Tổng quan về SQL

Tổng quan về SQL

Bài 1: Tổng quan về ngôn ngữ SQLI Giới thiệu chung về cơ sở dữ liệuTrong hầu hết các ứng dụng hiện nay, người ta luôn nói đến cơ sở dữ liệu (CSDL) mà điển hình là CSDL quan hệ. Vậy CSDL là gì và CSDL quan hệ là gì? Trong bài viết này tôi sẽ cho các bạn có một cái nhìn tổng quan về CSDL, CSDL quan hệ và Hệ quản trị CSDL. Cũng trong bài viết này tôi sẽ sử dụng CSDL Northwind của Microsoft Access để làm ví dụ. Những điều tôi trình bày trong đây hoàn toàn có thể áp dụng cho CSDL MySQL và chương trình quản lý CSDL phpMyAdmin (không phải là một hệ quản trị CSDL).1. Cơ sở dữ liệuKhi xã hội ngày càng phát triển, tri thức của con người ngày càng nhiều dẫn đến dữ liệu của loài người ngày càng nhiều. Vấn đề đặt ra là phải làm sao phân loại các dữ liệu trên và lưu trữ chúng một cách hợp lý để có thể tìm thấy thông tin cần thiết một cách dễ dàng và nhanh chóng nhất. Ngày xưa, người ta đưa dữ liệu vào các trang sách, văn bản rồi lưu nó ở các thư viện, các thư viện lại được chia thành thư viện KHKT, thư viện Luật, thư viện KHXH&NV, … Sau này khi con người sáng tạo ra máy tính, người ta đã có một công cụ tiện lợi hơn để lưu trữ thông tin đó là băng từ, đĩa từ, đĩa quang, … Với vài chiếc đĩa CD-ROM, nó đã có thể lưu toàn bộ sách vở, văn bản của một thư viện tầm trung. Quả là tiện lợi! Và với tốc độ cao của máy tính thì việc tổ chức hợp lý thông tin trên các loại bộ nhớ sẽ làm cho công việc lưu trữ tìm kiếm ngày càng dễ dàng và tốc độ cũng cực nhanh.Người ta đã nghĩ ra những cấu trúc khác nhau để có thể lưu trữ dữ liệu để tiện cho việc đó. Những cấu trúc đó cùng các file lưu trữ dữ liệu theo cấu trúc đó đã lập nên những CSDL. Một trong những yêu cầu cơ bản của CSDL là phải có kích thước hợp lý, việc tìm kiếm và lưu trữ thông tin dễ dàng. Các bạn đã thấy có những CSDL như Access, SQL Server, Oracle, …Ví dụ: Danh sách người dân trong một huyện được lưu lại trong một tủ hồ sơ nào đó, hay hiện đại hơn lưu trữ trong một file nào đó đã tạo nên một file CSDL. Vấn đề chỉ là chúng ta đề ra những phương pháp lưu trữ (thêm, bớt) và tìm kiếm hợp lý.Một trong những CSDL phổ biến nhất là CSDL quan hệ.2. Cơ sở dữ liệu quan hệCSDL quan hệ là một CSDL bao gồm các bảng (Table). Mỗi bảng có nhiều dòng (Row), mỗi dòng có nhiều cột (Column) nhưng số cột ở mỗi dòng là như nhau. Mỗi dòng như vậy người ta gọi là một bản ghi (Record), mỗi cột người ta gọi là một trường (Field). Các bảng khác nhau sẽ quan hệ (liên hệ) với nhau thông qua các trường.Để cho dễ hiểu tôi sẽ dùng ví dụ để mô tả cho các bạn. Giả sử bạn có một bảng các nhân viên tên là Employees. Trong bảng này bạn liệt kê danh sách các nhân viên, thông tin về mỗi người trên một dòng, thông tin này gồm có Mã nhân viên (EmployeeID), Họ (LastName), Tên (FirstName), Ngày sinh (BirthDate), Số điện thoại nhà riêng (HomePhone).EmployeeID LastName FirstName BirthDate HomePhoneE001 Davolio Nancy 08-Dec-1968 (206) 555-9857E002 Fuller Andrew 19-Feb-1952 (206) 555-9482 EmployeeID LastName FirstName BirthDate HomePhoneE003 Leverling Janet 30-Aug-1963 (206) 555-3412E004 Peacock Margaret 19-Sep-1958 (206) 555-8122E005 Buchanan Steven 04-Mar-1955 (71) 555-4848E006 Suyama Michael 02-Jul-1963 (71) 555-7773E007 King Robert 29-May-1960 (71) 555-5598E008 Callahan Laura 09-Jan-1958 (206) 555-1189E009 Dodsworth Anne 02-Jul-1969 (71) 555-4444Khi đó ta gọi EmployeeID, LastName, FirstName, BirthDate, HomePhone là các trường còn 9 dòng trong bảng là những bản ghi (9 bản ghi).Bây giờ ta lại có một bảng khác là bảng các đơn đặt hàng Orders, trong bảng này ta cần có thông tin về Mã đơn hàng (OrderID), Khách hàng, Nhân viên bán hàng, Ngày mua hàng. Khi đó với những thông tin như Nhân viên bán hàng, ta không cần thiết phải lưu chi tiết thông tin về nhân viên đó mà ta chỉ cần Mã nhân viên (EmployeeID) là đủ bởi con số đó sẽ xác định duy nhất một nhân viên và ta có thể dùng mã đó để tra cứu trong bảng nhân viên (Employees) và sẽ biết được thông tin đầy đủ về nhân viên đó.Order ID Contact Name Employee ID Order Date11011 Maria Anders 3 09-Apr-199810643 Maria Anders 6 25-Aug-199710835 Maria Anders 1 15-Jan-199810692 Maria Anders 4 03-Oct-199710952 Maria Anders 1 16-Mar-199810702 Maria Anders 4 13-Oct-199710625 Ana Trujillo 3 08-Aug-199710759 Ana Trujillo 3 28-Nov-199710926 Ana Trujillo 4 04-Mar-1998Khi đó ta nói bảng các đơn đặt hàng Orders có quan hệ với bảng nhân viên Employees thông qua trường EmployeeID.Chính những mối quan hệ giữa các bảng này đã làm nên CSDL Quan hệ.3. Hệ quản trị Cơ sở dữ liệuChắc hẳn các bạn đã từng nghe nói tới những Hệ quản trị CSDL như Microsoft Access, Oracle, … Đó là những bộ chương trình cho phép các bạn tạo ra các CSDL, lưu trữ CSDL, khai thác thông tin trong CSDL.Trong các Hệ quản trị CSDL người ta dùng một ngôn ngữ đặc biệt để quản lý (tạo, xoá, thêm, bớt, xem, …) các CSDL. Đó là SQL (Structured Query Language) – Ngôn ngữ truy vấn cấu trúc. Trong tài liệu chúng tôi đưa cho các bạn trong dịp hè này có một tài liệu dịch của nhóm tôi về ngôn ngữ này, các bạn có thể dựa vào đó để tham khảo.Chẳng hạn tôi đã có bảng HocSinh có các trường là MaHS, TenHS, Lop.Khi đó có một số lệnh cơ bản như sau:a. Xem danh sách học sinhSELECT * FROM HocSinh; Dấu * đại diện cho tất cả các trường. Các bạn có thể chỉ liệt kê tên học sinh cũng được, khi đó ta dùng lệnh sau:SELECT TenHS FROM HocSinh;Nếu ta muốn tìm một học sinh có mã bằng TT cho trước, khi đó ta dùng lệnh sau:SELECT * FROM HocSinh WHERE MaHS = TT;Trong đó SELECT là câu lệnh liệt kê, WHERE là biểu thức điều kiện.b. Thêm một học sinh vào danh sáchINSERT INTO HocSinh(MaHS, TenHS, Lop) VALUES(‘123’, ‘Con De Vang’, ‘K47CA’);Trong đó INSERT INTO là câu lệnh chèn một bản ghi, VALUES sẽ liệt kê dữ liệu tương ứng theo thứ tự bản ghi được liệt kê ở đằng trước.II_Giới thiệu chung về SQL1>.SQL là gì?