Bài giảng Nhập môn CSDL và hệ quản trị cơ sở dũ liệu - Trần Văn Chung

NHẬP MÔN CSDL VÀ HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆUTrần Văn Chung Tổ Tin học khoa tự nhiên21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CSDL & HQTCSDLI.1. Khái niệm CSDL:Cơ sở dữ liệu (CSDL) là một hệ thống các thông tin có cấu trúc được lưu trữ trên các thiết bị như băng từ, đĩa từI. CSDL và HQTCSDL21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008HỆ QUẢN TRỊ CSDL GIẢI QUYẾT NHỮNG VẤ ĐỀ SAUHệ quản trị CSDL: Để giải quyết tốt những vấn đề mà cách tổ chức CSDL đặt ra như đã nói ở trên, cần thiết phải có những phần mềm chuyên dùng để khai thác chúng. Những phần mềm này được gọi là các hệ quản trị CSDL Ví Dụ: HQTCSDL FOXPRO, Access..21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008+ Mục đích thương mại+ Mục đích lưu trữ, bảo mật và quản lý thông tin+ Mục đích tin học hóa các thông tin về quản lý trong các cơ quan doanh nghiệp.+ Đưa lại độ chính xác cao khi quản lý thông tin, giải phóng sức lao động của con ngườiI.2 Mục đích của HTQCSDL21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008Là người khai thác CSDL thông qua hệ QTCSDL có thể phân thành 3 nhóm người dùng+ Người quản trị CSDL+ Người phát triển ứng dụng và lập trình+ Người dùng cuốiI.3 Người dùng:21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008a. Thực Thể (entity)	Thực thể là một sự vật tồn tại và phân biệt được được với một sự vật khác Ví dụ: Sinh viên Trần Văn A, học lớp kỹ thuật viên năm 1.II. MÔ HÌNH THỰC THỂ KẾT HỢPII.1.Giới thiệu mô hình thực thể kết hợp21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008b. Thuộc tính (attribute)Các đặc điểm riêng của thực thể gọi là các thuộc tính. Vi du: Sinh vien Tran Van A co MASV la: TH003C, Que o Khanh Hoa21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008c. Loại thực thể (entity type)Là tập hợp các thực thể có cùng thuộc tính.Ví dụ: Trần Văn A, có MASV là: HT003, 10/12/1987Trần Văn B có MASV là: TH004, 11/11/198721/04/08Nha Trang Tháng 4/2008d. Khoá của thực thể (key)	Khoá của loại thực thể E là một hay một tập các thuộc tính của E có thể dùng để phân biệt hai thực thể bất kỳ của thực thể E.Ví dụ: Trong loại thực thể sinh viên thì bất kỳ 2 sinh viên nào cũng phân biệt được qua MASV.21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008e. Mối Kết Hợp (relationship)Mối kết hợp diễn tả sự liên hệ giữa các loại thực thể trong một ứng dụng tin học. Bản số:	Là cặp số biểu diễn quan hệ về số lượng của loại thực thể của nhánh này với thực thể của nhánh khác thông qua mối kết hợp đóVí dụ : các loại bản số: (1,1), và (1,n), (n,n)21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008Tên loại thực thểTên thuộc tính 1Tên thuộc tính 2Tên thuộc tính 3LopThuộcSinh viên1-11-n21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008Ví dụ 1.1:Bài toán quản lý điểm của sinh viên được phát biểu sơ bộ như sau:Mỗi sinh viên cần quản lý các thông tin như: họ và tên (HOTENSV),ngàytháng năm sinh(NGAYSINH), giới tính (NU), nơi sinh(NƠISINH), hộ khẩuthường trú (TINH). Mỗi sinh viên được cấp một mã số sinh viên duy nhất(MASV) để phân biệt với mọi sinh viên khác của trường, mỗi sinh viên chỉ thuộc về một lớp nào đó.Mỗi lớp học có một mã số lớp (MALOP)duy nhất để phân biệt với tất cảcác lớp học khác trong trường: có một tên gọi (TENLOP) của lớp, mỗi lớp chỉthuộc về một khoa.Mỗi khoa có một tên gọi (TENKHOA) và một mã số duy nhất (MAKHOA)để phân biệt với các khoa khác.Mỗi môn học có một