Bài giảng Cơ sở dữ liệu: Chương 3 cung cấp cho người học những kiến thức như: Các khái niệm của mô hình quan hệ; Ràng buộc toàn vẹn; Các đặc trưng của quan hệ; Chuyển lược đồ E/R sang thiết kế quan hệ. Mời các bạn cùng tham khảo!
12/8/2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA CÔNG NGHỆ THƠNG TIN CƠ SỞ DỮ LIỆU Chương MƠ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ Phone: 0650 3834930 Website: www.fit.tdmu.edu.vn NỘI DUNG CHI TIẾT Giới thiệu Các khái niệm mô hình quan hệ Ràng buộc tồn vẹn Các đặc trưng quan hệ Chuyển lược đồ E/R sang thiết kế quan hệ 12/8/2016 Giới thiệu Do tiến sĩ E F Codd đưa “A Relation Model for Large Shared Data Banks”, Communications of ACM, 6/1970 Cung cấp cấu trúc liệu đơn giản đồng Khái niệm quan hệ Có tảng lý thuyết vững Lý thuyết tập hợp Là sở HQT CSDL thương mại Oracle, DB2, SQL Server… Các khái niệm mơ hình quan hệ Quan hệ (Relation) Schema Thuộc tính (Attribute) Lược đồ (Schema) Bộ (Tuple) Miền giá trị (Domain) 12/8/2016 2.1.Quan hệ Các thông tin lưu trữ CSDL tổ chức thành bảng (table) chiều gọi quan hệ cột thuộc tính nhân viên TENNV HONV NGSINH DCHI PHAI LUONG PHG Tung Nguyen 12/08/1955 638 NVC Q5 Nam 40000 Hang Le 07/19/1968 332 NTH Q1 Nu 25000 Nhu Bui 06/20/1951 291 HVH QPN Nu 43000 Hung Nguyen 09/15/1962 Ba Ria VT Nam 38000 dòng nhân viên Tên quan hệ NHANVIEN 2.1.Quan hệ (tt) Quan hệ gồm Tên Tập hợp cột Cố định Được đặt tên Có kiểu liệu Tập hợp dòng Thay đổi theo thời gian Một dòng ~ Một thực thể Quan hệ ~ Tập thưc thể 12/8/2016 2.2.Schema Tất quan hệ CSDL relationship chúng 2.3.Thuộc tính Tên cột quan hệ Mô tả ý nghĩa cho giá trị cột Thuộc tính TENNV HONV NGSINH DCHI Tung Hang Nhu Hung Nguyen Bui Le Nguyen 12/08/1955 07/19/1968 06/20/1951 09/15/1962 638 NVC Q5 Nam 332 NTH Q1 Nu 291 HVH QPN Nu Ba Ria VT Nam PHAI LUONG PHG 40000 25000 43000 38000 4 Tất liệu cột có dùng kiểu liệu 12/8/2016 2.4.Lược đồ Lược đồ quan hệ Tên quan hệ Tên tập thuộc tính Lược đồ quan hệ NHANVIEN(MANV, TENNV, HONV, NGSINH, DCHI, PHAI, LUONG, PHG) Là tập hợp 2.4.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) 10 12/8/2016 2.5.Bộ Là dòng quan hệ (trừ dòng tiêu đề - tên thuộc tính) Thể liệu cụ thể thuộc tính quan hệ Dữ liệu cụ thể thuộc tính 11 2.6.Miền giá trị Là tập giá trị nguyên tố gắn liền với thuộc tính Kiểu liệu sở Chuỗi ký tự (string) Số (integer) Các kiểu liệu phức tạp Tập hợp (set) Danh sách (list) Mảng (array) Bản ghi (record) Không chấp nhận Ví dụ TENNV: string LUONG: integer 12 12/8/2016 2.7.Định nghĩa hình thức Lược đồ quan hệ Cho A1, A2, …, An thuộc tính Có miền giá trị D1, D2, …, Dn tương ứng Ký hiệu R(A1:D1, A2:D2, …, An:Dn) lược đồ quan hệ Bậc lược đồ quan hệ số lượng thuộc tính lược đồ NHANVIEN(MANV:integer, TENNV:string, HONV:string, NGSINH:date, DCHI:string, PHAI:string, LUONG:integer, PHONG:integer) NHANVIEN lược đồ bậc mô tả đối tượng nhân viên MANV thuộc tính có miền giá trị số nguyên TENNV thuộc tính có miền giá trị chuỗi ký tự 13 2.7.