-SQL là viết tắt của Structure Query Language,nó là một công cụ quản lý dữ liệu được sử dụng phổ biến ở nhiều lĩnh vực .Hầu hết các ngôn ngữ bậc cao đều có trình hỗ trợ SQL như Visual BASic,Oracle,Visual C .Trong Oracle tất cả các chương trình và người sử dụng phải sử dụng SQL để truy nhập vào dữ liệu trong CSDL của Oracle. Các chương trình ứng dụng và các công cụ Oracle cho phép người sử dụng truy nhập tới CSDL mà không cần sử dụng trực tiếp SQL. Nhưng những ứng dụng đó khi chạy phải sử dụng SQL.2>.Lịch sử phát triển:-SQL được phát triển từ ngôn ngữ SEQUEL2 bởi IBM theo mô hình Codd tại trung tâm nghiên cứu của IBM ở California ,vào những năm 70 cho hệ thống QTCSDL lớn. -Đầu tiên SQL được sử dụng trong các ngôn ngữ quản lý CSDL và chạy trên các máy đơn lẻ. Song do sự phát triển nhanh chóng của nhu cầu xây dựng những CSDL lớn theo mô hình khách chủ( trong mô hình này toàn bộ CSDL được tập trung trên máy chủ (Server)). Mọi thao tác xử lý dữ liệu được thực hiện trên máy chủ bằng các lệnh SQL máy trạm chỉ dùng để cập nhập hoặc lấy thông tin từ máy chủ). Ngày nay trong các ngôn ngữ lập trình bậc cao đều có sự trợ giúp của SQL. Nhất là trong lĩnh vực phát triển của Internet ngôn ngữ SQL càng đóng vai trò quan trọng hơn. Nó được sử dụng để nhanh chóng tạo các trang Web động SQL đã được viện tiêu chuẩn quốc gia Mỹ (ANSI)và tổ chức tiêu chuẩn quốc tế (ISO) chấp nhận như một ngôn ngữ chuẩn cho CSDL quan hệ .Nhưng cho đến nay chuẩn này chưa đưa ra đủ 100%.Nên các SQL nhúng trong các ngôn ngữ lập trình khác nhau đã được bổ xung mở rộng cho SQL chuẩn cho phù hợp với các ứng dụng của mình.Do vậy có sự khác nhau rõ ràng giưã các SQL.3>.Đặc điểm của SQL và đối tượng làm việc:a>Đặc điểm:-SQL là ngôn ngữ tựa tiếng Anh.-SQL là ngôn ngữ phi thủ tục,Nó không yêu cầu ta cách thức truy nhập CSDL như thế nào Tất cả các thông báo của SQL đều rất dễ sử dụng và ít khả năng mắc lỗi .-SQL cung cấp tập lệnh phong phú cho các công việc hỏi đáp DL+Chèn,cập nhật ,xoá các hàng trong một quan hệ+Tạo,sửa đổi,thêm và xoá các đối tượng trong của CSDL. +Điều khiển việc truy nhập tới cơ sở dữ liệu và các đối tượng của CSDL để đảm bảo tính bảo mật của cơ sở DL+đảm bảo tính nhất quán và sự ràng buộc của CSDL.-Yêu cầu duy nhất để sử dụng cho các hỏi đáp là phải nắm vững được các cấu trúc CSDL của mình.b>Đối tượng làm việc của SQL:-Là các bảng ( tổng quát là các quan hệ )dữ liệu hai chiêù .Các bảng này bao gồm một hoặc nhiều cột và hàng.Các cột gọi là các trường ,các hàng gọi là các bản ghi.Cột với tên gọi và kiểu dữ liệu (kiểu dl của mỗi cột là duy nhất)xác định tạo nên cấu trúc của bảng (Ta có thể dùng lệnh Desc[ribe] TABLE-name để xem cấu trúc của bảng ,phần tuỳ chọn[] có thể được bỏ trong Oracle).Khi bảng đã được tổ chức hệ thống cho một mục đích nào đó có một CSDL4>.Các kiểu dữ liệu cơ bản của SQL:-Integer:Số nguyên:-2147483648 đến 2147483647-Smallinteger:-32768 đến 32767-Number(n,p):số thập phân độ dài tối đa là n kể cả p chữ số thập phân(không tính dấu chấm).-char (n):xâu có độ dàI cố định là n n<=255-varchar(n):xâu có độ dàI biến đổi (0-:-n)-long varchar :xâu có độ dài không cố định,độ dài có thể thay đổi 4Kb-:-32Kb-Date:Dữ liệu kiểu ngày.III/ Giới thiệu về SQL Server 2000SQL Server 2000 là một hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu (Relational Database Management System (RDBMS) ) sử dụng Transact-SQL để trao đổi dữ liệu giữa Client computer và SQL Server computer. Một RDBMS bao gồm databases, database engine và các ứng dụng dùng để quản