Thông tin
Hỏi đáp

Nội dung dạy học cơ bản môn sơ sở dữ liệu | Trường đại học Hồng Đức

Nội dung dạy học cơ bản môn sơ sở dữ liệu | Trường đại học Hồng Đức được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn sinh viên cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!

Môn:

Công nghệ thông tin(DHHD) 20 tài liệu

Trường:

Đại học Hồng Đức 130 tài liệu

Thông tin:

188 trang 5 tháng trước

Tác giả:

Nguyễn Vân

docx.com.vn

Bình luận

Vui lòng đăng nhập hoặc đăng ký để gửi bình luận.

Nội dung dạy học cơ bản môn sơ sở dữ liệu | Trường đại học Hồng Đức

112 56 lượt tải Tải xuống

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 5......................................................................................................................................

DANH M C CÁC T T T T Ụ Ừ VIẾ Ắ ............................................................................................................. 7

MỤC L C Ụ ............................................................................................................................................ 8

CHƯƠNG 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU ...................................................................................... 9

1.1. C ÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN ....................................................................................................................... 9

1.1.1. Cơ sở dữ liệu ....................................................................................................................... 10

1.1.2. H n tr CSDL ệ quả ị ................................................................................................................. 12

1.1.3. Ki n trúc ba m c c a m CSDL ế ứ ủ ột hệ ..................................................................................... 13

1.1.4. Vai trò c i trong h CSDL ủa con ngườ ệ .................................................................................. 16

1.1.5. Phân lo i h CSDL ạ ệ ................................................................................................................ 17

1.2. C ÁC MÔ HÌNH D Ữ LIỆU....................................................................................................................... 21

1.2.1. Khái ni m ệ ............................................................................................................................ 21

1.2.2. Các mô hình d n ữ liệu cơ bả ................................................................................................. 21

1.3. MÔ HÌNH TH C TH ÊN KỰ Ể LI ẾT .............................................................................................................. 26

1.3.1. Các thành ph n ầ ................................................................................................................... 26

1.3.2. Xây d mô hình th c th liên k t ựng ự ể ế .................................................................................... 30

CÂU H I ÔN T Ỏ ẬP CHƯƠNG 1 ............................................................................................................34

BÀI T ẬP CHƯƠNG 1 ..........................................................................................................................35

CƠ SỞ DỮ LIỆU MẪU ......................................................................................................................... 38

CHƯƠNG 2. MÔ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ ......................................................................................... 40

2.1. C ÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN ..................................................................................................................... 40

2.1.1. Thu c tính ộ ........................................................................................................................... 40

2.1.2. Tích Descartes ..................................................................................................................... 42

2.1.3. Quan h và các tích ch a quan h ệ ất củ ệ ................................................................................ 42

2.1.4. Lược đồ quan hệ (Relation Schema) ................................................................................... 44

2.1.5. Lược đồ CSDL quan hệ ........................................................................................................ 45

2.1.6. Th n c a quan h (Occurrence of a Relation) ể hiệ ủ ệ ............................................................... 45

2.2. K HOÁ C QUAN HỦA LƯỢC ĐỒ Ệ ............................................................................................................ 46

2.2.1. Định nghĩa khoá .................................................................................................................. 46

2.2.2. Siêu khoá ............................................................................................................................. 48

... ................................................................................................................................................... 48

2.2.3. Khoá ngoài (Foreign Key) .................................................................................................... 48

2.3. C ÁC PHÉP TOÁN ĐẠI SỐ QUAN HỆ ......................................................................................................... 48

2.3.1. Các phép toán t p h p trên quan h ậ ợ ệ .................................................................................. 49

2.3.2. Các thao trên các quan h tác cơ sở ệ ................................................................................... 53

2.3.3. Các phép toán khác ............................................................................................................. 56

2.4. C CSDL ÁC PHÉP TOÁN TRÊN QUAN HỆ .................................................................................................. 60

2.4.1. Phép chèn (Insert) ............................................................................................................... 61

2.4.2. Phép xóa (Delete) ................................................................................................................ 62