Định nghĩa hình thức (tt) Quan hệ (hay thể quan hệ) Một quan hệ r lược đồ quan hệ R(A1, A2, …, An), ký hiệu r(R), tập r = {t1, t2, …, tk} Trong ti danh sách có thứ tự n giá trị ti= Mỗi vj phần tử miền giá trị DOM(Aj) giá trị rỗng t1 t2 t3 t4 TENNV HONV NGSINH DCHI PHAI LUONG PHG Tung Hang Nhu Hung Nguyen Bui Le Nguyen 12/08/1955 07/19/1968 06/20/1951 09/15/1962 638 NVC Q5 332 NTH Q1 291 HVH QPN null Nam Nu Nu Nam 40000 25000 43000 38000 4 vi 14 12/8/2016 Tóm tắt ký hiệu Lược đồ quan hệ R bậc n R(A1, A2, …, An) Tập thuộc tính R R+ Quan hệ (thể quan hệ) R, S, P, Q Bộ t, u, v Miền giá trị thuộc tính A DOM(A) hay MGT(A) Giá trị thuộc tính A thứ t t.A hay t[A] 15 NỘI DUNG CHI TIẾT Giới thiệu Các khái niệm mơ hình quan hệ Ràng buộc tồn vẹn Các đặc trưng quan hệ Chuyển lược đồ E/R sang thiết kế quan hệ 16 12/8/2016 Ràng buộc toàn vẹn Ràng buộc toàn vẹn dùng để đảm bảo liệu xác đắn RBTV (Integrity Constraint) Là qui tắc, điều kiện, ràng buộc cần thỏa mãn cho thể thiện CSDL quan hệ RBTV luật hay hạn chế áp dụng CSDL giới hạn giá trị liệu mà thay đổi 17 Ràng buộc tồn vẹn RBTV mơ tả định nghĩa lược đồ quan hệ RBTV kiểm tra quan hệ có thay đổi 18 12/8/2016 Ràng buộc tồn vẹn Siêu khóa (Super key) Khóa Khóa (Primary key) Tham chiếu Khóa ngoại (Foreign key) Ràng buộc tồn vẹn ngữ nghĩa 19 3.1.Siêu khóa Các quan hệ phải khác đôi Siêu khóa (Super Key) Gọi SK tập khác rỗng thuộc tính R SK siêu khóa r, t1,t2 r, t1 t2 t1[SK] t2[SK] Siêu khóa tập thuộc tính dùng để xác định tính quan hệ Mọi lược đồ quan hệ có tối thiểu siêu khóa 20 10 12/8/2016 3.2.Khóa Định nghĩa Gọi K tập khác rỗng thuộc tính R K khóa thỏa đồng thời điều kiện K siêu khóa R Khơng tồn K’K, mà K’ siêu khóa Khóa đặc trưng lược đồ quan hệ, không phụ thuộc vào thể thiện quan hệ Khóa xây dựng dựa vào ý nghĩa số thuộc tính quan hệ Lược đồ quan hệ có nhiều khóa 21 3.3.Khóa Xét quan hệ NHANVIEN(MANV, TENNV, HONV, NGSINH, DCHI, PHAI, LUONG, PHONG) Có khóa MANV HONV, TENNV, NGSINH Khi cài đặt quan hệ thành bảng (table) Chọn khóa làm sở để nhận biết – Khóa có thuộc tính Khóa chọn gọi khóa (PK - primary key) – Các thuộc tính khóa phải có giá trị khác null – Các thuộc tính khóa thường gạch NHANVIEN(MANV, TENNV, HONV, NGSINH, DCHI, PHAI, LUONG, PHONG) 22 11 12/8/2016 3.4.Tham chiếu Một quan hệ R, thuộc tính A nhận giá trị từ thuộc tính B quan hệ S, ta gọi R tham chiếu S Bộ tham chiếu phải tồn trước TENPHG S R Nghien cuu Dieu hanh Quan ly MAPHG TENNV HONV NGSINH DCHI PHAI LUONG PHG Tung Hang Nhu Hung Nguyen Bui Le Nguyen 12/08/1955 07/19/1968 06/20/1951 09/15/1962 638 NVC