Mô Hình Dữ Liệu và Tổ Chức Dữ Liệu Vật Lý | Môn Cơ sở dữ liệu - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

lOMoARcPSD| 45315597 MoARcPSD|45315597
2.2.4 MÔ HÌNH DỮ LIÊU THỰC THỂ LIÊN KẾT
Mô hình này được p.chen giới thiệu 1976 a. Thưc thể
Là khái niệm mô tả một lớp các đối tượng đặc trưng chung mà chúng ta
quan tâm. Các thực thể là các đối tượng cụ thể hoặc trừu tượng - Mô tả
trong mô hình là hình chữ nhật
Vd: +thưcj thể thẻ sinh viên +Khách hàng
Note: thực thể là một thực thể vào sự tồn tại của một thực thể khác
Vd: thực thể QLLOPPHOC... có hai thực thể chủ yếu b. Thuộc tính
Là các tính chất, đặc điểm chung của một lớp đối tượng mà chúng ta quan
tâm. Nó là một giá trị dùng để mô tả một dặc trưng nào đó của lớp thực thể
Thuộc tính có thể là đơn trị, đa trị hoặc phức hợp...
Kí kiệu là hình elip hay hình chữ nhật c. Khóa
Là một hoặc một tập hợp các thuộc tính duy nhất của bản thể. Thuôcj tính
hay key còn gọi là thuộc tính định danh gạch chân để phân biệt d. Mối liên hệ Quan hệ 1-1 Quan hệ 1-n Quan hệ n-n
Cách bước thiết kế chung -
Xác định tập thực thể - Xác định mối quan hệ -
Xác định thuộc tính và gắn thuộc tính cho tập thực thể và mối quan hệ -
Quyết định miền giá trị của thuộc tính -
Quyết định thuộc tính khóa lOMoARcPSD| 45315597 -
Quyết định (max, min) cho mối quan hệ Quy tắc thiết kế: - Chính xác - Tránh trùng lặp - Dễ hiểu - Chọn đúng mối quan hệ -
Chọn đúng kiểu thuộc tính
2.2.5 MÔ HÌNH DỮ LIỆU HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG
- mô hình này ra đời vào đầu năm 90
- mô hình tiếp cận của đối tượng
- các khái niệm sử dụng đối tượng, lớp , tính kế thừa, tính kế thừa bội- đặc trưng cơ bản của mô hình : + tính đóng gói + tính đa dạng + tính tái sử dụng
CHƯƠNG 3 : TỔ CHỨC DỮ LIỆU VẬT LÝ
3.1 Tổng quan của bộ nhớ ngoài
a. quản lí lưu trữbao gồm : + bộ xử lí câu hỏi
+ bộ xử lí giao dịch : gồm bốn tính chất ACID + bộ xử lí lưu trữ
Và ba bộ phận này có mối liên hệ với nhau ACID : + Tính liên tục + tính biệt lập lOMoARcPSD| 45315597 + tính nhất quán + tính duy trì b. Bộ nhớ ngoài -
mục đích : giảm thiểu truy xuất đến dữ liệu không cần thiết trên thiết bị ngoài-
Các vấn đề quan tâm : + cấu trúc lưu trữ + các phép toán
3.2 tổ chức tệp băm (hast file) -
mục đích : +sử dụng chỉ số để hạn chế số lượng phép truy xuất đĩa bằng các
phân nhóm các bản ghi (giả thiết - tiêu chí chọn tệp băm
+ phân bố banrghi tương đối đồng đều ( theo các cụm)
+ hạn chế sử dụng nhiều trang bộ nhớ cho một cụm Các phép toán: + tìm kiếm một bản ghi + Thêm một bản ghi + xóa một bản ghi
+ sửa đổi một bản ghi
3.3 tổ chức tệp chỉ dẫn -
tệp chỉ dẫn theo khóa được chọn trong bản ghi -
tệp chỉ dẫn bao gồm các cặp (k,d) trong đó k là giá trị của bản kháo đầu tiên, d
là địa chỉ của khối (hay con trỏ khối) - tệp chỉ dẫn \ 3.4 tổ chức b – tree -
b-tree cân bằng được tổ chức theo cấp m, có các tính chất sau lOMoARcPSD| 45315597
+gốc của cây hoặc là một nút của lá hoặc ít nhất có hai nút con
+ mỗi nút ( trừ nút gốc và nút lá) có từ [m/2] đến m con
+ mỗi đường từ nút gốc đến bất kì nút lá nào đều có độ
dài bằng nhau Cấu trúc của mỗi nút trong B – tree (p0, k1,p1,k2…,kn,pn)
+ pi (i=1,…n) là con trỏ trỏ tơi khối I của bút cs ki là khóa đầu
tiên của khối đó + các khóa k trong một nút được sắp xếp theo thứ tự tang dần.