2.4.3. Phép c p nh t (Update) ậ ậ ...................................................................................................... 63

TÓM T T CU Ắ ỐI CHƯƠNG 2 ...............................................................................................................65

CÂU H I ÔN T Ỏ ẬP CHƯƠNG 2 ............................................................................................................66

BÀI T ẬP CHƯƠNG 2 ..........................................................................................................................67

CHƯƠNG 3. NGÔN NGỮ SQL ............................................................................................................75

3.1. G IỚI THIỆU SQL ............................................................................................................................... 75

3.1.1. L ch s i và phát tri n ị ử ra đờ ể ................................................................................................. 75

3.1.2. Các l nh c a ngôn ng SQL ệ ủ ữ ................................................................................................. 76

3.1.3. Các ki u d u ể ữ liệ ................................................................................................................... 77

3.1.4. Các lo i ràng bu c d u ạ ộ ữ liệ ................................................................................................... 77

3.1.5. Quy t c vi t câu l nh trong SQL ắ ế ệ .......................................................................................... 82

3.2. C ÁC L NH V I B NG VÀ T P CH SỆ Ớ Ả Ệ Ỉ Ố ...................................................................................................... 83

3.2.1. Các l nh v i b ệ ớ ảng................................................................................................................ 83

3.2.2. Các l i v i t p ch m c ệnh đố ớ ệ ỉ ụ ............................................................................................... 88

3.3. C ÁC THAO TÁC D LI U TRONG Ữ Ệ SQL ..................................................................................................... 90

3.3.1. Tìm ki m v i câu l n ế ớ ệnh đơn giả .......................................................................................... 91

3.3.2. Tìm ki m v i câu l nh nâng cao ế ớ ệ .......................................................................................... 95

3.3.3. Các hàm thư viện .............................................................................................................. 100

3.3.4. Các l nh s i, b sung, i b d u ệ ửa đổ ổ loạ ỏ ữ liệ ......................................................................... 102

3.3.5. Các phép toán t p h p trong SQL ậ ợ ..................................................................................... 105

TÓM T T CU Ắ ỐI CHƯƠNG 3 .............................................................................................................108

CÂU H I ÔN T Ỏ ẬP CHƯƠNG 3 ..........................................................................................................109

BÀI T ẬP CHƯƠNG 3 ........................................................................................................................110

CHƯƠNG 4. THIẾ CƠ SỞT KẾ DỮ LIỆU ............................................................................................. 114

4.1. T Ổ ẾNG QUAN VỀ THI T KẾ CSDL ......................................................................................................... 114

4.1.1. Quá trình thi CSDL ết kế ..................................................................................................... 114

4.1.2. D t) d u ị thường (khuyết tậ ữ liệ .......................................................................................... 115

4.1.3. Quy ước về ệ ký hi u ............................................................................................................ 116

4.2. PHỤ Ộ THU C HÀM ........................................................................................................................... 117

4.2.1. Một số khái ni m ệ .............................................................................................................. 117

4.2.2. H Armstrong ệ tiên đề ........................................................................................................ 119

4.2.4. Bao đóng ........................................................................................................................... 121

4.2.5. Tính tương đương của các tập pth ................................................................................... 123

4.2.6. Ph c c ti ủ ự ểu.......................................................................................................................124

4.2.7. Khoá c quan h ủa lược đồ ệ ................................................................................................127

4.2.8. Phép tách trên lược đồ quan hệ ........................................................................................ 131

4.4. C HUẨN HOÁ LƯỢC ĐỒ QUAN HỆ ........................................................................................................ 133

4.4.1. M ột số định nghĩa ............................................................................................................. 135

4.4.2. Các d ng chu n ạ ẩ ................................................................................................................. 136

4.4.3. Chu n hoá m ẩ ột lược đồ quan hệ.......................................................................................140

TÓM T T CU 4 Ắ ỐI CHƯƠNG .............................................................................................................142

CÂU H I ÔN T Ỏ ẬP CHƯƠNG 4 ..........................................................................................................143

