Chương 3: Mô hình dữ liệu quan hệMô hình dữ liệu quan hệ

Thuộc tính Tên các cột của quan hệ  Mô tả ý nghĩa cho các giá trị tại cột đó  Tất cả các dữ liệu trong cùng 1 một cột đều có dùng kiểu dữ liệu Thuộc tính...  Định nghĩa  Gọi K là m

Chương 3: Mô hình dữ liệu quan hệ

Nội dung chi tiết

 Giới thiệu

 Các khái niệm của mô hình quan hệ

 Ràng buộc toàn vẹn

 Các đặc trưng của quan hệ

 Chuyển lược đồ ER sang mô hình quan hệ

Giới thiệu

 Do tiến sĩ E F Codd đưa ra

 “A Relation Model for Large Shared Data Banks”,

 Là cơ sở của các HQT CSDL thương mại

 MS Access, SQL Server, DB2, Oracle, …

Nội dung chi tiết

1 cột là 1 thuộc tính của nhân viên

1 dòng là 1 nhân viên

Quan hệ

 Các thông tin lưu trữ trong CSDL được tổ chức thành bảng (table) 2 chiều gọi là quan hệ

Tên quan hệ là NHANVIEN

Thuộc tính

 Tên các cột của quan hệ

 Mô tả ý nghĩa cho các giá trị tại cột đó

 Tất cả các dữ liệu trong cùng 1 một cột đều có

dùng kiểu dữ liệu

Thuộc tính

Lược đồ quan hệ

Lược đồ

 Lược đồ quan hệ

 Tên của quan hệ

 Tên của tập thuộc tính

NHANVIEN(MANV, TENNV, HONV, NGSINH, DCHI, PHAI, LUONG, PHG)

Là tập hợp

Lược đồ (tt)

 Lược đồ CSDL

 Gồm nhiều lược đồ quan hệ

Lược đồ CSDL

NHANVIEN(MANV, TENNV, HONV, NGSINH, DCHI, PHAI, LUONG, PHG)

PHONGBAN(MAPHG, TENPHG, TRPHG, NG_NHANCHUC)

DIADIEM_PHG(MAPHG, DIADIEM)

THANNHAN(MA_NVIEN, TENTN, PHAI, NGSINH, QUANHE)

DEAN(TENDA, MADA, DDIEM_DA, PHONG)

Dữ liệu cụ thể của thuộc tính

Định nghĩa hình thức

 Lược đồ quan hệ

 Cho A1, A2, …, An là các thuộc tính

 Có các miền giá trị D1, D2, …, Dn tương ứng

 Ký hiệu R(A1:D1, A2:D2, …, An:Dn) là một lược đồ quan hệ

lược đồ

NGSINH:date, DCHI:string, PHAI:string, LUONG:integer, PHONG:integer)

viên

 MANV là một thuộc tính có miền giá trị là số nguyên

 TENNV là một thuộc tính có miền giá trị là chuỗi ký tự

Định nghĩa hình thức (tt)

 Quan hệ (hay thể hiện quan hệ)

 Một quan hệ r của lược đồ quan hệ R(A1, A2, …, An),

 Miền giá trị của thuộc tính A

 DOM(A) hay MGT(A)

 Giá trị tại thuộc tính A của bộ thứ t

 t.A hay t[A]

Nội dung chi tiết

 Khóa ngoại (Foreign key)

Siêu khóa

 Các bộ trong quan hệ phải khác nhau từng đôi

một

 Siêu khóa (Super Key)

 Gọi SK là một tập con khác rỗng các thuộc tính của R

 SK là siêu khóa khi

 Siêu khóa là tập các thuộc tính dùng để xác định tính duy nhất của mỗi bộ trong quan hệ

 Mọi lược đồ quan hệ có tối thiểu một siêu khóa



r, t1,t2r, t1 t2 t1[SK] t2[SK]

 Định nghĩa

 Gọi K là một tập con khác rỗng các thuộc tính của R

 K là khóa nếu thỏa đồng thời 2 điều kiện

 K là một siêu khóa của R



 Nhận xét

 Giá trị của khóa dùng để nhận biết một bộ trong quan hệ

 Khóa là một đặc trưng của lược đồ quan hệ, không phụ

thuộc vào thể thiện quan hệ

 Khóa được xây dựng dựa vào ý nghĩa của một số thuộc

tính trong quan hệ

 Lược đồ quan hệ có thể có nhiều khóa

K’ K , K’  K , K’ không phải là siêu khóa của R

Khóa chính

 Xét quan hệ

 Có 2 khóa

 Khi cài đặt quan hệ thành bảng (table)