Q5 332 NTH Q1 291 HVH QPN Ba Ria VT Nam Nu Nu Nam 40000 25000 43000 38000 4 23 3.5.Khóa ngoại Xét lược đồ R S Gọi FK tập thuộc tính khác rỗng R FK khóa ngoại (Foreign Key) R Các thuộc tính FK phải có miền giá trị với thuộc tính khóa S Giá trị FK t1R – Hoặc giá trị khóa t2S – Hoặc giá trị rỗng Ví dụ NHANVIEN(MANV, TENNV, HONV, NGSINH, DCHI, PHAI, LUONG, PHG) PHONGBAN(TENPHG, MAPHG) Khóa ngoại Khóa 24 12 12/8/2016 3.5.Khóa ngoại (tt) Nhận xét Trong lược đồ quan hệ, thuộc tính vừa tham gia vào khóa chính, vừa tham gia vào khóa ngoại Khóa ngoại tham chiếu đến khóa lược đồ quan hệ Có thể có nhiều khóa ngoại tham chiếu đến khóa Ràng buộc tham chiếu = Ràng buộc khóa ngoại 25 3.5.Khóa ngoại (tt) 26 13 12/8/2016 3.5.Khóa ngoại (tt) Với khóa ngoại CSDL, cần ý điều sau: - Khóa ngoại có mang giá trị null khơng - Điều xảy ta xóa dịng liệu có khóa ngoại tham chiếu đến, chọn cách thiết lập: - CASCADE - RESTRICT - NULLIFIES - Điều xảy ta thay đổi giá trị khóa dịng liệu có khóa ngoại tham chiếu đến Tương tự ta có cách thiết lập 27 3.6.Ràng buộc toàn vẹn ngữ nghĩa Được thiết lập nhằm đảm bảo đắn mặt ngữ nghĩa liệu Ví dụ: số điện thoại không chứa ký tự Một số ràng buộc toàn vẹn ngữ nghĩa hệ quản trị CSDL hỗ trợ bao gồm: - Ràng buộc miền giá trị (domain constraint) - Ràng buộc giá trị null (null constraint) - Ràng buộc (unique constraint) - Ràng buộc kiểm tra (check constraint) 28 14 12/8/2016 NỘI DUNG CHI TIẾT Giới thiệu Các khái niệm mơ hình quan hệ Ràng buộc toàn vẹn Các đặc trưng quan hệ Chuyển lược đồ E/R sang thiết kế quan hệ 29 Các đặc trưng quan hệ Thứ tự quan hệ không quan trọng HONV TENNV NGSINH DCHI Nguyen Bui Le Nguyen Tung Hang Nhu Hung 12/08/1955 07/19/1968 06/20/1951 09/15/1962 638 NVC Q5 Nam 332 NTH Q1 Nu 291 HVH QPN Nu null Nam PHAI LUONG PHG 40000 25000 43000 38000 4 Thứ tự giá trị quan trọng Bộ khác với Bộ 30 15 12/8/2016 Các đặc trưng quan hệ (tt) Mỗi giá trị Hoặc giá trị nguyên tố Hoặc giá trị rỗng (null) Khơng có trùng 31 NỘI DUNG CHI TIẾT Giới thiệu Các khái niệm mơ hình quan hệ Ràng buộc toàn vẹn Các đặc trưng quan hệ Chuyển lược đồ E/R sang thiết kế quan hệ 32 16 12/8/2016 Chuyển lược đồ E/R sang thiết kế quan hệ Các qui tắc chuyển đổi 33 Các qui tắc chuyển đổi (1) Tập thực thể Các tập thực thể (trừ tập thực thể yếu) chuyển thành quan hệ có tên tập thuộc tính MANV NGSINH LUONG DCHI TENPHG MAPHG HONV TENNV NHANVIEN (1,1) Lam_viec (1,n) PHONGBAN PHAI (1,1) La_truong_phong (1,1) PHONGBAN(TENPHG, MAPHG) NHANVIEN(MANV, TENNV, HONV, NGSINH, DCHI, PHAI, LUONG) 34 17 12/8/2016 Các qui tắc chuyển đổi (tt) (2) Mối quan hệ (2a) Nhiều-Nhiều Tạo quan hệ có – Tên quan hệ tên mối quan hệ – Thuộc tính thuộc tính khóa tập thực thể liên quan MANV NGSINH LUONG DCHI DDIEM_DA HONV TENNV NHANVIEN DEAN THOIGIAN MADA