BÀI T ẬP CHƯƠNG 4 ........................................................................................................................144

CHƯƠNG 5. ..................................................................................................................................... 146

CC V V AN TOÀN V ỀN Đ Ề  TON VN DỮ LIỆU ........................................................................... 146

5.1. S Ự Ế CN THI T PHẢI BẢO VỆ AN TON CSDL ......................................................................................... 146

5.2. T ÍNH TOÀN V N D Ẹ Ữ LIỆU .................................................................................................................. 147

5.3. R ÀNG BU C TOÀN VỘ ẸN (RBTV) ........................................................................................................ 147

5.3.1. Khái ni m ệ .......................................................................................................................... 147

5.3.2. Các y u t c a ràng bu c toàn v n ế ố ủ ộ ẹ ................................................................................... 148

5.3.3. Phân lo i RBTV ạ .................................................................................................................. 152

5.3.4. Bi u di n RBTV b ng ph thu c hàm ể ễ ằ ụ ộ ................................................................................ 155

5.4. A N TOÀN D Ữ LIỆU ........................................................................................................................... 158

5.4.1. Khái ni m ệ .......................................................................................................................... 158

5.4.2. Các l nh v an toàn d u trong SQL ệ ề ữ liệ .............................................................................. 159

Cấp phát quy ng CSDL ền cho người dùng trên các đối tượ ......................................................... 160

Thu h i quy ng CSDL ồ ền trên đối tượ ............................................................................................ 164

Thu h i quy n th c thi các câu l ồ ề ự ệnh............................................................................................ 165

TÓM T T CU Ắ ỐI CHƯƠNG 5 .............................................................................................................167

CÂU H I ÔN T Ỏ ẬP CHƯƠNG 5 ..........................................................................................................168

BÀI T ẬP CHƯƠNG 5 ........................................................................................................................169

CHƯƠNG 6. TỐI ƯU HÓA TRUY VN ............................................................................................... 172

6.1. T Ổ ỐNG QUAN CHUNG VỀ T I ƯU HOÁ ..................................................................................................172

6.2. C ÁC CHI C TẾN LƯỢ ỐI ƯU .................................................................................................................. 173

6.2.1. Th c hi n phép ch n /phép chi u càng s m càng t t ự ệ ọ ế ớ ố ...................................................... 174

6.2.2. Nhóm các phép ch n và phép chi u c a cùng quan h thành m t phép toán ọ ế ủ ệ ộ ................. 174

6.2.3. T h p các phép ch nh v các thành phép k i ổ ợ ọn xác đị ới phép tích Đề ết nố ......................... 174

6.2.4. Tìm các bi u th c con chung trong m t bi u th c ể ứ ộ ể ứ ...........................................................174

6.2.5. X lí các quan h c khi th c hi n l ử ệ trướ ự ệ ệnh........................................................................ 174

6.2.6. Đánh giá các chi phí trước khi thực hiện các phép tính .................................................... 175

6.3. C ÁC BI U THỂ ỨC TƯƠNG ĐƯƠNG ........................................................................................................ 175

6.3.1. Khái ni m ệ .......................................................................................................................... 175

6.3.2. Các bi u th ể ức tương đương.............................................................................................. 175

6.3.3. Ví d v thu t toán t u th c quan h ụ ề ậ ối ưu hoá biể ứ ệ ............................................................ 178

6.4. T HUẬT TOÁN ................................................................................................................................. 182

TÓM T T CU Ắ ỐI CHƯƠNG 6 .............................................................................................................185

CÂU H I ÔN T Ỏ ẬP CHƯƠNG 6 ..........................................................................................................186

BÀI T ẬP CHƯƠNG 6 ........................................................................................................................187

TÀI LI U THAM KH O Ệ Ả ...................................................................................................................... 188