 Chọn 1 khóa làm cơ sở để nhận biết các bộ

 Khóa có ít thuộc tính hơn

 Khóa được chọn gọi là khóa chính (PK - primary key)

 Các thuộc tính khóa chính phải có giá trị khác null

 Các thuộc tính khóa chính thường được gạch dưới

NHANVIEN(MANV, TENNV, HONV, NGSINH, DCHI, PHAI, LUONG, PHONG)

NHANVIEN(MANV, TENNV, HONV, NGSINH, DCHI, PHAI, LUONG, PHONG)

Tham chiếu

 Một bộ trong quan hệ R, tại thuộc tính A nếu nhận một giá trị từ một thuộc tính B của quan hệ S, ta gọi R tham chiếu S

 Bộ được tham chiếu phải tồn tại trước

Khóa ngoại

 Xét 2 lược đồ R và S

 Gọi FK là tập thuộc tính khác rỗng của R

 FK là khóa ngoại (Foreign Key) của R khi

 Các thuộc tính trong FK phải có cùng miền giá trị với các thuộc tính khóa chính của S

 Giá trị tại FK của một bộ t 1 R

 Hoặc bằng giá trị tại khóa chính của một bộ t2S

Khóa ngoại (tt)

 Nhận xét

 Trong một lược đồ quan hệ, một thuộc tính vừa có

thể tham gia vào khóa chính, vừa tham gia vào khóa ngoại

 Khóa ngoại có thể tham chiếu đến khóa chính trên

Khóa ngoại (tt)

Nội dung chi tiết

 Giới thiệu

 Các đặc trưng của quan hệ

Các đặc trưng của quan hệ

 Thứ tự các bộ trong quan hệ là không quan trọng

 Thứ tự giữa các giá trị trong một bộ là quan trọng

Bộ <Nguyen, Tung, 12/08/1955, 638 NVC Q5, Nam, 40000, 5>

khác

Bộ <Nguyen, Tung, 12/08/1955, 638 NVC Q5, 40000, Nam, 5>

Các đặc trưng của quan hệ (tt)

 Mỗi giá trị của một thuộc tính trong một bộ

 Hoặc là một giá trị nguyên tố

 Hoặc là một giá trị rỗng (null)

 Không có bộ nào trùng nhau

Nội dung chi tiết

 Giới thiệu

 Chuyển lược đồ E/R sang thiết kế quan hệ

 Các qui tắc chuyển đổi

Các qui tắc chuyển đổi

 (1) Tập thực thể

 Các tập thực thể (trừ tập thực thể yếu) chuyển thành các quan hệ có cùng tên và tập thuộc tính

(1,1) (1,1)

PHONGBAN(TENPHG, MAPHG)

Các qui tắc chuyển đổi (tt)

 (2) Mối quan hệ

 (2a) Nhiều-Nhiều

 Tạo một quan hệ mới có

 Tên quan hệ là tên của mối quan hệ

 Thuộc tính là những thuộc tính khóa của các tập thực thể liên quan

DEAN

TENDA

DDIEM_DA MADA

MANV

Phan_cong

THOIGIAN

Các qui tắc chuyển đổi (tt)

MANV

MAPHG TENPHG

NHANVIEN(MANV, TENNV, HONV, NGSINH, DCHI, PHAI, LUONG, MAPHG)

Các qui tắc chuyển đổi (tt)

 (2) Mối quan hệ

 (2c) Một-Một

 Hoặc thêm vào quan hệ này thuộc tính khóa của quan hệ kia

 Hoặc thêm thuộc tính khóa vào cả 2 quan hệ

MANV

La_truong_phong

PHONGBAN

MAPHG TENPHG

NG_NHANCHUC

PHONGBAN(MAPHG, TENPHG, MANV, NG_NHANCHUC)

Các qui tắc chuyển đổi (tt)

 (3) Thực thể yếu

 Chuyển thành một quan hệ

 Có cùng tên với thực thể yếu

 Thêm vào thuộc tính khóa của quan hệ liên quan

MANV

THANNHAN

TENTN PHAI NGSINH

QUANHE

Co_than_nhan

(1,1) (1,n)