lý dữ liệu và các bộ phận khác nhau trong RDBMS.SQL Server 2000 được tối ưu để có thể chạy trên môi trường cơ sở dữ liệu rất lớn (Very Large Database Environment) lên đến Tera-Byte và có thể phục vụ cùng lúc cho hàng ngàn user. SQL Server 2000 có thể kết hợp "ăn ý" với các server khác như Microsoft Internet Information Server (IIS), E-Commerce Server, Proxy Server SQL Server có 7 editions:• Enterprise : Chứa đầy đủ các đặc trưng của SQL Server và có thể chạy tốt trên hệ thống lên đến 32 CPUs và 64 GB RAM. Thêm vào đó nó có các dịch vụ giúp cho việc phân tích dữ liệu rất hiệu quả (Analysis Services) • Standard : Rất thích hợp cho các công ty vừa và nhỏ vì giá thành rẻ hơn nhiều so với Enterprise Edition, nhưng lại bị giới hạn một số chức năng cao cấp (advanced features) khác, edition này có thể chạy tốt trên hệ thống lên đến 4 CPU và 2 GB RAM. • Personal: được tối ưu hóa để chạy trên PC nên có thể cài đặt trên hầu hết các phiên bản windows kể cả Windows 98. • Developer : Có đầy đủ các tính năng của Enterprise Edition nhưng được chế tạo đặc biệt như giới hạn số lượng người kết nối vào Server cùng một lúc Ðây là edition mà các bạn muốn học SQL Server cần có. Chúng ta sẽ dùng edition này trong suốt khóa học. Edition này có thể cài trên Windows 2000 Professional hay Win NT Workstation. • Desktop Engine (MSDE): Ðây chỉ là một engine chạy trên desktop và không có user interface (giao diện). Thích hợp cho việc triển khai ứng dụng ở máy client. Kích thước database bị giới hạn khoảng 2 GB. • Win CE : Dùng cho các ứng dụng chạy trên Windows CE • Trial: Có các tính năng của Enterprise Edition, download free, nhưng giới hạn thời gian sử dụng. 1.1. Cài Ðặt SQL Server 2000 (Installation) Các bạn cần có Developer Edition và ít nhất là 64 MB RAM, 500 MB hard disk để có thể install SQL Server. Bạn có thể install trên Windows Server hay Windows XP Professional, Windows 2000 Professional hay NT Workstation nhưng không thể install trên Win 98 family.Vì một trong những đặc điểm của các sản phẩm Microsoft là dễ install nên chúng tôi không trình bày chi tiết về cách install hay các bước install mà chỉ trình bày các điểm cần lưu ý khi install mà thôi. Nếu các bạn gặp trở ngại trong việc install thì có thể đưa lên forum để hỏi thêm. Khi install bạn cần lưu ý các điểm sau:Ở màn hình thứ hai bạn chọn Install Database Server. Sau khi install xong SQL Server bạn có thể install thêm Analysis Service nếu bạn thích.Ở màn hình Installation Definition bạn chọn Server and Client Tools.Sau đó bạn nên chọn kiểu Custom và chọn tất cả các bộ phận của SQL Server. Ngoài ra nên chọn các giá trị mặc định (default)Ở màn hình Authentication Mode nhớ chọn Mixed Mode . Lưu ý vì SQL Server có thể dùng chung chế độ bảo mật (security) với Win NT và cũng có thể dùng chế độ bảo mật riêng của nó. Trong Production Server người ta thường dùng Windows Authetication vì độ an toàn cao hơn và dễ dàng cho người quản lý mạng và cả cho người sử dụng. Nghĩa là một khi bạn được chấp nhận (authenticated) kết nối vào domain thì bạn có quyền truy cập dữ liệu (access data) trong SQL Server. Tuy nhiên