LỜI NÓI ĐẦU

Cơ sở ữ ệ ế ậ ữ ộ

ột lĩnh vực được quan tâm đặ ệ ỉ ớ ữ ườ ệ

đố ớ ả ữ ườ ều lĩnh vự ư ố

ả ệ ứ ụ ệ ả

ề ơ đ ạ ơ ể ầ ết các lĩnh vự ế ộ

ụ ế đề đã ứ ụ ự ớ ủ ệ ụ ụ

ủ ậ ểu đúng về ừ đó thiế ế ổ

ứ ự ố ấn đề ận đượ ề ự

Cũng bở ì lý do đó, Cơ sở ất kinh điểữ ệ ộ ọ ầ ắ ộ

ủ ệ ề ọ ọ ỹ ậ

ệ ảo “Cơ sở ữ ệu” này đượ ự ằm đáp ứ ầ

ọ ậ ứ ủ ệ thông tin, trường Đạ ọ ồ

Đứ ạ ả ầ ủệu này đượ ự ệ ạ ọ

ả ế ừ ừ

ồ ầ ồ ẩ ệ ế ự ậ

ụ

ị ần Đứ ệ

cơ sở ứ ậ ố

ị ấ ế ế CSDL, NXB ĐH Quố

ến Vương, Nhậ ệ ọ ỹ ậ

ộ ủ ệ ồm 6 chương, c ấp cho người đọ ế

ức cơ bả cơ sởề ữ ệu (CSDL) như: các định nghĩa về ữ ệ

ệ ả ị CSDL tương ứ ữ ủ ệ ả ị ệu cũng

ấp cho người đọ ế ứ ề phép toán đạ ố ệ

ệ ằ ữ đạ ố ệ ữ ệu cũng trình bày

các phương pháp tổ ức lưu trữ ối ưu hoá truy vấế ử ữ ệ

ấn đề cơ bả ậ ỹ năng cầ ết để ế ế được CSDL đúng

ẩ ối ưu và phù hợ ớ ầ ả ế

ỗ ầ ủ ệ ố ắ ắ ọ ự ế

ả ấ ủ ấn đề ớ ụ ạ ụ ể ễ ể ằm hướ ớ

ục tiêu chính cho ngườ ọc: Nâng cao tư duy trong thiế ế ệ ỹ

năng làm việ ỗi chương đề ối chương, câu ớ ầ ắ

ỏ ậ ậ ằ ắ ữ ữ ộ ủ ừ

chương và tự ểm tra trình độ ủ ả ệ ả ậ

ặc dù đã rấ ẩ ọ ạ ệ

ỏ ữ ế ạ ế ả ất mong đượ ự

ủa các độ ạn đồ ệp để ệu đượả ầ ả

ỉnh hơn.

ọ ử ề ộ ệ ố – ệ

ề – Trường Đạ ọ ồng Đứ

Thanh Hóa, tháng 07 năm 2018

ả

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ừ ế ắ

Đượ ể

ệ

Cơ sở ữ ệ

–

Ngườ ịả cơ sở ữ ệ

ữ điề ể ữ ệ

ữ định nghĩa dữ ệ

ữ ữ ệ

–

ự ể ế

ụ ộ

Ngườ ử ụ

ữ ấ ấ

MỤC LỤC

HƯƠNG 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU

Cơ sở ột lĩnh vực đượ m đặữ ệ ậ ữ ộ

ệ ữ ọng đố ớ ự ệ ố

ậ ểu đúng về ừ đó thiế ế ổ ứ ự ố

ấn đề ốt lõi đố ới ngườ ự ể ệ ố Chương

ệm cơ bả ủa cơ sởủ ế ữ ệu (CSDL) như:

➢ Cơ sở dữ ệ ấn đề ủ ệ

➢ ệ ả ị ế ứ ủ ộ ệ

➢ ầ ủ ừ ầ ệ

➢ ữ ệ cơ bản.

