Đang tải... (xem toàn văn)
Trong lĩnh vực Công Nghệ Thông Tin nói riêng, yêu cầu quan trọng nhất của người học đó chính là thực hành. Có thực hành thì người học mới có thể tự mình lĩnh hội và hiểu biết sâu sắc với lý thuyết. Với ngành mạng máy tính, nhu cầu thực hành được đặt lên hàng đầu. Tuy nhiên, trong điều kiện còn thiếu thốn về trang bị như hiện nay, người học đặc biệt là sinh viên ít có điều kiện thực hành. Đặc biệt là với các thiết bị đắt tiền như Router, Switch chuyên dụng
Mơn CƠ SỞ DỮ LIỆU Chương 2: Mơ hình sở liệu quan hệ (Các khái niệm bản) Nội dung MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA MƠ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ Thuộc Tính (Attribute) Lược Đồ Quan Hệ (Relation schema) Quan Hệ (Relation) Bộ (Tuple) Siêu Khóa - Khóa Chính CHUYỂN TỪ MƠ HÌNH THỰC THỂ KẾT HỢP SANG MƠ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ CÁC PHÉP TỐN ĐẠI SỐ TRÊN CÁC QUAN HỆ) Phép Hợp (Union) Phép Giao (Intersection) Phép Trừ (Minus) Tích Descartes (Cartesian Product) Phép Chiếu( Projection) Phép Chọn (Selection) Phép - Kết, Phép Kết Tự Nhiên MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1 Thuộc Tính (Attribute) Kiểu liệu thuộc tính Thuộc tính đặc trưng riêng biệt đối tượng Một thuộc tính cần có: kiểu liệu thuộc tính miền giá trị thuộc tính Các thuộc tính phân biệt qua tên gọi phải thuộc kiểu liệu định (số, chuỗi, ngày tháng, logic, hình ảnh,…) Kiểu liệu kiểu vơ hướng kiểu có cấu trúc Một đối tượng khơng có hai thuộc tính tên Miền giá trị thuộc tính Thơng thường thuộc tính chọn lấy giá trị tập kiểu liệu tập hợp gọi miền giá trị thuộc tính Thường dùng chữ in hoa A,B,C,… để biểu diễn thuộc tính, A1,A2,…., An để biểu diễn số lượng lớn thuộc tính MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN (tt) 1.2 Lược Đồ Quan Hệ (Relation schema) Tập tất thuộc tính cần quản lý đối tượng với mối liên hệ chúng gọi lược đồ quan hệ Lược đồ quan hệ Q với tập thuộc tính {A1,A2, ,An} viết Q(A1,A2, ,An) Tập thuộc tính Q ký hiệu Q+ Thường thành lập lược đồ, người thiết kế ln gắn cho ý nghĩa định, ý nghĩa gọi tân từ lược đồ quan hệ Khi phát biểu tân từ cho lược đồ quan hệ, người thiết kế cần phải mô tả đầy đủ ý nghĩa để người khác tránh hiểu nhầm VD: Tân từ lược đồ quan hệ Sinh viên là: "mỗi sinh viên có mã sinh viên (MASV) nhất, mã sinh viên xác định tất thuộc tính sinh viên họ tên (HOTEN), nữ (NU) ,ngày sinh (NGAYSINH), lớp theo học (MALOP), học bổng (HOCBONG), tỉnh (TINH)" Nhiều lược đồ quan hệ nằm hệ thống quản lý gọi lược đồ sở liệu MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN (tt) Ví dụ Lược Đồ Quan Hệ: Lược đồ CSDL dùng để quản lý điểm sinh viên bao gồm quan hệ Sv, Lop, Kh, Mh, Kq: Sv(MASV, HOTEN,NU, NGAYSINH, MALOP, HOCBONG, TINH); Tân từ: Mỗi sinh viên có MASV Mỗi MASV xác định tất thuộc tính cịn lại sinh viên Lop(MALOP, TENLOP,MAKHOA); Tân từ: Mỗi lớp