Chương 4 và 5 giới thiệu về mô hình quan hệ và đại số quan hệ. Thông qua chương này người học có thể nắm bắt được các khái niệm về mô hình quan hệ và đại số quan hệ, biết được các ràng buộc của quan hệ và lược đồ CSDL quan hệ, biết được các phép toán đại số quan hệ cơ bản,... Mời các bạn cùng tham khảo.
CHƯƠNG MƠ HÌNH QUAN HỆ (Relational Model) Khái niệm mơ hình quan hệ • Mơ hình quan hệ (Relational Model) sử dụng tập quan hệ (Relational) để biểu diễn liệu mối quan hệ liệu • Mơ hình quan hệ kết hợp thành phần: Cấu trúc, toàn vẹn thao tác Khái niệm mơ hình quan hệ – Cấu trúc: định nghĩa sở liệu tập hợp quan hệ (Relations) – Toàn vẹn: tính tồn vẹn sơ liệu trì mơ hình quan hệ cách sử dụng khóa khóa ngoại – Thao tác: Một tập hợp phép toán thao tác liệu phép toán tập hợp, phép toán quan hệ Khái niệm mơ hình quan hệ • Quan hệ (Relation): bảng giá trị gồm hai thành phần: lược đồ quan hệ (relation schema) thể quan hệ (relation instance) – Lược đồ quan hệ (relation schema): xác định tên quan hệ, tên kiểu liệu thuộc tính quan hệ Ký hiệu: R(A1, A2, …, An) • • A1, A2, …, An: danh sách thuộc tính R tên quan hệ Khái niệm mơ hình quan hệ – Thể quan hệ (relation instance): bảng giá trị gồm dòng cột Ví dụ: lược đồ quan hệ Student Students(sid: string, name: string, login: string, age: integer , gpa: real) Khái niệm mơ hình quan hệ – Miền giá trị (Domain): tập giá trị hợp lệ thuộc tính quan hệ • • Lược đồ quan hệ R(A1, A2, …, An) D: miền giá trị Ai ký hiệu dom(Ai) – Ràng buộc miền giá trị (Domain constraint): điều kiện mà thể quan hệ phải thỏa mãn Mỗi giá trị domain ngun tố Ví dụ: • Số CMND tập số từ đến Khái niệm mô hình quan hệ – Các thành phần quan hệ: Khái niệm mơ hình quan hệ • Một quan hệ (relation) r lược đồ quan hệ R(A1, A2, …, An) ký hiệu r(R), tập n-tuples r = {t1, t2, , tm} – Mỗi n-tuples t danh sách có thứ tự n giá trị t = , với vi, ≤ i ≤ n, phần tử dom(A) giá trị đặc biệt null – Giá trị thứ i t tương ứng với thuộc tính Ai biểu diễn t[Ai] Các ràng buộc quan hệ • Ràng buộc khóa (Key Constraints): quan hệ định nghĩa tập hợp (tuples) Tất quan hệ phải Các ràng buộc quan hệ • Khóa (key): Một thuộc tính tập thuộc tính dùng để xác định dòng quan hệ Khóa chia thành loại: – Siêu khóa (Super key) – Khóa dự tuyển (Candidate key) – Khóa (Primary key) Các phép toán đại số quan hệ từ tập kết hợp (Combined set) JOIN RS: Relate rows from second table and • – NATURAL • Thực phép kết tất thuộc tính chung • Loại bỏ thuộc tính chung kết Các phép toán đại số quan hệ từ tập kết hợp (Combined set) Ví dụ: Các phép tốn đại số quan hệ từ tập kết hợp (Combined set) – Theta Join: Điều kiện kết khác với phép Example: Các phép toán đại số quan hệ từ tập kết hợp (Combined set) – Outer Join: giữ lại cặp giá trị so trùng field liên kết hai quan hệ, giá trị khơng so trùng có giá trị null bảng cịn lại Có loại kết outer join • • • Full outer join Left outer join Right outer join Các phép toán đại số quan hệ từ tập kết hợp (Combined set) – Outer Join: Các phép toán đại số quan hệ từ tập kết hợp (Combined set) – Outer Join Các phép toán đại số quan hệ từ tập kết hợp (Combined set) – Outer Join: Các phép toán đại số quan hệ từ tập kết hợp (Combined set) – Outer Join Tập đầy đủ phép tốn quan hệ • Tập phép toán: select, project, union, set difference, Cartesian product gọi tập đầy đủ tất biểu thức đại số quan hệ kết hợp phép tốn Ví dụ: – – R ∩ S = (R ∪ S ) – ((R − S) ∪ (S − R)) R ⨝ S = σ (R X S) Chức tổng hợp Phân nhóm • • Một loại yêu cầu mà thực phép toán đại số quan hệ thực chức tổng hợp tập giá trị từ CSDL Các hàm tổng hợp áp dụng cho tập giá trị bao gồm: SUM, AVERAGE, MAXIMUM, MINIMUM, COUNT Chức tổng hợp Phân nhóm Ví dụ: Chức tổng hợp Phân nhóm Cách sử dụng tốn tổng hợp ℱ – ℱMAX Salary (Employee): Xuất danh sách nhân viên có lương cao – ℱMIN Salary (Employee): Xuất danh sách nhân viên có lương thấp – ℱSUM Salary (Employee): Xuất tổng lương nhân viên 6.5 Additional Relational Operations – ℱCOUNT SSN, AVERAGE Salary (Employee): Nhóm nhân viên theo DNO, đếm số nhân viên tính lương trung bình phịng ban Examples of Queries in Relational Algebra • QUERY 1: Retrieve the name and address of all employees who work for the 'Research' department RESEARCH_DEPT←σ DNAME=’Research’ (DEPARTMENT) RESEARCH_EMPS ←(RESEARCH_DEPT ⨝DNUMBER= DNOEMPLOYEEEMPLOYEE) RESULT ← π FNAME, LNAME, ADDRESS (RESEARCH_EMPS) Examples of Queries in Relational Algebra • QUERY 2: For every project located in 'Stafford', list the project number, the controlling department number, and the department manager's last name, address, and birth date STAFFORO_PROJS← σ PLOCATION=' STAFFORD' (PROJECT) CONTR_DEPT←(STAFFORD_PROJS⨝DNVM=DNVMBER DEPARTMENT) PROJ_DEPT_MGR ←(CONTR_DEPT ⨝ NMGRSSN=SSN EMPLOYEE) RESULT ← π PNUMBER, DNUM, LNAME, ADDRESS BDATE (PROJ_DEPT_MGR) ...Khái niệm mơ hình quan hệ • Mơ hình quan hệ (Relational Model) sử dụng tập quan hệ (Relational) để biểu diễn liệu mối quan hệ liệu • Mơ hình quan hệ kết hợp thành phần: Cấu trúc,... quan hệ phải thỏa mãn Mỗi giá trị domain ngun tố Ví dụ: • Số CMND tập số từ đến Khái niệm mơ hình quan hệ – Các thành phần quan hệ: Khái niệm mơ hình quan hệ • Một quan hệ (relation) r lược đồ quan. .. Algebra ) Các phép toán đại số quan hệ • • Tập phép tốn mơ hình quan hệ gọi đại số quan hệ Các phép toán cho phép người dùng truy xuất liệu theo yêu cầu, kết phép toán quan hệ Có thể chia thành