 Giới thiệu

 Chuyển lược đồ E/R sang thiết kế quan hệ

 Các qui tắc chuyển đổi

 Các phép toán của đại số quan hệ

Các phép toán của đại số quan hệ

 Có 8 phép toán của đại số quan hệ được phân

làm 2 loại:

 Phép toán tập hợp (hợp, trừ, giao, tích đề các)

 Phép toán quan hệ( chọn, chiếu, kết nối, chia)

 1 Phép hợp: Hợp của 2 quan hệ r và s, kí hiệu là

r s là tập các bộ thuộc r hoặc s hoặc cả 2 quan hệ.

 Biểu diễn:

r s =t /t r hoặc t s hoặc t r và s 

 Phép giao: Giao của 2 quan hệ r và s, kí hiệu là

sr là tập các bộ thuộc cả 2 quan hệ r và s.

 Biểu diễn :

s  r =t /t r và t s 

 3 Phép trừ: Hiệu của 2 quan hệ r và s, kí hiệu là

r-s là tập các bộ thuộc r nhưng không thuộc s

 Biểu diễn: r-s =t \ t r và t s 

 4 Tích Đề_ các

 Gọi r là quan hệ xác định tên tập thuộc tính A1, A2, …An

và s là quan hệ xác định trên tập thuộc tính B1, B2, …

 5 Phép chiếu:

 Phép chiếu phép trên 1 quan hệ chỉ giữ lại 1 số thuộc tính của quan hệ và loại bỏ các thuộc tính khác

 Cho r(U), XU

 Phép chiếu quan hệ r trên tập X được viết là: X(r)

  X(r)=t[X] \ t r

 6 Phép chọn: Là phép toán lọc ra một tập con các bộ quan hệ thoả mãn điều kiện chọn cho trước

 Trong đó: Điều kiện chọn là 1 tổ hợp logic của các toán

hạng, trong đó mỗi toán hạng là 1 phép so sánh giữa 2 thuộc tính hoặc giữa 1 thuộc tính và 1 giá trị nào đó.

 Phép toán logic:  (và),  (hoặc),  (không)

 Phép toán so sánh: >, <, =, >=, <=, 

 Phép chọn trên quan hệ r được viết như sau:

 7 Phép kết nối (Join):

 Điều liện kết nối: Là 1 tổ hợp logic của các toán hạng,

trong đó mỗi toán hạng là 1 phép so sánh 1 thuộc tính của r(U) với 1 thuộc tính của s(V)

 Kí hiệu: Ai Bj , Ai  U, BjV,  là phép so sánh

 Phép toán kết nối:

r >< s= t=(u,v)/ u r, vs và F(t) đúng

Một số phép toán khác

 Phép kết nối ngoài trái

(us:t[A]  u[A])) }

 Phép kết nối ngoài phải

 r kết nối ngoàiP s={(t,u)| (t,u)r*s hoặc ((null,…null,u) và (tr :t[A]  u[A])) }

Các ví dụ về tìm kiếm bằng đại số quan hệ

 Cho 3 quan hệ

 S(S#, SNAME, STATUS, CITY): Các hãng cung ứng

 P(P#, PNAME, COLOR, WEIGHT, CITY): Các mặt hàng

 SP(S#, P#, QTY): Các mặt hàng đã cu Các ví dụ về tìm kiếm bằng đại số quan hệ ng cấp

 Yêu cầu:

1 Đưa ra tên nhà cung ứng có STATUS=15

2 Đưa ra danh sách các mặt hàng có màu đỏ

3 Tìm số hiệu những nhà cung ứng có STATUS =15, cung ứng ít nhất 1 mặt hàng màu đỏ

4 Đưa ra số hiệu các hãng cung ứng cả mặt hàng P1 và P2

5 Đưa ra số hiệu các hãng cung ứng tất cả các mặt hàng

6 Thêm 1 hàng (‘S’, ‘John’, 23, ‘London’)

7 Xoá hãng cung cấp S1 trong cả 2 quan hệ S và SP

 Codd E F., “A Relation Model for Large Shared Data

Banks”, Communications of ACM, pp377-387, 1970

 Qui tắc chuyển mối quan hệ isa sang lược đồ quan hệ