hứ những th ng tin rời r

kh ng ó mối qu n h với nh u h ng tin ượ lưu trữ trong D ượ hi sẻ ho nhiều người sử dụng v nhiều ứng dụng kh nh u ó ó thể thấy vi x y dựng

v kh i th một D li n qu n n một số vấn ề như giảm sự tr ng lắp th ng tin xuống mứ thấp nhất, ảm ảo tính nhất qu n v to n vẹn dữ li u, tính ảo m t v quyền kh i th th ng tin ủ người d ng, tính n to n ho dữ li u khi xảy r sự ố

1.2.1 Sơ đồ của một hệ S L

Hình 1.1 Sơ đồ một hệ CSDL

D (D t se n gement ystem) – h quản tr ơ sở dữ li u – iều khiển

ho t ộng D , nơi m ó nhiều hương tr nh ( UD) v nhiều người sử dụng

( D) ó thể n thi p v o gười d ng ó thể trự ti p kh i th D hoặ sử dụng hương tr nh ứng dụng ể truy p v o D

1.2.2 iến trúc ba mức của một hệ S L

Theo ANSI-PARC (American National Standards Institute – Planning and equirements ommitee: Vi n ti u huẩn quố gi ỹ - Ủy n nhu ầu v k ho h ỹ) ó 3 mứ iểu diễn một ơ sở dữ li u: ứ trong ( òn gọi l mứ v t lý - hysi l), mứ kh i ni m ( on eption h y ogi l) v mứ ngo i (View)

Hình 1.2 Ba mức của sự truy xuất dữ liệu

ức khung nhìn:

ứ khung nh n (hay mứ ngo i) l mứ li n qu n giữ gi o di n người/m y n

người sử dụng v hương tr nh ứng dụng

ỗi người sử dụng h y mỗi hương tr nh ứng dụng ó thể ượ nh n (View)

D theo một gó ộ kh nh u ó thể nh n thấy to n ộ h y hỉ một phần hoặ hỉ

l th ng tin tổng hợp t D hi n ó gười sử dụng hỉ ó thể l m vi tr n một phần D theo h “nh n” do người quản tr h y hương tr nh ứng dụng quy

ũng ho thấy r ng uộ tr n dữ li u, th ng tin về ngữ nghĩ ủ dữ li u ứ truy xuất n y hỉ qu n t m n những g ượ lưu trữ trong D hứ kh ng qu n

ố th ần ó một h thống phần mềm huy n dụng, h thống ó ượ gọi là h quản

tr ơ sở dữ li u

Hệ quản trị CSDL (Database Management System – DBMS) là một tập các chương trình cho ph p người sử dụng định nghĩa, t o lập và duy trì cơ sở dữ liệu

ói h kh h quản tr D l một phần mềm h thống ho ph p:

– Khai báo ấu trú dữ li u với m tả hi ti t dữ li u

– ưu giữ dữ li u l n thi t lưu trữ thứ ấp

– Xử lý truy vấn, p nh t v ph t sinh o o

ỗi h quản tr ều ượ i ặt dự tr n một m h nh dữ li u ụ thể i n n y, hầu h t h quản tr D ều dự tr n m h nh qu n h D dự tr n m h nh n o một h quản tr D ũng phải ó ng n ngữ gi o ti p giữ người sử dụng và CSDL

th ng tin ần thi t trong D

– g n ngữ quản lý dữ li u (D t ontrol ngu ge - DCL): ho ph p những người quản tr h thống th y ổi ấu trú ảng dữ li u, kh i o ảo m t th ng tin

– ung ấp ho người d ng khả năng kh i o ấu trú dữ li u, kh i o mối

li n h ủ dữ li u v qui tắ p ặt l n dữ li u ó; ho ph p lưu trữ, truy xuất v

p nh t dữ li u; ho ph p những người kh i th D ( huy n hay không chuyên)

sử dụng ể truy vấn th ng tin ần thi t trong D y l hứ năng ơ ản ủ một h D Với hứ năng n y h D he dấu người d ng những hi