ta nên chọn Mixed Mode để dễ dàng cho việc học tập.Sau khi install bạn sẽ thấy một icon nằm ở góc phải bên dưới màn hình, đây chính là Service Manager. Bạn có thể Start, Stop các SQL Server services dễ dàng bằng cách double-click vào icon này.1.2. Một chút kiến thức về các Version của SQL ServerSQL Server của Microsoft được thị trường chấp nhận rộng rãi kể từ version 6.5. Sau đó Microsoft đã cải tiến và hầu như viết lại một engine mới cho SQL Server 7.0. Cho nên có thể nói từ version 6.5 lên version 7.0 là một bước nhảy vọt. Có một số đặc tính của SQL Server 7.0 không tương thích với version 6.5. Trong khi đó từ Version 7.0 lên version 8.0 (SQL Server 2000) thì những cải tiến chủ yếu là mở rộng các tính năng về web và làm cho SQL Server 2000 đáng tin cậy hơn. Một điểm đặc biệt đáng lưu ý ở version 2000 là Multiple-Instance. Nói cho dễ hiểu là bạn có thể install version 2000 chung với các version trước mà không cần phải uninstall chúng. Nghĩa là bạn có thể chạy song song version 6.5 hoặc 7.0 với version 2000 trên cùng một máy (điều này không thể xảy ra với các version trước đây). Khi đó version cũ trên máy bạn là Default Instance còn version 2000 mới vừa install sẽ là Named Instance.1.3. Các thành phần quan trọng trong SQL Server 2000SQL Server 2000 được cấu tạo bởi nhiều thành phần như Relational Database Engine, Analysis Service và English Query Các thành phần này khi phối hợp với nhau tạo thành một giải pháp hoàn chỉnh giúp cho việc lưu trữ và phân tích dữ liệu một cách dễ dàng. 1.3.1. Relational Database Engine - Cái lõi của SQL Server:Ðây là một engine có khả năng chứa data ở các quy mô khác nhau dưới dạng table và support tất cả các kiểu kết nối (data connection) thông dụng của Microsoft như ActiveX Data Objects (ADO), OLE DB, and Open Database Connectivity (ODBC). Ngoài ra nó còn có khả năng tự điều chỉnh (tune up) ví dụ như sử dụng thêm các tài nguyên (resource) của máy khi cần và trả lại tài nguyên cho hệ điều hành khi một user log off.1.3.2. Replication - Cơ chế tạo bản sao (Replica):Giả sử bạn có một database dùng để chứa dữ liệu được các ứng dụng thường xuyên cập nhật. Một ngày đẹp trời bạn muốn có một cái database giống y hệt như thế trên một server khác để chạy báo cáo (report database) (cách làm này thường dùng để tránh ảnh hưởng đến performance của server chính). Vấn đề là report server của bạn cũng cần phải được cập nhật thường xuyên để đảm bảo tính chính xác của các báo cáo. Bạn không thể dùng cơ chế back up and restore trong trường hợp này. Thế thì bạn phải làm sao? Lúc đó cơ chế replication của SQL Server sẽ được sử dụng để bảo đảm cho dữ liệu ở 2 database được đồng bộ (synchronized). Replication sẽ được bàn kỹ trong bài 12 1.3.3. Data Transformation Service (DTS) - Một dịch vụ chuyển dịch data vô cùng hiệu quảNếu bạn làm việc trong một công ty lớn trong đó data được chứa trong nhiều nơi khác nhau và ở các dạng khác nhau cụ thể như chứa trong Oracle, DB2 (của IBM), SQL Server, Microsoft Access Bạn chắc chắn sẽ có nhu cầu di chuyển data giữa các server này (migrate hay transfer) và không chỉ di chuyển bạn còn muốn