Mọi khóa trong cây con, trỏ tới lOMoARcPSD| 45315597
Chương 4: ngôn ngữ thao tác dữ liệu
4.1 các định nghĩa cơ bản
4.1.1 thuộc tính (attribute) -
Là một tính chất riếng biệt của đối tượng cần được lưu trữ trong csdl để phục
vụ cho việc khai thác dữ liệu đối tượng -
Thuộc tính đặc trưng bởi : tên gọi ,kiểu giá trị, miên giá trị -
Môt số kiểu dữ liệu có sẵn trong cơ sở dữ liệu (text number, logical, memo, hoặc varchar)
Vd: đối tượng sinh viên có các thuoock tính : msv,tên quê Note : -
Nếu thuộc tính có kdl vô hướng thì được gọi là thuộc tính đơn -
Nếu thuộc tính có kiểu cấu trúc thì gọi là thuộc tính kép 4.1.2 quan hệ (relation)
Một quan hệ R có n ngôi được định nghĩa trên tập thuộc tính U =
{A1,A2,…An} và kèm theo nó là một vị từ
Là tập con của tích : dom(A1) x dom(A2),
Mỗi phần tử R là một n bộ (a1,a2..an) và được gọi là 1 quan hệ của R
Kí hiệu R(U) hoặc R(A1,A2,…An) Ví dụ
Quan hệ sinh viên với tập thuộc tính U={msv, hoten,quequan,namsinh} có dạng bảng
Note : khi bổ sung một bộ mới vào quan hệ r có thể có một số sai sót sau:
1. Bộ mới cho vào không phù hợp với lược đồ quan hệ cho trước
2. Một số giá trị nằm ngoài miền giá trị của các thuộc tính đã khai báo
3. Gia trị khóa của bộ mới trùng với khóa của một bộ đã có 2. phép DEL
Phép loại bỏ t’ khóa quan hệ r(U) có dạng r=r-t’ • Ta viết : DEL(r:A1=a1,A2=a2,An=an) • Hoặc lOMoARcPSD| 45315597 DEL(r,a1,a2,…, an) Ví dụ :
• DEL(SINHVIEN;Msv=’01’…)
• DEL(SINHVIEN;’01’,nguyễn an,…) • DEL(SINHVIEN;’01’) 3.phép thay đổi
Cho r(U). tập c=(c1,c2….cn) là tập con cảu U là tập hợp các thuộc tính mà tại đó
cần thay đổi. Khi đó thép thay dổi có dạng dạng : R=r\U t’
Ta viết: CH (r;A1=a1…C1=c1,C2=c2,Cp=cp)
Nếu K=(B1,B2,….Bm) là khóa r thì ta viết :
CH(r;B1=b1,B2=b2,…Bm=bm,C1=C2,…Cm=cm)
Ví dụ: sửa năm sinh cảu bộ t=(`01`, Nguyễn A`,`haiduong`,1972) trong quan hệ SINHVIEN thành 1971.