có ma lớp nhất, mã lớp xác định tên lớp, khoa mà sinh viên theo học Kh(MAKHOA,TENKHOA, SOCBGD); Tân từ: Mỗi khoa có MAKHOA Mỗi MAKHOA xác định tất thuộc tính cịn lại khoa Mh(MAMH, TENMH, SOTIET); Tân từ: Mơi Mơn học có MAMH Mỗi MAMH xác định tất thuộc tính cịn lại mơn học Kq(MASV, MAMH, DIEMTHI); Tân từ: Mỗi sinh viên với môn học xác định điểm thi MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN (tt) 1.3 Quan Hệ (Relation) Sự thể lược đồ quan hệ Q thời điểm gọi quan hệ, rõ ràng lược đồ quan hệ định nghĩa nhiều quan hệ Thường ta dùng ký hiệu Q,R,S để lược đồ quan hệ, quan hệ thường dùng ký hiệu q, r, s Về trực quan quan hệ bảng hai chiều 1.4 Bộ (Tuple) Mỗi thông tin đối tượng thuộc quan hệ, (được định nghĩa dây) gọi mẫu tin Thường người ta dùng chữ thường (như t, p, q,…) để biểu diễn quan hệ, chẳng hạn để nói t quan hệ r định nghĩa lược đồ quan hệ Q, ta viết sau: Gọi r quan hệ định nghĩa lược đồ quan hệ Q; t r MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN (tt) 1.5 Siêu Khóa - Khóa: Dựa vào tân từ người ta xác định tập thuộc tính khóa lược đồ quan hệ sau đây: S gọi siêu khóa lược đồ quan hệ R với hai tùy ý quan hệ R giá trị thuộc tính S khác Nói cách khác, S siêu khóa Q với r quan hệ Q, t1,t2 hai thuộc r t1.r ≠ t2.r Một lược đồ quan hệ có nhiều siêu khóa Siêu khóa khơng chứa siêu khóa khác gọi khóa định, trường hợp lược đồ quan hệ có nhiều khóa định (hay khóa nội), khóa chọn để cài đặt gọi khóa Các thuộc tính tham gia vào khóa gọi thuộc tính khóa, thuộc tính khơng tham gia vào khóa gọi thuộc tính khơng khóa Một thuộc tính gọi thuộc tính khóa ngoại thuộc tính khơng khóa lược đồ quan hệ lại thuộc tính khóa lược đồ quan hệ khác CHUYỂN TỪ MƠ HÌNH THỰC THỂ KẾT HỢP SANG MƠ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ Một số quy tắc sử dụng việc chuyển đổi mơ hình thực thể kết hợp thành mơ hình liệu quan hệ: Quy tắc 1: Chuyển đổi thực thể thành lược đồ quan hệ chuyển đổi thuộc tính thực thể thành thuộc tính lược đồ quan hệ tương ứng Khóa lược đồ quan hệ khóa thực thể tương ứng Quy tắc 2: Nếu kết hợp mà hai nhánh có số max n mối kết hợp chuyển thành lược đồ quan hệ K' gồm thuộc tính mối kết hợp k, cơng thêm thuộc tính khóa hai lược đồ quan hệ A, B tương ứng với hai thực thể tham gia vào kết hợp Khóa lược đồ quan hệ K' gồm hai khóa hai lược đồ quan hệ A B CHUYỂN TỪ MÔ HÌNH THỰC THỂ KẾT HỢP SANG MƠ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ (tt) Một số quy tắc sử dụng việc chuyển đổi mơ hình thực thể kết hợp thành mơ hình liệu quan hệ: (tt) Quy tắc 3: Mối kết hợp mà nhánh có số n (Nhánh B) nhánh cịn lại có số max ( nhánh A) loại bỏ mối kết hợp khỏi mơ hình thực thể kết hợp thêm thuộc tính khóa lược đồ tương ứng với thực thể nhánh B vào lược đồ tương ứng với thực thể nhánh A(khóa B thành khóa ngoại A) Nếu mối kết hợp có thuộc tính thuộc tính thêm vào lược đồ quan hệ tương ứng