ti t i ặt m ng tính v t lý

– ỗ trợ gi o t (tr ns tion) ằng h ung ấp một ơ h ảm ảo hoặ tất

ả p nh t trong một gi o t ượ thự hi n hoặ kh ng một th o t p nh t

n o trong gi o t n y ượ thự hi n, ể ảm ảo tính nhất qu n ủ dữ li u

– ung ấp d h vụ iều khiển tương tr nh ể ảm ảo tính nhất qu n ủ dữ

li u khi ó nhiều phi n l m vi với D , ó nhiều người ồng thời truy p v o

D , ặ i t l những truy p l m th y ổi th ng tin lưu trong ó, ung ấp ơ h giải quy t tr nh hấp dữ li u, ung ấp i n ph p ảo m t dữ li u v ph n quyền khai thá D ỗi h quản tr D ó thể i ặt một ơ h ri ng ể giải quy t vấn ề n y ột số i n ph p s u y ượ sử dụng:

 ấp quyền ưu ti n ho t ng người sử dụng

 nh dấu y u ầu truy xuất dữ li u, ph n hi thời gi n, người n o ó y u ầu trướ th ó quyền truy xuất dữ li u trướ

– ung ấp ơ h s o lưu v phụ hồi dữ li u khi ó sự ố xảy r l m hỏng D theo một kiểu n o ó

– nh kỳ kiểm tr D , s u một thời gi n sẽ tự ộng t o r ản s o o nh t ký (log) th o t D ỗi th o t ều ượ h thống ghi l i, do ó mỗi khi ó sự ố xảy r th ó thể tự ộng lần ngượ l i

– quản tr D ần phải ung ấp một gi o di n tốt, dễ hiểu v dễ sử dụng – ung ấp d h vụ hỗ trợ ho tính ộ l p giữ dữ li u v hương tr nh

1.3.2 ột số hệ quản trị cơ sở dữ liệu thông dụng

i n n y, ó nhiều h quản tr D ượ ư r th trường Dưới y l một số

 D nh n lời y u ầu, ph n tí h ú ph p v huyển ho mứ logi

 ứ logi ti n h nh truy nh p v o D v t lý v trả l i k t quả

 D hiển th k t quả ho người sử dụng

1.4.2 Phân tích, thiết kế viên và lập trình viên ứng dụng

– Phân tích v thi t k vi n h thống l những người khảo s t h thống, ph n tí h

và x nh y u ầu ủ người sử dụng ể thi t k h thống th ng tin, ph t triển những

ặ tả ủ hương tr nh hi thi t k h thống họ l người h u tr h nhi m quy t nh những dữ li u n o ần ượ lưu trữ v lự họn ấu trú ph hợp, thi t k gi o di n v

ặ tả xử lý Như v y, ể thi t k ó hi u quả người thi t k D phải gi o ti p với người d ng D tương l i, hiểu ượ nhu ầu sử dụng ủ họ ể ó thể ư r một thi t k ph hợp, lự họn m h nh dữ li u logi v quy t nh về mặt v t lý như

th n o, họn lự ấu trú lưu trữ v phương thứ truy p dữ li u, thi t k h thống n ninh ho dữ li u

– p tr nh vi n ứng dụng thể hi n những ặ tả ủ người ph n tí h thi t k th nh hương tr nh, mỗi hương tr nh o gồm u l nh p ứng ượ y u ầu người dùng L p tr nh vi n kiểm tr tính úng ắn ủ hương tr nh v ảo tr hương tr nh

1.4.3 Người sử dụng S L

hững người sử dụng D ó ng vi hính l thường xuy n truy vấn v p

nh t D như kiểu truy vấn v p nh t ượ x y dựng sẵn trong hương trình ứng dụng hững người sử dụng ặ i t o gồm kỹ sư, nh kho họ ,

ph n tí h kinh do nh v những người kh rất th ng th o về h D , tự x y dựng

những truy vấn phứ t p ho ng vi ủ họ

1.5 Vài nét về quá trình phát triển hệ quản trị CSDL

Vào những năm 60 ủ th kỷ 20 h quản tr D ầu ti n r ời dự tr n

m h nh dữ li u ph n ấp v m ng i di n ủ h thống n y l OD Y v I những năm 70, ó th h thứ h i ủ h quản tr D với m h nh qu n h

h nh qu n h giúp ơn giản hó vi truy nh p dữ li u ủ người sử dụng h thống ti u iểu gồm O , Y , D 2, D h n hung, húng ó kiểu

ki n trú ph n t n, ít r l với tr m kh h h ng, nhằm huyển y u ầu về m y hủ

và m y hủ quản lý ơ sở dữ li u

h h thứ ủ h quản tr D ượ ph t triển t những năm 80 húng

d ng m h nh dữ li u phong phú v ki n trú ph n t n hơn so với h thống trướ h h ó thể kể r gồm:

1.6.2 ô hình dữ liệu phân cấp ( ierarchical Model)

h nh dữ li u ph n ấp r ời uối 1950, trong mô hình này, dữ li u ượ tổ

hứ th nh ấu trú y, trong ó mỗi nút ủ y iểu diễn một thự thể, giữ nút on

v nút h ượ li n h với nh u theo một mối qu n h x nh

1.6.3 ô hình dữ liệu quan hệ (Relation ata odel)

h nh dữ li u qu n h òn gọi l m h nh qu n h , ượ E.F.Codd ư ra vào năm 1970, nền tảng ơ ản l kh i ni m lý thuy t t p hợp tr n qu n h rong m h nh

qu n h , dữ li u ượ tổ hứ th nh t ng ảng, mỗi ảng tương ứng với một thự thể

trong h thống Những kh i ni m ượ sử dụng trong mô hình o gồm: thuộ tính,

qu n h , lượ ồ qu n h , ộ, khó

h nh qu n h l m h nh ượ nghi n ứu nhiều nhất v ó ơ sở lý thuy t vững hắ nhất h nh n y ng với m h nh dữ li u thự thể k t hợp ng ượ sử dụng rộng r i trong vi ph n tí h thi t k D hi n n y h nh n y sẽ ượ giới thi u hi ti t hơn ở hương 2

Ví dụ 1.3: H thống quản lý họ sinh – sinh viên có các lượ ồ qu n h như s u:

KHOA(Makhoa,Tenkhoa)

LOP (Malop, Tenlop, Makhoa)

SINHVIEN (Masv, Tensv, Ngaysinh, Gioitinh, Malop)

MONHOC (Mamon, tenmon)

KETQUA (Masv, Mamon, Lanthi, diem)

CNTT ng ngh th ng tin DDT i n i n tử

26THTH ớp trung ấp tin họ khó 26 CNTT 08CDTH ớp o ng tin họ khóa 8 CNTT 06CDDDT ớp o ng i n tử khó 6 DDT

3001080071 guyễn o ng 1989

3001080101 Lê Thúy 1987 26TCTH045 ồng 1989 26TCTH046 guyễn h nh

CTDL ấu trú dữ li u CSDL ơ sở dữ li u KTLT ỹ thu t l p tr nh

KET QUA MA SINH VIEN MA MON HOC LAN THI IEM THI

1.6.4 ô hình dữ liệu thực thể kết hợp (Entity – Relationship Model)

Mô hình dữ li u thự thể k t hợp do hen ề xuất v o năm 1976 kh i

ni m hủ y u ƣợ sử dụng trong m h nh n y l : thự thể ( ntity), thuộ tính ủ

m h nh ti n ti n nhất hi n n y h nh n y sẽ ƣợ giới thi u rõ hơn ở t i li u

TÓ T T ƯƠNG 1

– ột D l một t p hợp dữ li u ó li n qu n với nh u về mặt logi , ượ thi t k ể lưu trữ th ng tin phụ vụ ho ho t ộng ủ một tổ hứ ột h D

l một h thống phần mềm ung ấp ho người d ng một m i trường thu n lợi v hi u quả ể nh nghĩ , t o l p, ảo tr D v ung ấp những truy p ượ kiểm so t

n D

– ất ả truy p n D ều th ng qu h D ột h D ung ấp một ng n ngữ nh nghĩ dữ li u (DD ) ể người d ng nh nghĩ D v một ng n ngữ th o t dữ li u (D ) ể người d ng ư th m v o D , xó ớt,