ệm cơ bả

ẫ ậ ạ ầ

Trướ ộững năm 1960, mỗi chương trình ứ ụng đề ệ ữ

ệu tương ứ ỗi khi chương trình ứ ần thay đổụ ở ộ ệ ữ ệ

tương ứng cũng phải thay đổ ệu này đượệ ữ ọ ệ ổ điể

ệ ổ điể ẫn đang đượ ử ụng để ự ệ ạt độ ệ ụ ạ

ều cơ quan, tổ ức chưa đượ ọ ặ c hoá chưa triệ ểọ t đ

ụ Trường Đạ đã tin họọ ề ạ độ ệ ụ

ản lí đào tạ ả ản lí điể ản lí ngân hàng đề thi…),

ới đào tạ ừ ừ ọ ạc sĩ, ẫ ấ ề ạ

động đang sử ản lí đào tạo sau đạụ ệ ọ ử ụ ầ ề

Microsoft Word và Microsoft Excel để ả ềọ

ọ ế ả ọ ậ ủ ọc viên sau đạ ọ ản lí đào tạ

qui cũng sử ềm Microsoft Word và Microsoft Excel đểụ ầ ả

ọ ề ọ ế ả ọ ậ ủ ọ ừ

ừ ọc. Các khoa đào tạ ụ ể ụ ản lí sinh viên khoa,...) cũng

ử ụ ầ ềm Microsoft Word và Microsoft Excel để ả ọ

ề ọ ế ả ọ ậ ủ ọ ững chương trình như

ậy có ưu và nhược điể

Ư đ ể

• Việc xây dựng hệ thống các tập tin riêng tại từng đơn vị quản lý ít tốn thời

bởi khối lượng thông tin cần quản lý và khai thác là nhỏ đòi hỏi

đầu tư cơ sở vật chất và chất xám nhiều, do đó triển khai ứng dụng nhanh

• được khai thác chỉ phục vụ cho mục đích hẹp nên khả nă đá

ứng nhanh chóng, kịp thời

ượ đ ể

• Dư thừa dữ liệu và không nhất quá được tổ chức ở mỗi phòng

mỗi khác, cũng như phần mềm công cụ để triển khai mỗi nơi cũng rất khác

nhau nên sự phối hợp tổ chức và khai thác ở các phòng là khó khă

tin ở phòng này không sử dụng được cho phòng khác, tại đơn vị con với đơ

vị cấp trên. Cùng một thông tin được nhập vào máy tính tại nhiều nơ

(ví dụ, thông tin về học viên liên thông, vừa làm vừa học vừa được lưu

trữ tại các khoa đào tạo, vừa được lưu trữ tại phòng quản lí đào tạo không

ng sức nhập tin và không gian lưu trữ trên các

vật mang tin. Sự trùng lắp thông tin có thể dẫn đến tình trạng không nhất

quán dữ liệu. được tổ chức ở nhiều nơi nên việc cập nhật cũng dễ

làm mất tính nhất quán dữ liệu (Ví dụ, một học viên thôi học có thể được

cập nhật thông tin ngay tại khoa đào tạo nhưng sau một thời gian mới được

cập nhật tại tổng phòng quản lí đào tạo không chính qui).

• Sự cô lập của dữ liệu: dữ liệu nằm trong nhiều tệp và các tệp có thể có định

dạng khác nhau (Ví dụ, dữ liệu ở khoa đào tạo lưu ở tệp Microsoft Word,

trong khi dữ liệu ở phòng quản lí sau đại học lại được lưu ở tệp Microsoft

, nên thiếu sự chia sẻ thông tin giữa các nơi và việc kết nối các hệ

thống này hay việc nâng cấp ứng dụng sẽ là rất khó khă

• Khó khăn trong truy cập dữ liệu ệc tổ chức dữ liệu bằng các tệp

không cho phép dữ liệu được tìm kiếm theo cách thức thuận tiện và hiệu

quả.

• Các vấn đề an toàn: thông thường mỗi người dùng chỉ được phép truy cập

một phần dữ liệu và có một số quyền nhất định đối với dữ liệu đó, tuy nhiên

đối với tệp tin cổ điển, các chương trình ứng dụng được thêm vào hệ thống

theo cách rất khó tiên liệu trước nên rất khó để đảm bảo các vấn đề an toàn

dữ liệu.