định dạng (format) nó trước khi lưu vào database khác, khi đó bạn sẽ thấy DTS giúp bạn giải quyết công việc trên dễ dàng như thế nào. DTS sẽ được bàn kỹ trong bài 8.1.3.4. Analysis Service - Một dịch vụ phân tích dữ liệu rất hay của MicrosoftDữ liệu (Data) chứa trong database sẽ chẳng có ý nghĩa gì nhiều nếu như bạn không thể lấy được những thông tin (Information) bổ ích từ đó. Do đó Microsoft cung cấp cho bạn một công cụ rất mạnh giúp cho việc phân tích dữ liệu trở nên dễ dàng và hiệu quả bằng cách dùng khái niệm hình khối nhiều chiều (multi-dimension cubes) và kỹ thuật "đào mỏ dữ liệu" (data mining) sẽ được chúng tôi giới thiệu trong bài 13.1.3.5. English Query - Một dịch vụ mà người Việt Nam chắc là ít muốn dùng :-) (?)Ðây là một dịch vụ giúp cho việc query data bằng tiếng Anh "trơn" (plain English).1.3.6. Meta Data Service:Dịch vụ này giúp cho việc chứa đựng và "xào nấu" Meta data dễ dàng hơn. Thế thì Meta Data là cái gì vậy? Meta data là những thông tin mô tả về cấu trúc của data trong database như data thuộc loại nào String hay Integer ., một cột nào đó có phải là Primary key hay không Bởi vì những thông tin này cũng được chứa trong database nên cũng là một dạng data nhưng để phân biệt với data "chính thống" người ta gọi nó là Meta Data. Phần này chắc là bạn phải xem thêm trong một thành phần khác của SQL Server sắp giới thiệu sau đây là SQL Server Books Online vì không có bài nào trong loạt bài này nói rõ về dịch vụ này cả.1.3.7. SQL Server Books Online - Quyển Kinh Thánh không thể thiếu: Cho dù bạn có đọc các sách khác nhau dạy về SQL server thì bạn cũng sẽ thấy books online này rất hữu dụng và không thể thiếu được( cho nên Microsoft mới hào phóng đính kèm theo SQL Server).1.3.8. SQL Server Tools - Ðây là một bộ đồ nghề của người quản trị cơ sở dữ liệu (DBA )Ái chà nếu kể chi tiết ra thì hơi nhiều đấy cho nên bạn cần đọc thêm trong books online. Ở đây người viết chỉ kể ra một vài công cụ thông dụng mà thôi.  Ðầu tiên phải kể đến Enterprise Manager. Ðây là một công cụ cho ta thấy toàn cảnh hệ thống cơ sở dữ liệu một cách rất trực quan. Nó rất hữu ích đặc biệt cho người mới học và không thông thạo lắm về SQL.  Kế đến là Query Analyzer. Ðối với một DBA giỏi thì hầu như chỉ cần công cụ này là có thể quản lý cả một hệ thống database mà không cần đến những thứ khác. Ðây là một môi trường làm việc khá tốt vì ta có thể đánh bất kỳ câu lệnh SQL nào và chạy ngay lập tức đặc biệt là nó giúp cho ta debug mấy cái stored procedure dễ dàng.  Công cụ thứ ba cần phải kể đến là SQL Profiler. Nó có khả năng "chụp" (capture) tất cả các sự kiện hay hoạt động diễn ra trên một SQL server và lưu lại dưới dạng text file rất hữu dụng trong việc kiểm soát hoạt động của SQL Server.  Ngoài một số công cụ trực quan như trên chúng ta cũng thường hay dùng osql và bcp (bulk copy) trong command prompt. . hình là CSDL quan hệ. Vậy CSDL là gì và CSDL quan hệ là gì? Trong bài viết này tôi sẽ cho các bạn có một cái nhìn tổng quan về CSDL, CSDL quan hệ và Hệ. Bài 1: Tổng quan về ngôn ngữ SQLI Giới thiệu chung về cơ sở dữ liệuTrong hầu hết các ứng dụng hiện nay, người