sử ổi dữ li u v truy xuất dữ li u trong D

– quản tr D ung ấp truy p ó kiểm so t n D nhằm ảm ảo

m h nh n y nhằm ứng dụng v o vi thi t k CSDL trong thự t l rất ần thi t

2.1 ô hình thực thể kết hợp (Entity Relationship odel)

h nh thự thể k t hợp òn ượ gọi l m h nh thự thể li n k t hoặ m h nh thự thể mối qu n h v thường gọi tắt l m h nh D y l m h nh kh i ni m

o hỗ trợ ho vi thi t k D

2.1.1 Thực thể và kiểu thực thể

hu t ngữ thự thể (entity) kh ng ó một nh nghĩ h nh thứ , thự thể l ối tượng m t ần qu n t m trong th giới kh h qu n ột ối tượng th ó những ặ trưng ri ng ph n i t với ối tượng kh như:

– h n vi n ủ một ơ qu n l ối tượng ần quản lý

– hứng t k to n như phi u thu, hó ơn l một ối tượng

– ho tin họ l một ối tượng

iểu thực thể: iểu thự thể l t p hợp ối tượng ng lo i, h nh th nh một

kiểu thự thể, nói kh i kiểu thự thể hính l những thự thể ng ượ m tả ằng những ặ trưng giống nh u

Mục tiêu:

 Giới thiệu và mô tả các khái niệm trong mô hình thực thể kết hợp

 Giới thiệu và mô tả các khái niệm của mô hình quan hệ như miền, thuộc tính, quan hệ, lược đồ quan hệ, khóa

 Chuyển đổi mô hình thực thể kết hợp sang mô hình quan hệ

 Trình bày các ph p toán cơ bản trên quan hệ: ph p ch n, ph p xóa,

ph p thay đổi

Ví dụ 2.1: một nh n vi n l một thự thể, t p hợp nh n vi n ủ ng một h thống

t o th nh một kiểu thự thể

2.1.2 Biểu diễn một kiểu thực thể

ể iểu diễn một kiểu thự thể t d ng một h nh hữ nh t n trong ghi t n ủ kiểu thự thể:

Ví dụ 2.2: i kiểu thự thể ó t n l Sinh viên và Hóa đơn

Ví dụ 2.4: i n k t 1-1 giữ thự thể I VI v thự thể V

ỗi sinh vi n hỉ ó một thẻ sinh vi n v một thẻ sinh vi n hỉ thuộ sở hữu ủ một sinh vi n duy nhất n o ó nói rằng thự thể SINHVIEN ó li n k t 1-1 với thự thể V

Ghi hú: rong lƣợ ồ ấu trú dữ li u, h i thự thể trong mối li n k t 1-1 sẽ ƣợ ồng nhất

Hình 2.1: Biểu diễn đồ họa của thực thể

Ví dụ 2.8: iểu diễn thự thể VI

Hình 2.2: Biểu diễn đồ họa của thực thể NHANVIEN

Ví dụ 2.9: X t h thống quản lý họ sinh t i trường ó thự thể s u:

Khoa: mã khoa, tên khoa; ớp họ : m lớp họ , t n lớp họ

Sinh viên: mã sinh viên, tên sinh viên, ngày sinh, giới tính, hỉ

Dự v o thự thể, li n k t, thuộ tính t thu ượ m h nh thự thể k t hợp như s u:

Hình 2.3: Mô hình thực thể kết hợp hệ thống quản lý học sinh – sinh viên

2.2 ô hình quan hệ (Relation Model)

Mô hình CSD d ng qu n h ượ old ề ngh v o năm 1970, ấu trú ơn giản v ồng nhất h nh n y o gồm:

h quản tr ơ sở dữ li u phổ i n hi n n y như erver, ess,

ys se, D 2, Or le, ều ượ x y dựng dự tr n lý thuy t ủ m h nh qu n h

do mô h nh n y dễ hiểu, dễ sử dụng v rất hi u quả trong lưu trữ v kh i th dữ li u

2.2.1 ác khái niệm của mô hình quan hệ

2.2.1.1 Thuộc tính (attribute) miền (domain)

huộ tính l một tính hất ặ trưng ri ng ho mỗi ối tượng ần ượ quản lý

v ượ lưu trữ trong ơ sở dữ li u

Ví dụ 2.10: rong i to n quản lý sinh vi n t thấy:

ối tượng sinh vi n ó ặ trưng ri ng như: họ t n sinh vi n, ng y sinh, giới tính,

ương tự, với ối tượng lớp họ , t thấy ó thuộ tính: m lớp họ , t n lớp họ , thuộ tính ượ ặ trưng ởi một t n gọi, kiểu gi tr v miền gi tr ủ húng hường người t h y d ng hữ i ho , , ể iểu diễn thuộ tính, hoặ 1, A2, , n ể iểu diễn một số lượng thuộc tính

rong ứng dụng thự t thường người t ặt t n ho thuộ tính một h gợi nhớ như ten_sv, ng y_sinh

rong i ặt ụ thể với một h quản tr D ần lưu ý n khí nh ặt t n

ủ thuộ tính rong hầu h t ng n ngữ l p tr nh nói hung v một số ng n ngữ quản tr D nói ri ng t n thuộ tính ều hỉ ượ ph p vi t ằng hữ i l tinh,

hữ số v dấu g h h n v kh ng n n ặt t n thuộ tính qu d i v sẽ g y khó khăn khi l p tr nh v ũng kh ng n n ặt t n qu ngắn v sẽ kh ng l m rõ ngữ nghĩ

ủ thuộ tính, ặ i t l kh ng n n ặt tr ng t n h i thuộ tính m ng ngữ nghĩ kh

nh u thuộ h i ối tượng kh nh u

ỗi thuộ tính ều ó một kiểu dữ li u nhất nh ột số kiểu dữ li u thường ượ sử dụng trong h quản tr SDL:

– ext (hoặ h r ter, tring, h r, V r h r) – kiểu văn ản

– um er (hoặ umeri , flo t) – kiểu số

– ogi l (hoặ oole n) – kiểu lu n lý

– Date/Time – kiểu thời gi n: ng y th ng năm

ỗi thuộ tính ó thể hỉ họn lấy những gi tr trong một t p hợp on ủ kiểu

dữ li u p hợp gi tr m một thuộ tính ó thể nh n ượ gọi l miền gi tr (dom in) ủ thuộ tính v ượ ký hi u l G ( ) hoặ DO ( )





n

Ai= A1A2   An = {(x1,x2, ,xn) xi Ai, i=1 n }

u n h ƣợ hiểu nhƣ l t p on ủ tí h ề- ủ một h y nhiều miền

– ỗi h ng ủ qu n h gọi l một ộ

– u n h l một t p on ủ tí h ề-các D1 D2   Dn gọil qu n h n ng i – ỗi ộ ủ qu n h ó n th nh phần v n ột

– ột ủ qu n h gọi l thuộ tính

Định nghĩa:

Gọi U ={A 1 ,A 2 ,…,A n } là tập hữu h n các thuộc tính, mỗi thuộc tính A i (i = 1,…,n) có miền giá trị tương ứng là DOM(A i ) Người ta gọi r là quan hệ trên tập thuộc tính U nếu r là tập con của tích Đề-các của n miền DOM(A i )

r  DOM(A 1 )  DOM(A 2 )  … DOM(A n ) Khi đó ký hiệu r(U) hoặc r(A 1 , A 2 ,…, A n )

Mỗi một giá trị v j 1≤ j ≤ n, là một phần tử của DOM(A j ) hoặc giá trị trống

2.2.1.3 Lƣợc đồ quan hệ (Relation Schema)

ột lƣợ ồ qu n h (rel tion s hem ) l một ặp ó thứ tự = <U, > rong ó

U = {A1, A2, , n} l t p hữu h n thuộ tính ủ qu n h v l t p r ng

uộ ủ qu n h Ở y một r ng uộ tr n t p thuộ tính { 1, A2, , n} ƣợ hiểu l một tính hất tr n tất ả qu n h x nh tr n t p thuộ tính n y

Chú ý:

– ể ơn giản khi nói tới một lƣợ ồ qu n h , khi m kh ng qu n t m tới r ng

uộ , t ký hi u một lƣợ ồ qu n h một h ơn giản r(U) h y r(A1, A2, , n) với {A1, A2, , n} l t p thuộ tính