tên gọi (TENMH) cụ thể, được học trong một sốđơn vị học trình (DONVIHT) )và ứng với môn học là một mã số duy nhất(MAMH) để phân biệt với các môn học khác.21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008Mỗi giảng viên cần quản lý các thông tin: họ và tên(HOTENGV), cấp học vị (HOCVI), thuộc một chuyên ngành (CHUYENNGANH) và được gán cho một mã số duy nhất gọi là mã giảng viên(MAGV) để phân biệt với các giảng viên khác. Mỗi giảng viên có thể dạy nhiều môn ở nhiều khoa, nhưng chỉ thuộc về sự quản lý hành chính của một khoa.Mỗi sinh viên với một môn học được phép thi tối đa 3 lần, mỗi lần thi(LANTHI), điểm thi (DIEMTHI).Mỗi môn học ở mỗi lớp học chỉ phân công cho một giảng viên dạy (tấtnhiên là một giảng viên thì có thể dạy nhiều môn ở một lớp).Với bài toán trên thì các loại thực thể cần quản lý như: Sinhviên,Mônhọc, Khoa, Lớp, Giảngviên.21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008Mô hình thực thể cho bài toán quản lý sinh viênLớpthuộc(1,1)(1,n)MASV-HOTEN-NU- NGAYSINH NOISINHTINHMALOP- TENLOP-Sinh Viên-MAMH-TENMHDONVIHT(1,n)Môn Học- LANTHI- DIEMTHIkết quả(1,n)Khoathuộc(1,1)(1,n)-MAKHOA-TENKHOA (1,n)Giangvien-MAGV,-HOTENGV-HOCVI-CHUYENNGANHthuoc(1,1)Giang day (1,n)(1,n)Phan cong (1,n)(1,n)a. Khái niệm:Mô hình dữ liệu quan hệ (Ralational Data Model)- gọi tắt là mô hình quan hệ, do EF.Codd đề xuất năm 1970. Nền tảng lý thuyết của nó là khái niệm lý thuyết tập hợp trên các quan hệ tức là tập của các bộ giá trị.II.2. MÔ HÌNH QUAN HỆ21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008a. Thuộc tính: 	Thuộc tính là các đặc điểm riêng của một đối tượng (đối tượng được hiểu như là một loại thực thể ở mô hình thực thể kết hợp), mỗi thuộc tính có một tên gọi và phải thuộc về một kiểu dữ liệu nhất định. II.3. Các khái niệm cơ bản của mô hình quan hệ21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008b. Kiểu dữ liệu (data type)	Các thuộc tính được phân biệt qua tên gọi và phải thuộc một kiểu dữ liệu nhất định Ví dụ: Họ tên sinh viên : TEXT, điểm thi: Interger, ngày sinh: Date..21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008c. Miền giá trị (domain of values)Mỗi thuộc tính chỉ chọn lấy giá trị trong một tập con của kiểu dữ liệu và tập hợp con đó gọi là miền giá trị của thuộc tính đó.Ví dụ: Điểm thi: [1.10]21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008Định nghĩa: Lược Đồ Quan Hệ (relation schema)	Tập tất cả các thuộc tính cần quản lý của một đối tượng cùng với các mối liên hệ giữa chúng được gọi là lược đồ quan hệ. Lược đồ quan hệ Q với tập thuộc tính {A1,A2,...,An} được viết là Q(A1,A2,...,An), ký hiệu Q = {A1,A2,...,An}.II.4. Lược đồ quan hệ21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008b. Quan Hệ (relation)Sự thể hiện của lược đồ quan hệ ở một thời điểm nào đó được gọi là quan hệ.c. Bộ ( Tuple) Mỗi bộ là những thông tin về một đối tượng thuộc một quan hệ, bộ cũng còn được gọi là mẫu tin.Thường người ta dùng các chữ cái thường (như t,,)21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008d. Siêu Khoá – Khoá (super key- key)	S là siêu khoá (super key) của Q nếu với r là quan hệ bất kỳ trên Q, t1,t2 là hai bộ bất kỳ thuộc r thì t1.S  t2.S. Một lược đồ quan hệ có thể có một hoặc nhiều siêu khoá. {MASV,HOTENSV},{MASV,HOTENSV,NU}, MASV,HOTENSV,NU,TINH }, Khóa là một thuộc tính dùng để phân biệt với bất kỳ thuộc tính khác21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008Ví dụ: Trong lược đồ Sinhvien(MASV, HOTENSV, NU, NGAYSINH, NOISINH,TINH, MALOP) thì khoá