Trên cơ sở phân tích các ưu nhượ đ ể ủ ệ ổ điể ấ ệ

ự ộ ệ ố đả ả đượ ấ ữ ệ ặ

ẫ đá ứ đượ ầ đồ ờ ự ự ầ ế

Cơ sở dữ liệu

Định nghĩa Cơ sở ữ ệ ộ ệ ố ấ

ủ ữ ệ ề ế ớ ự ột lĩnh vực nào đó có liên quan vớ

ề ặ đượ ư ữ ở ộ ớ ư ă ừ đĩ ừ để ể ỏ

ầ đồ ờ ủ ề ườ ử ụ ề ươ

ứ ụ ớ ề ụ đí

Như vậ ả ộ ậ ợ ệ ố ứ

ả ờ ạ ố ệ ớ

ả ấ ậ ợ ả ả ă đá ứ ầ

ủ ề ườ ử ụ ộ đồ ờ

Hình 1.1. Sơ đồ ổ ộề

ụ ủc đích chính c ằ

• Giảm sự trùng lặp thông tin: xuống mức thấp nhất và do đó bảo đảm được

tính nhất quán và toàn vẹn dữ liệu. (Cấu trúc của CSDL được định nghĩa

một lần và được hệ quản trị CSDL lưu trữ).

• Nhiều khung nhìn dữ liệu có thể được truy xuất theo đảm bảo

nhiều cách khác nhau. Vì yêu cầu của mỗi đối tượng sử dụng CSDL l

nhau nên tạo ra nhiều khung nhìn vào dữ liệu là cần thiết (Ví dụ: sinh viên

chỉ được quyền truy xuất vào CSDL để xem điểm thi, nhân viên phòng đào

tạo có quyền truy xuất vào CSDL để cập nhật điểm thi).

• Đảm bảo sự độc lập giữa dữ liệu và chương trình ứng dụng (Insulation

Cho phép thay đổi cấu trúc, dữ liệu trong

CSDL mà không cần thay đổi chương trình ứng dụng.

• Nhiều người dùng thông tin được chia sẻ cho nhiều người sử

dụng và nhiều ứng dụng khác nhau.

• Trừu tượng hoá dữ liệu ): người sử dụng chỉ nhìn thấy

mức khái niệm (logic) của CSDL.

để đạ đượ ư đ ể đặ ữ ấ đề ầ ả

ả ết đ

• sở hữu của dữ liệu: Do tính chia sẻ của nên các vấn đề

dữ liệu, khả năng biểu diễn các mối liên hệ ngữ nghĩa của dữ liệu, và tính

chính xác của dữ liệu cần được đặt ra.

• Tính bảo mật và quyền khai thác thông tin của người sử dụng: Do có nhiều

ười được phép khai thác một cách đồng thời nên cần phải có cơ

chế bảo mật và phân quyền khai thác (nhiệm vụ này được hỗ trợ bởi

phần lớn các hệ điều hành hiện nay).

• Tranh chấp dữ liệu: Vì nhiều người sử dụng được phép truy cập vào cùng

một dữ liệu trong với những mục đí

Chương trình

ứ ụ

Chương trình

ứ ụ

ệ ống chương trình

ứ ụ

CƠ SỞ Ữ Ệ

ữ

hoặc sửa dữ liệu). Vì vậy, cần phải có cơ chế ưu tiên truy nhập dữ liệu (ví

dụ, cấp quyền (hay mức độ) ưu tiên cho từng người khai thác, người nào

được cấp quyền hạn ư ợc ưu tiên truy nhập dữ liệu ơ đư

ước).

• Đảm bảo dữ liệu khi có sự cố iệc quản lý dữ liệu tập trung có thể làm tă

khả năng mất mát hoặc sai lệch thông tin khi có sự cố như đột mất điện

ngột hỏng đĩa cứng,... Một số hệ điều hành mạng có cung cấp dịch vụ sao

ưu ảnh đĩa cứng (cơ chế sử dụng đĩa cứng dự phòng RAID), tự đ g kiểm ộn

và khắc phục lỗi khi có sự cố. T đảm bảo để

ổn định, một nhất thiết phải có một cơ chế khôi phục dữ liệu khi các

sự cố bất ngờ xảy ra.