TENDA (1,n) PHAI Phan_cong (1,n) PHANCONG(MANV, MADA, THOIGIAN) 35 Các qui tắc chuyển đổi (tt) (2) Mối quan hệ (2b) Một-Nhiều Thêm vào quan-hệ-một thuộc tính khóa quan-hệnhiều MANV NGSINH LUONG DCHI TENPHG MAPHG HONV TENNV NHANVIEN (1,1) Lam_viec (1,n) PHONGBAN PHAI NHANVIEN(MANV, TENNV, HONV, NGSINH, DCHI, PHAI, LUONG, MAPHG) 36 18 12/8/2016 Các qui tắc chuyển đổi (tt) (2) Mối quan hệ (2c) Một-Một Hoặc thêm vào quan hệ thuộc tính khóa quan hệ Hoặc thêm thuộc tính khóa vào quan hệ MANV NGSINH LUONG DCHI TENPHG MAPHG HONV TENNV NG_NHANCHUC NHANVIEN (1,1) PHAI La_truong_phong PHONGBAN (1,n) PHONGBAN(MAPHG, TENPHG, MANV, NG_NHANCHUC) 37 Các qui tắc chuyển đổi (tt) (3) Thực thể yếu Chuyển thành quan hệ Có tên với thực thể yếu Thêm vào thuộc tính khóa quan hệ liên quan MANV NGSINH LUONG DCHI HONV (1,n) TENNV PHAI NHANVIEN Co_than_nhan (1,1) QUANHE NGSINH PHAI THANNHAN TENTN THANNHAN(MANV, TENTN, PHAI, NGSINH, QUANHE) 38 19 12/8/2016 Bài tập nhà Cho quan hệ nhà cung cấp với bốn thuộc tính: Mã nhà cung cấp MASO(duy nhất, null), Tên nhà cung cấp TENNCC(null), Địa nhà cung cấp DIACHI, giảm giá - GIAMGIA cung cấp nhà cung cấp (khơng phải null, giá trị từ 0% đến 50%) Chỉ ràng buộc cần thiết 39 Bài tập nhà Phát biểu sau định nghĩa thuộc tính từ mơ hình liệu quan hệ? A Một đặc trưng liệu giới thực mơ hình sở liệu B Một tập hợp giá trị nguyên tố C Một đặc tính liệu D Một tập có thứ tự giá trị mơ tả đặc điểm liệu E Khơng có 40 20 12/8/2016 Bài tập nhà Phát biểu sau đúng? A Khóa khơng thể có giá trị null B Khơng thể có liệu trùng quan hệ C Các thuộc tính có giá trị ngun tử D Có liệu trùng lặp quan hệ E Không câu Một mối quan hệ có: A Một miền giá trị B Một thể C Một giá trị D Một mức độ E Không câu 41 Bài tập nhà Phát biểu sau đúng? A Khóa siêu khóa B Mỗi mối quan hệ có khố ngoại C Khóa ngoại khơng có giá trị null D Khóa khóa thay E Không câu 42 21 12/8/2016 Bài tập nhà Khi xóa từ mối quan hệ có khóa chính, tùy chọn sau quy định quan hệ có khố ngoại tham chiếu xoá tất liệu có giá trị A Restrict B Set to null C Delete D Cascade E None of the above 43 Phone: 0650 3834930 Website: www.fit.tdmu.edu.vn 22 12/8/2016 Phone: 0650 3834930 Website: www.fit.tdmu.edu.vn 23 ... Delete D Cascade E None of the above 43 Phone: 0650 38 34 930 Website: www.fit.tdmu.edu.vn 22 12/8/2016 Phone: 0650 38 34 930 Website: www.fit.tdmu.edu.vn 23 ... Phan_cong (1,n) PHANCONG(MANV, MADA, THOIGIAN) 35 Các qui tắc chuyển đổi (tt) (2) Mối quan hệ (2b) Một- Nhiều Thêm vào quan-hệ -một thuộc tính khóa quan-hệnhiều MANV NGSINH LUONG DCHI TENPHG MAPHG... cần thiết 39 Bài tập nhà Phát biểu sau định nghĩa thuộc tính từ mơ hình liệu quan hệ? A Một đặc trưng liệu giới thực mơ hình sở liệu B Một tập hợp giá trị nguyên tố C Một đặc tính liệu D Một tập