với thực thể nhánh A Quy tắc 4: Nếu mối kết hợp mà hai nhánh có số max áp dụng quy tắc cho hai nhánh tùy chọn CÁC PHÉP TOÁN ĐẠI SỐ TRÊN CÁC QH 3.1 Phép Hợp (Union) Ta nói hai quan hệ r1 r2 tương thích chúng định nghĩa lược đồ quan hệ Cho hai quan hệ tương thích r1 r2 Hợp hai quan hệ r1 r2 ký hiệu r1 + r2 quan hệ lược đồ quan hệ Q gồm phần tử thuộc r1 thuộc r2, tức là: r1 + r = {t | t r1 t r2} 10 CÁC PHÉP TỐN ĐẠI SỐ TRÊN CÁC QH 3.1 (tt)Ví dụ Phép Hợp Thứ tự trước/sau phần tử (các bộ) quan hệ r1, r2 r1 + r2 = r2 + r1 r r + r = r Một cách tổng quát lấy hợp n quan hệ tương thích: cho n quan hệ tương thích r1,r2,…,rn Hợp n quan hệ r1,r2,…,rn quan hệ r1 + r2+ …+ rn gồm phần tử thuộc r1 thuộc r2 … thuộc rn 11 CÁC PHÉP TOÁN ĐẠI SỐ TRÊN CÁC QH(tt) 3.2 Phép Giao (Intersection) Cho lược đồ quan hệ Q(A1,A2, ,An) r1 r2 hai quan hệ tương thích Q Giao hai quan hệ r1 r2 ký hiệu r1 * r2 quan hệ Q gồm phần tử vừa thuộc r1 vừa thuộc r2 Vậy: r1 * r2 = { t | t r1 t r2} 12 CÁC PHÉP TOÁN ĐẠI SỐ TRÊN CÁC QH(tt) 3.3.Phép Trừ (Minus) Cho hai quan hệ r1 r2 tương thích có tập thuộc tính Q(A1,A2, ,An ) Hiệu r1 r2 ký hiệu r1 - r2 quan hệ Q gồm phần tử thuộc r1 không thuộc r2 Vậy r1 - r2 = {t r1 t r2} 13 CÁC PHÉP TỐN ĐẠI SỐ TRÊN CÁC QH(tt) 3.4.Tích Descartes (Cartesian Product) Với phép tích Descartes hai quan hệ ta xét lược đồ rời (để cho vấn đề đơn giản) Cho hai lược đồ Q1(A1,A2, ,An) Q2(B1,B2, ,Bm) Với Q1 Q2 = Giả sử r1 , r2 hai quan hệ Q1, Q2 tương ứng Tích Descartes r1 r2 ký hiệu r1 x r2 quan hệ lược đồ Q1 Q2 gồm phần tử tạo từ tích Descartes hai quan hệ r1 r2 Vậy quan hệ r1 x r2 quan hệ lược đồ: Q = Q1 Q2 = { A1,A2, ,An,B1,B2, ,Bm } với r1 x r2 = {(t1,t2) : t1 r1, t2 r2 } 14 CÁC PHÉP TOÁN ĐẠI SỐ TRÊN CÁC QH(tt) 3.4 (tt) Ví Dụ Tích Descartes Q = Q1 Q2 = { A1,A2, ,An,B1,B2, ,Bm } với r1 x r2 = {(t1,t2) : t1 r1, t2 r2 } 15 CÁC PHÉP TOÁN ĐẠI SỐ TRÊN CÁC QH(tt) 2.5.Phép Chiếu( Projection) Cho lược đồ quan hệ Q(A1,A2, ,An), r quan hệ Q X Q+ ta gọi X lược đồ Q Phép chiếu r lên tập thuộc tính X, ký hiệu r[X] (hoặc r.X) tạo thành lược đồ quan hệ r', tập thuộc tính r' X quan hệ r' trích từ cách lấy thuộc tính có X Phép chiếu phép rút trích liệu theo cột 16 CÁC PHÉP TOÁN ĐẠI SỐ TRÊN CÁC QH(tt) 2.5 (tt) Ví dụ Phép Chiếu 17 CÁC PHÉP TOÁN ĐẠI SỐ TRÊN CÁC QH(tt) 3.6 Phép Chọn (Selection) Cho lược đồ quan hệ Q(A1,A2, ,An), r quan hệ định nghĩa Q X tập thuộc tính Q+ E mệnh đề logic phát biểu tập X Phần tử t r thỏa mãn điều kiện E ký hiệu t(E) Phép chọn từ quan hệ r theo điều kiện E tạo thành quan hệ ký hiệu r(E), tức r(E) = {t: t r t(E)} Phép chọn phép rút trích liệu theo dịng 18 CÁC PHÉP TOÁN ĐẠI SỐ TRÊN CÁC QH(tt) 3.7 Phép - Kết, Phép Kết Tự Nhiên Cho hai lược đồ quan hệ Q1 Q2 : Q1(A1,A2, ,An) Q2(B1,B2, ,Bm); r s hai quan hệ Q1 Q2 Ai Bj thuộc tính Q1 , Q2 cho MGT(AI)= MGT(BJ) phép so sánh (=, , , , ) MGT(AI) Ai Bj Phép kết r s ký hiệu r |>