Khái niệm mô hình quan hệMô hình CSDL quan hệ lần đầu tiên được E.F.Codd và tiếp sau đó được công ty IBM giới thiệu vào năm 1970. Ngày nay, hầu hết các tổ chức đã áp dụng CSDL quan hệ để quản lý dữ liệu trong đơn vị mình. Mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ Cấu trúc dữ liệu: dữ liệu được tổ chức dưới dạng quan hệ hay còn gọi là bảng. Thao tác dữ liệu: sử dụng những phép toán mạnh [bằng ngôn ngữ SQL]. Các thành phần cơ bản của mô hìnhMột số khái niệm của mô hình quan hệMô hình quan hệ là cách thức biểu diễn dữ liệu dưới dạng các quan hệ [các bảng]. Một quan hệ là một bảng dữ liệu 2 chiều [cột và dòng], mô tả một thực thể. Mỗi cột tương ứng với một thuộc tính của thực thể. Mỗi dòng chứa các giá trị dữ liệu của một đối tượng cụ thể thuộc thực thể Một số khái niệm cơ bản Lược đồ quan hệ: R[A1,,An], trong đó R là tên quan hệ, Ai là các thuộc tính, mỗi Ai có miền giá trị tương ứng dom[Ai]. Lược đồ quan hệ được sử dụng để mô tả một quan hệ, bao gồm: Tên quan hệ, các thuộc tính và bậc của quan hệ [số lượng các thuộc tính] Quan hệMột quan hệ r của R[A1,...,An], ký hiệu r[R] là một tập hợp n-bộ r={ t1, ..., tm}Trong đó: Mỗi ti =, vi dom[Ai]. r[R] dom[A1] x .... x dom[An] r = { [vi1,vi2,...,vin] / i=1,...,m} v11v12 V1n v21v22v2n ...... vm1vm2vmn A1A2Am Ta có Ai là các thuộc tính và miền giá trị của Ailà: D1=dom[A1], D2=dom[A2],...., Dn=dom[An].
Quan hệ EMPLOYEE trên tập các thuộc tính R={SSN, Name, BDate, Address, Salary} là một quan hệ 5 ngôi.
t1[001,Đỗ Hoàng Minh, 1960, Hà nội , 425] = t1[R] là một bộ của quan hệ EMPLOYEE Các tính chất của một quan hệ
Các ràng buộc toàn vẹn trên quan hệRàng buộc là những quy tắc được áp đặt lên trên dữ liệu đảm bảotính tin cậyvàđộ chính xáccủa dữ liệu. Các luật toàn vẹn được thiết kế để giữ cho dữ liệu phù hợp và đúng đắn. Có 4 kiểu ràng buộc chính: Ràng buộc miền giá trị [Domain Constraints], Ràng buộc khoá [Key Constraints], Ràng buộc thực thể [Entity Integrity Constraints], và Ràng buộc toàn vẹn tham chiếu [Referential Integrity Constraints]. Ràng buộc miềngiá trịLà một hợp các kiểu dữ liệu và những giá trị giới hạn mà thuộc tính có thể nhận được. Thông thường việc xác định miền giá trị của các thuộc tính bao gồm một số các yêu cầu sau: Tên thuộc tính, Kiểu dữ liệu, Độ dài dữ liệu, khuôn dạng của dữ liệu, các giá trị giới hạn cho phép, ý nghĩa, có duy nhất hay không, có cho phép giá trị rỗng hay không. Ràng buộc khoáKhóa chính [Primary Key] Khóa chính là một [hoặc một tập] các thuộc tính đóng vai trò là nguồn của một phụ thuộc hàm mà đích lần lượt là các thuộc tính còn lại. R={SSN, Name, BDate, Address, Salary} SSN Name, BDate, Address, Salary [Nguồn] [Đích] Ta thấy, từ SSN ta có thể suy ra toàn bộ các thuộc tính ứng. Vậy SSN được gọi là khóa chính. Một số gợi ý khi chọn khóa