– ƣợ ồ qu n h m tả ấu trú ủ qu n h i mỗi thời iểm, lƣợ ồ qu n h

Khóa của một quan hệ r trên tập thuộc tính R = A 1 , A 2 ,…, A n là một tập con

K  A 1 , A 2 ,…, A n thỏa mãn các tính chất sau đây:

t1 3001080011 guyễn Xu n ồng 03CDTH102

t2 3001080333 rần inh h t 03CDTH201

t3 3001080071 guyễn nh uố 02CDTH101

Với bất kỳ 2 bộ t 1 , t 2  r luôn thỏa t 1 (K) # t 2 (K), và bất kỳ tập con K’  K nào

đó đều không có tính chất đó K là tập con nhỏ nhất mà giá trị của nó có thể xác định

duy nhất một bộ giá trị của quan hệ

ói h kh , kh ng tồn t i h i ộ ó gi tr ằng nh u tr n mọi thuộ tính ủ

hó ủ qu n h theo nh nghĩ tr n ượ gọi l khó hỉ nh v l khó nội

– ượ ồ qu n h ó thể ó nhiều khó

h a chính (primary key)

hi i ặt tr n một h quản tr ơ sở dữ li u người sử dụng ó thể họn một

khó ơ sở l m hỉ mụ ể nh n i t ộ hó ượ họn gọi l khóa chính

(primary key) thuộ tính khó hính phải kh trống (kh null)

h a ngoại (foreign key)

ó 2 qu n h , ột t p thuộ tính ủ qu n h ượ gọi l khó ngo i

ủ qu n h n u l khó ủ qu n h

Ví dụ 2.15:

u n h O VI (MA_HV, TEN_HV, DIACHI, LOP) có khóa là MA_HV

Các siêu khoá: K1 = MA_HV, TEN_HV ; K2 = MA_HV, LOP

u n h O O (MA_LOP, TEN_LOP, KHOA) có khóa là MA_LOP

u n h O O (MA_KHOA, TEN_KHOA) có khóa là MA_KHOA

2.2.2 ác thao tác cơ bản trên quan hệ

2.2.2.1 Phép chèn (INSERT) thêm một bộ mới vào quan hệ

d ng kh ng tường minh như s u: I (r;d1,d2, dn)

– ụ í h ủ ph p hèn l th m một ộ ph n v o một qu n h nhất nh t quả n y ó thể g y r một số s i sót với những lý do s u y:

 ộ mới th m v o l kh ng ph hợp với lượ ồ qu n h ho trướ

 ột số gi tr ủ một thuộ tính nằm ngo i miền gi tr ủ thuộ tính ó

 Gi tr khó ủ ộ mới ó thể l gi tr ó trong qu n h ng lưu trữ

2.2.2.2 Phép loại (DEL) một bộ ra khỏi quan hệ

h p lo i (D ) một ộ r khỏi qu n h l ph p xo một ộ r khỏi qu n h ho trướ Giống như ph p hèn, ph p lo i ỏ ó d ng: r = r-t

DEL(r ; A1 = d1, A2 = d2, , n = dn) hoặ DEL(r ; d1, d2, dn)

Ví dụ 2.17: ần lo i ỏ một ộ t1 t qu n h O VI

DEL(HOCVIEN; „ V3‟,‟ guyễn nh uố ‟, „02 D 101‟)

h p lo i ỏ kh ng ần ầy ủ th ng tin về ả ộ u ó gi tr về ộ ó t i thuộ tính khóa K = B1, , i hi ó ph p lo i ỏ hỉ ần vi t DEL(r; B1= e1; B2= e2,

Bi = ei)

2.2.2.3 Phép thay đổi (CH) (sửa đổi giá trị các thuộc tính của quan hệ)

rong thự t i khi ần hỉnh sử gi tr n o ó t i một số thuộ tính, lú ó

ần thi t phải sử dụng ph p th y ổi ( )

– th o t ơ ản tr n qu n h l ph p hèn, ph p xó , ph p th y ổi tr n qu n

h nói h kh ó 3 th o t ơ ản tr n qu n h l th m, xó , sử ộ gi tr tr n

qu n h

DONVI (MA_DV, TEN_DV, MA_LOAI)

tả: ỗi ơn v ó một m số duy nhất ể ph n i t với ơn v kh ( _DV), một t n ơn v v thuộ về một lo i ơn v ( O I_DV)