ở đây là MASV21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008Quy tắc 1: Chuyển đổi mỗi loại thực thể thành một lược đồ quan hệ, các thuộc tính của loại thực thể thành các thuộc tính của lược đồ quan hệ, thuộc tính khoá của loại thực thể là thuộc tính khoá của lược đồ quan hệ.Loại thực thể Sinhvien ở ví dụ trên khi áp dụng quy tắc 1 thì sẽ được chuyển thành lược đồ quan hệ Sinhvien như sau: Sinhvien(MASV, HOTENSV, NU, NGAYSINH, TINH,.) III. Chuyển mô hình thực thể sang mô hình quan hệ21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008Quy tắc 2: 	Nếu mối kết hợp mà cả hai nhánh của nó đều có bản số max là n thì mối kết hợp này sẽ được chuyển thành một lược đồ quan hệ K’ gồm các thuộc tính của mối kết hợp K, cộng thêm các thuộc tính khoá của hai lược đồ quan hệ A, B tương ứng với hai thực thể tham gia vào mối kết hợp. Khoá của lược đồ quan hệ K’ gồm cả hai khoá của hai lược đồ quan hệ A và B.		Mối kết hợp Phancong giữa ba loại thực thể Giangvien, Monhoc và Lop được chuyển thành lược đồ quan hệ Phancong và có tập khoá là {MAGV,MAMH,MALOP} như sau: Phancong(MAGV,MAMH,MALOP)21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008Quy tắc 3: 	Mối kết hợp thuộc giữa hai loại thực thể Sinhvien và Lop nên lược đồ quan hệ Sinhvien được sửa thành như sau:Sinhvien(MASV,HOTENSV,NU,NGAYSINH,TINH,MALOP)21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008Quy tắc 4: Nếu mối kết hợp mà cả hai nhánh đều có bản số max là 1 thì áp dụng quy tắc 3 cho một trong hai nhánh tuỳ chọn.21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008Mô hình quan hệ cho bài toán quản lý sinh viên như sauSinhvien(MASV, HOTENSV, NU, NGAYSINH, NOISINH,TINH, MALOP)Lop(MALOP,TENLOP,MAKHOA)Khoa(MAKHOA,TENKHOA)Monhoc(MAMH,TENMH,DONVIHT)Giangvien(MAGV,HOTENGV,HOCVI,CHUYENNGANH,MAKHOA)Ketqua(MASV, MAMH, LANTHI,DIEMTHI)Phancong(MALOP,MAMH,MAGV)21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008a. Phép Hợp 2 quan hệ (Union)Cho hai quan hệ r1, r2 phép hợp của r1 và r2 là một quan hệ r3=r1 r2 r3={t,t  r1 hoặc t  r2}IV. Các phép toán trong đại số quan hệ 21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008Ví dụ: Cho hai quan hệ r1 và r2 như sauMASVHOTENNGAYSINHQUEA001TNguyen Van A03/10/1987Khanh HoaA002STran Van B12/02/1988Phu YenA003VPham Van M01/04/1987Ninh ThuanMASVHOTENNGAYSINHQUEA001TNguyen Van A03/10/1987Khanh HoaA004Tran Thi K04/05/1987Binh Dinh A005Dinh Van V04/07/1987Dong NaiR1 R2 21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008MASVHOTENNGAYSINHQUEA001TNguyen Van A03/10/1987Khanh HoaA002STran Van B12/02/1988Phu YenA003VPham Van M01/04/1987Ninh ThuanA004Tran Thi K04/05/1987Binh Dinh A005Dinh Van V04/07/1987Dong NaiKết quả của phép hợp r1 và r2 là: R1 R221/04/08Nha Trang Tháng 4/2008r1, r2 là hai quan hệ trên Q giao của hai quan hệ r1 và r2 là một quan hệ Ký hiệu: r3= r1  r2 = { t / t  r1 và t  r2}Vi dụ trên ta có: r3= r1  r2b. Phép giao hai quan hệ:(Intersection)21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008MASVHOTENNGAYSINHQUEA001TNguyen Van A03/10/1987Khanh HoaVi dụ trên ta có: r3= r1  r2 21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008Cho hai quan hệ tương thích r1 và r2 có tập thuộc tính Q(A1,A2,..,An ). Ký hiệu là r1 – r2 là một quan hệ trên Q nghĩa là r1 - r2 = {t  r1 và t  r2} c. Phép trừ hai quan hệ21/04/08Nha Trang Tháng 4/2008MASVHOTENNGAYSINHQUEA002STran Van B12/02/1988Phu YenA003Pham Van M01/04/1987Ninh Thuan r3=r1-r221/04/08Nha Trang Tháng 4/200821/04/08Nha Trang Tháng 4/2008