Khóa dự tuyển [Candidate Key] Trong tập hợp các thuộc tính của một bảng, có thể có nhiều thuộc tính có thể dùng được làm khóa chính. Các thuộc tính đó được gọi là khóa dự tuyển. Khóa dự tuyển cần thỏa mãn 2 tính chất sau:
Khóa ngoại [Foreign Key] Trong nhiều trường hợp, khóa chính của một bảng được đưa sang làm thuộc tính bên bảng khác, thuộc tính đó gọi là khóa ngoại. Khóa ngoại đóng vai trò thể hiện liên kết giữa 2 bảng. Khóa phụ [Second Key] Đóng vai trò khi ta muốn sắp xếp lại dữ liệu trong bảng. Ta có bảng SINHVIEN [MaSV, Hoten, GioiTinh, Diem]. Muốn sắp xếp lại danh sách sinhviên theo thứ tự a, b, c.. của Họ tên. Khi đó thuộc tính Hoten được gọi là khóa phụ. Ràng buộc thực thểMỗi một lược đồ quan hệ R, chúng ta phải xác định khoá chính của nó. Khoá chính trong lược đồ quan hệ được gạch chân ở phía dưới của thuộc tính. Sau đây là danh sách các lược đồ quan hệ trong cơ sở dữ liệu COMPANY sau khi xác định ràng buộc thực thể Ràng buộc toàn vẹn tham chiếuMột bộ giá trị trong một quan hệ tham chiếu tới một bộ giá trị đã tồn tại trong một quan hệ khác. Ràng buộc toàn vẹn tham chiếu phải xác định trên 2 quan hệ: quan hệ tham chiếu [referencing relation] và quan hệ được tham chiếu [referenced relation]. Ràng buộc toàn vẹn tham chiếu còn được gọi là ràng buộc khoá ngoại. Thuộc tính DNo của quan hệ EMPLOYEE tham chiếu tới thuộc tính DNumber của quan hệ DEPARTMENT. Các phép toán trên CSDL quan hệPhép toán cập nhậtPhép chèn [INSERT]: Là phép bổ xung thêm một bộ vào quan hệ r cho trước. + Biểu diễn: INSERT[r; A1=d1,A2=d2,...,An=dn] với Ailà thuộc tính, di thuộc dom[Ai], i=1,..,n. Nếu thứ tự các trường là cố định, có thể biểu diễn phép chèn dưới dạng không tường minh INSERT[r; d1,d2,..., dn]. Chèn thêm một bộ t4=[004, Hoàng Thanh Vân,1969, Hà nội, 235] vào quan hệ EMPLOYEE[SSN, Name, BDate, Address, Salary] ta có thể viết: INSERT[EMPLOYEE; SSN= 004, Name= Hoàng Thanh Vân, BDate=1969, Address= Hà nội, Salary=235]. - Bộ mới được thêm không phù hợp với lược đồ quan hệ cho trước - Một số giá trị của một số thuộc tính nằm ngoài miền giá trị của thuộc tính đó. - Giá trị khoá của bộ mới có thể là giá trị đã có trong quan hệ đang lưu trữ. Phép loại bỏ [DEL]:Là phép xoá một bộ ra khỏi một quan hệ cho trước. - Biểu diễn : DEL[r; A1=d1,A2=d2,...,An=dn] hay DEL[[r, d1,d2,..., dn]. Nếu K=[E1,E2,...,Em] là khoá thì có thể viết DEL[r; E1=e1,E2=e2,...,Em=em] + Để xoá bộ t1 ra khỏi quan hệ r: DEL[EMPLOYEE; SSN= 004, Name= Hoàng Thanh Vân, BDate=1969, Address= Hà nội, Salary=235]. + Cần loại bỏ một nhân viên trong quan hệ EMPLOYEE mà biết SSN đó là 004 thì chỉ cần viết: DEL[EMPLOYEE; SSN= 004] Phép cập nhật [UPDATE]:Là phép tính dùng để sửa đổi một số giá trị nào đó tại một số thuộc tính. + Biểu diễn : UPD [r; A1=d1,A2=d2,...,An=dn; B1=b1,B2=b2,...,Bk=bk] Với {B1,B2,...,Bk} là tập các thuộc tính mà tại đó các giá trị của bộ cần thay đổi. {B1,B2,...,Bk} ứng với tập thuộc tính {A1,A2,...,An} Hay