NGACH_LG (NGACH, TEN_NGACH)

tả: ỗi ng h lương ủ n ộ ng hứ ó một m số ph n i t ( G ), v một t n ng h ( _ G )

BAC_LG (NGACH, BAC, HESO)

tả: ỗi ng h lương ó nhiều lương Ứng với mỗi lương trong t ng ng h

ó h số lương ( O)

CCVC (MA_DV, MA_CC, HOTEN, PHAI, NGAYSINH, NGACH, BAC,

NGAY_XEPLUONG)

tả: ỗi n ộ ng hứ thuộ về một ơn v ó một m số ( _ ) ể ph n

i t với ng hứ kh trong ơn v ó, ó họ t n ( O ), ph i ( I), ng y sinh ( G Y I ), ượ x p v o ng h ( G ) v ó lương ( ), ng y x p lương theo ng h ó ( G Y_X UO G)

êu cầu: y x nh khó hính, khó ngo i ho t ng lượ ồ qu n h tr n?

10) ho lượ ồ D quản lý tuyển sinh như s u:

DIADIEMTHI (MA_DD, DIACHI_DD)

Mô tả: ộI ồng oi thi ó nhiều iểm thi, mỗi iểm thi ượ ặt t i một

trường n o ó iểm thi ượ nh số t 1 ho n h t iểm thi ( _DD)

ỗI iểm thi ó một hỉ ủ iểm thi (DI I_DD)

PHONG_THI (MA_DD, SO_PHONG)

Mô tả: hòng thi ượ nh số t 1 ho n h t phòng thi ( O_ O G) t i t ng

iểm thi ( _DD)

NGANH (MA_NGANH, TEN_NGANH)

Mô tả: ỗi ng nh ó một m ng nh duy nhất ể ph n i t ( _ G ), ó một t n

ngành (TEN_NGANH)

THI_SINH (SOBD, HOTEN, NGAYSINH, PHAI, MA_NGANH, MA_DD,

SO_PHONG)

Mô tả: ỗI thí sinh ó một số o d nh ( O D) duy nhất ể ph n i t, ó họ t n thí

sinh (HOTEN), ngày sinh (NGAYSINH), phái ( I), m ng nh ăng ký dự thi ( _ G ), số hi u phòng thi ( O_ O G), iểm thi ( _DD)

rong một phòng thi ó thể ó thí sinh ủ nhiều ng nh kh nh u

êu cầu: X nh khó hính, khó ngo i ho t ng lượ ồ qu n h tr n?

ó 3 ph p to n hội, gi o, tr hỉ thự hi n ƣợ với iều ki n 2 qu n h th m gi phải khả hợp nghĩ l :

 Giới thiệu đ i số quan hệ

 Trình bày các ph p toán tập hợp: ph p hội, ph p giao, ph p trừ, ph p tích ĐềCác

 Trình bày các ph p toán quan hệ: ph p chọn, ph p chiếu, ph p kết nối,

ph p gán và ph p chia

 ng dụng các ph p toán đ i số quan hệ để truy vấn thông tin trên các quan hệ

rong thự t ó nhiều y u ầu ặt r v ần phải sử dụng ph p hội ể giải quy t vấn ề h ng h n như ó 2 d nh s h sinh vi n kh giỏi thuộ 2 lớp 03 v

04 ượ l p r ể tr o thưởng như s u:

Y u ầu ặt r l h y l p d nh s h gồm tất ả sinh vi n kh giỏi ủ ả 2 lớp

tr n h t v y, ể l p r d nh s h theo y u ầu ần sử dụng ph p to n hội giữ 2 qu n

ưu ý: trong trường hợp 2 qu n h r v s khả hợp nhưng t n thuộ tính tương ứng

kh nh u th qu n h k t quả r – s sẽ lấy t n thuộ tính ủ qu n h r, qu n h s –

Ví dụ 3.4: Xét 2 quan h r và s, phép hi u r – s và s – r cho k t quả sau:

X t 2 qu n h 03 v Do nVien như s u:

rong ó qu n h 03CN ó ộ l tất ả sinh vi n thuộ lớp 03 òn

qu n h Do nVien ó ộ l tất ả sinh vi n l o n vi n trong trường

y trả lời u hỏi s u:

 hững sinh vi n n o họ lớp 03 kh ng l o n vi n?

 hững sinh vi n n o l o n vi n nhưng kh ng họ lớp 03 ?