4.2 CÁC PHÉP TOÁN ĐẠI SỐ QUAN HỆ Đại số quan hệ •
Là một tập hợp các phép toán cơ sở của mô hình dữ liệu quan hệ •
Biểu thức đại số quan hệ là một chuối các phép toán •
Kết quả của một biểu thức là một thể hiện mối quan hệ Ý nghĩa •
Cơ sở hình thức cho phép cá phép toán của mô hình quan hệ •
Cợ đê cài đặt và tối ưu hóa các truy vấn trong các HQTCSDL quan hệ •
Được áp dụng trong SQL Các phép đại số quan hệ • Phép toán tập hợp • Phép chọn • Phép chiếu • Phép tích • Phép tính cartesion • Phép kết lOMoARcPSD| 45315597 • Phép chia • Khác
Một số khái niệm và kí hiệu Đại số quan hệ - Trên tập hợp + hợp +giao +trừ - Rút trích +chọn +chiếu - Kết hợp các quan hệ +tích cartesion +kết (join) Nội dung chi tiết phép toán tập hợp :
Quan hệ tập hợp các bộ : phép hợp(union), giao (intersect), trừ (minus)
Tính khả hợp : hai lược đồ quan hệ là khả hợp nếu : cùng bậc n, và có DOM(a1) = DOM(b1) 1<=i<=n
Kết quả của hợp giao và trừ là một mối quan hệ có cùng tên thuộc tính với quan hệ đầu tiên (R)
(bậc của quan hệ là số thuộc tính có trong mối quan hệ đó) *Phép hợp(union)
Định nghĩa: hợp của hai qua hê r(U) và s(U) là môt quan hệ với tập hợp thuộc tính
r hoặc s hoặc cả hai quan hệ đó
Ta viết: r U s = {t| thuộc r hoặc t thuộc s hoặc (t thuộc r và t thuộc s)} *phép giao (interect)
Định nghĩa : giao của hai quan hệ r(U) và s(U) la một quan hệ với thuộc tính U và
các bộ đồng thoiwd thuôc hai quan hệ đó lOMoARcPSD| 45315597
T viết : r giao s = {t| t thuộc r và t thuộc s} *phép trừ (subtraction)
Định nghĩa : cho hai quan hệ khả hợp. Hiệu của hai quan hệ s(U) trừ quan hệ với
tập thuộc tính U và cá bộ có mặt trong r nhưng không có mặt trong s ta viết:
r-s = {t|t thuộc r và t không thuộc s} *phép chọn
- Được dùng để lấy ra các bộ của quan hệ R
- Các bộ được chọn pahir thỏa mãn điều kiên chọn P - Kí hiệu
- P là biểu thức gồm cá mẹnh đề có dạng gồm<><>=!=
Các mệnh đề được nối với nhau ^
ngược lại, h Kết quả của phép chọn là trả về một mối quan hệ
- Có cùng danh sách thuộc tính với R
- Có số bộ trả về nhiều hơn hoặc bằng số bộ của R - Vd σ(A=B)^(D>5)(R) *phép chiếu (projection)
• Được dùng để lấy ra một vài cột quan hệ R • Kí hiệu
• Kết quả là trả về là môt quan hệ - Có k thuộc tính
- Có số bộ luôn ít hơn hoặc bằng số bộ của R Vd1: R : A B C lOMoARcPSD| 45315597 Anpha 10 1 Anpha 20 1 Beta 30 1 Beta 40 2 A C a 1 A 1 B 2 B 2
Chú ý: vì quan hệ được định nghĩa như tập hợp Ví dụ 2: Msv Tên Qq Ns 1 Anh Nghệ an 1970 2 Minh Hà tinh 1989 3 Hùng Hưng 1975 yên 4 Trí Hà nội 1979 5 Duy Vinh 1977 phúc 6 Tinh Quảng 1967 ninh Phép chiếu tổng quát
Mở rộng phép chiếu bằng cách cho phép sử dụng các phép toan số học trong
danh sách thuộc tinh Kí hiêu
Ví dụ: cho biết họ tên các nhân viên và lương của họ sau khi
tăng 10% *phép tích (cartesian)
- Được dùng để kết hớp với các bộ của quna hệ với nhau - Kí kiệu R x S
- Kết quả trả về là một quan hệ Q o Mỗi bộ của Q là tổ hợp giữa 1 bộ trong
R và một bộ trong S o Nếu R có u bộ và S có v bộ thì Q sẽ có u x v bộ
o Nếu R có n thuộc tinh và Q có m thuộc tinh thì Q sẽ có n +m thuộc
tinh (R+ giao Q+ != rỗng) Ví dụ 1: lOMoARcPSD| 45315597 R: S: A B X C D a 1 a 10 + b 2 b 10 + b 20 - y 10 - R x S Ví dụ 2:
Thông thường theo sau phép tích Cartesian là phép chọn