UPD[r; E1=e1,E2=e2,...,Em=e; B1=b1,B2=b2,...,Bk=bk] với K=[E1,E2,...,Em] là khoá. Để thay đổi tên nhân viên có SSN= 003 trong quan hệ EMPLOYEE thành Nguyễn Thanh Mai ta có thể viết : CH [EMPLOYEE; SSN= 03; Name= Nguyễn Thanh Mai] Phép toán đại số quan hệĐại số quan hệ gồm một tập các phép toán tác động trên các quan hệ và cho kết quả là một quan hệ. Có 8 phép toán được chia làm 2 nhóm : Nhóm các phép toán tập hợp [hợp, giao, trừ, tích đề các], nhóm các phép toán quan hệ [ chọn, chiếu, kết nối, chia]. Định nghĩa : Hai quan hệ r và s được gọi là khả hợp nếu chúng được xác định trên cùng một tập các miền giá trị [Có nghĩa là chúng được xác đinh trên cùng một tập các thuộc tinh]. Phép hợp - Phép hợp của hai quan hệ khả hợp r U s = {t / t thuộc r hoặc t thuộc s} - Phép hợp của hai quan hệ là phép gộp các bộ của hai bảng của một quan hệ thành một bảng và bỏ đi các bộ trùng. Phép giao - Phép giao của hai quan hệ khả hợp r s ={t / t thuộc r và t thuộc s} Phép giao- Phép giao của hai quan hệ là lấy ra các bộ cùng có mặt ở cả hai bảng của một quan hệ. EMPLOYEE1 EMPLOYEE2 = 002, Thiện, P002 Phép trừ - Phép trừ của hai quan hệ khả hợp r - s = {t / t thuộc r và t không thuộc s} Phép trừ- Phép trừ của hai quan hệ A và B là lấy các bộ có trong bảng A mà không có trong bảng B. EMPLOYEE1 - EMPLOYEE2 = 001, Hoàng, P001 EMPLOYEE2 - EMPLOYEE1 Phép tích đề các - Cho quan hệ r[R], R={A1,A2,...,An} và quan hệ s[U], U={B1,B2,...,Bm} - Tích đề các: r x s ={t=[a1,a2,...,an, b1,b2,...,bm] /a1,a2,...,an Єr và b1,b2,...,bmЄs} Bậc k = bậc r + bậc s , lực lượng k = lực lượng r x lực lượng s Phép tích đề các là phép toán đắt nhất trong các phép toán của đại số quan hệ. Phép chọn [cắt ngang] - một ngôi - Là phép toán lọc ra một tập con các bộ của quan hệ đã cho theo biểu thức chọn F. - Biểu thức chọn F là một tổ hợp logic các toán hạng, mỗi toán hạng là một phép so sánh đơn giản giữa hai thuộc tính hoặc giữa một thuộc tính và một giá trị hằng. - Phép toán logic:AND [và], OR [hoặc], NOT [phủ định]. - Phép toán so sánh :, =, >=, bậc của k. Lực lượng của r > lực lượng của k - Phép chiếu trên quan hệ là lấy một số cột [thuộc tính] nào đó của bảng quan hệ. Lấy danh sách mã NV của quan hệ NHANVIEN Phép kết nối - 2 ngôi a.Phép kết nối - Cho hai quan hệ r[R], R={A1,A2,...,An} và quan hệ s[U], U={B1,B2,...,Bm}. - Phép xếp cạnh nhau: cho hai bộ d = [d1,d2,...,dn] và e = [e1,e2,...,em] phép xếp cạnh nhau của d và e là : [d^e] = [d1,d2,...,dn, e1,e2,...,em] - Phép kết nối giữa quan hệ r có thuộc tính A và quan hệ s có thuộc tính B với một phép so sánh θ là : r >< s = {a^b / a thuộc r, b thuộc s và a[A] θ b[B]} Xét quan hệ r và s trong ví dụ phép tích đề các - Lực lượng của phép kết nối k' m, s khác rỗng]. Phép chia quan hệ r cho quan hệ s là tập tất cả các n-m bộ t sao cho với mọi bộ u thuộc s thì bộ [t^u] thuộc r : r ÷ s = {t / với mọi u thuộc s thì [t^u] thuộc r}
|