ể trả lời ho u hỏi tr n t thự hi n ph p tr , ối với u hỏi thứ nhất t lấy

qu n h 03 tr ho qu n h Do nVien, với u hỏi thứ 2 t lấy qu n h DoanVien tr ho qu n h 03

DoanVien – 03CNTT 03CNTT – DoanVien

3.1.4 Phép tích Đề ác (Descartes)

X t qu n h r ó m thuộ tính A1, A2, , m v p ộ, qu n h s ó n thuộ tính

B1, B2, , Bn v q ộ h p tí h ềC (r x s) ượ thự hi n ằng h lần lượt lấy

t ng ộ trong qu n h r k t hợp với t ng ộ trong qu n h s, t ượ ộ trong qu n h

k t quả tương ứng, thự hi n ho n khi k t hợp h t ộ trong r v s th thu

ượ k t quả ủ ph p tí h t quả ủ ph p tí h ềC r x s l một qu n h gồm ó m+n thuộ tính 1, A2, , m, B1, B2, , n v ó p x q ộ

Ví dụ 3.5: X t 2 qu n h r v s như s u:

h n x t:

– u n h r ó 2 thuộ tính , v 3 bộ u n h s ó 3 thuộ tính ,D, v 2 ộ – t quả ủ ph p tí h ề r x s sẽ ó 5 thuộ tính , , ,D, v ó 6 ộ

t quả r x s như s u:

rường hợp r v s ó một số thuộ tính tr ng t n th trong qu n h tí h r x s t phải hỉ nh rõ thuộ tính tr ng t n ó thuộ qu n h n o theo ú ph p:

3.2 ác phép toán quan hệ

3.2.1 Phép ch n (Selection)

h p họn l một ph p to n d ng ể họn r một t p ộ tr n qu n h ho trướ thỏ một số iều ki n x nh

MANV HOTEN TUOI PHAI PHONG

1143 guyễn h hu hương 25 ữ Kinh doanh

1145 Võ h húy uỳnh 26 ữ Kinh doanh

1148 guyễn h Diễm ương 35 ữ to n

u hỏi: y ho i t những nh n vi n n o thuộ phòng kinh do nh ó tuổi tr n 25? iểu diễn: (PHONG= „ inh do nh‟)  (TUOI > 25)(NHANVIEN)

t quả trả về như s u:

1145 Võ h húy uỳnh 26 ữ Kinh doanh

TENMH, TINCHI(MONHOC)

t quả l một qu n h với ộ sau: Cơ sở dữ li u TENMH 3 TINCHI

p tr nh 3 inh t hính tr 2

3.2.3 Phép kết (Join)

ph p to n qu n h họn (), hi u () v tr nh y ở tr n l ph p to n một ngôi nghĩ l hỉ thự hi n ượ tr n một qu n h hưng thự t ó những y u

ầu truy vấn li n qu n n nhiều qu n h kh nh u, do ó ần phải tổ hợp qu n

h li n qu n l i th nh một qu n h duy nhất trướ khi thự hi n ph p họn hoặ hi u

Ví dụ 3.9: Thực hi n phép k t ó iều ki n cho các quan h dưới y:

hự hi n ph p k t giữ r v s với iều ki n = v <D

iểu diễn:

SOBD, HOTEN(THISINH NGANH)

t quả trả về l một qu n h với bộ nhƣ sau:

3.2.3.2 Phép kết tự nhiên (Natural join)

h p k t tự nhi n l ph p k t ó iều ki n so s nh „=‟ giữ một hoặ t p thuộ tính ủ 2 qu n h th m gi t quả ủ ph p to n n y l một qu n h m thuộ tính “tr ng nh u” ƣợ lo i ỏ ( thuộ tính th m gi so s nh ằng) h p k t