. Hệ quản trị CSDL

Định nghĩa ệ ả ị

ộ ứ ụ ầ ề ả năng tương tác với ngườ ứ

ụ ủ ằ ấ ữ ệ

Hình 1.2. Sơ đồ ổ ủ ộ ệ ả ị

ệ ả ị ộ ầ ề ngườ ử ụ

ự ả đượ ữ ệu đó. Ngoài ra, nó cũng phả ấ

tính năng để ền người dùng, cơ chế sao lưu, phụả ị ồ ặ ỗ

ộ ệ ệ ậ ệ ễ ử ụ ả ế ệ

ớ ệ ả ị

ỗ ệ ả ị đề đượ đặ ự ộ ữ ệ ụ ể

ả sơ đồ ổ ủ ộ ệ ả ị ầ ế ệ ả ị

ệ đề ự ệ

Để làm việc với hệ quản trị quan hệ, ta sẽ sử dụng ngôn ngữ truy vấn dữ

liệu, hay ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc (

ngữ SQL được chia làm 3 loại như sau:

• ữ định nghĩa dữ ệ

ấ ệ định sơ đồ ả, định nghĩa các đố

tượ ủ ốủ ấ

ệ ủ ữ ệ ắ ộ

ả đặ ữ ệ đó

• ữ ữ ệ

ữ phép ngườ ử ụ ấ ặ ử ữ ệu như

ậ ậ ữ ệ

• ữ điề ể ữ ệ ): điề

ển tính đồ ời (tương tranh) đố ớ ữ ệ ữ ườ

ả ị ệ ố đổ ấ ủ ả ữ ệ ả ậ

ấ ề ạ ườ ử ụ

Hình 1.3. Tương tác vớ ệ ả ị

. Kiến trúc ba mức của một hệ CSDL

ải ngườ ử ụng nào cũng có kỹ năng khai thác thông tin tố ậ

ngườ ốả ắ ấ ự ứ ạ ề ể ễ ủ ữ ệ

ề ứ ừu tượ ữ ệu để làm đơn giả ự tương tác giữ

ngườ ụ ốử ệ

–

ệ ẩ ố ỳ ỷ ầ ế

ạ ỳ ộ ứ ể ễ ứ ậ ứ

ứ

ệ ả ị

Ứ ụ

ế ế

ả ị

ứ

ứ ậ

ứ

ế ứ ủ ệ cơ sở ữ ệ

a. Mức vật lí

ứ ậ ọ ứ ứ ấ ấ ủ ự ừu tượ

ả ữ ệu đượ ự ự ư ữ như thế ạ ứ ấ đề ầ ả

ế ữ ệ đượ ư ữ ư ế ở đâ đĩ ừ ă ừ

ầ ỉ ụ ệ ấ ầ ự ấ

ẫ đố ớ ừ ạ ữ ệ

ữ ườ ể ệ ớ ạ ứ ườ ả ị –

ữ ườ ử ụ ệ

ụ ẫu tin được lưu thành nhữ ố ế ừ

ớ,…). Trình biên dị ấ ết này, không cho ngườ ậ

thườ ịế ừ ững ngườ ả

b. Mức logic

ứ ọ ứ ệ ứ ả ữ ữ ệ

nào được lưu trữ ố ế ữ . Ngườ CSDL, ngườế ế

ả ị và ngườ ậ ững ngườ ệ ở ứ ứ ẽ

ả ế ỏ ầ ả ư ữ ữ ữ ệ ố ệ ữ

ạ ữ ệ ư ế

ấ ừ ầ ả ảo sát và phân tích, ngườ

ẽ đị ữ đượ ầ ế ả đư đồ ờ

ả ố ệ ữ

ụ ố ự để ả đào tạ ủa trường Đạ ọ

ườ ế ớ ự ồ ọ ầ ế ả

ỗi sinh viên đượ ấ ộ ố sinh viên (dùng để ệ ớ

ố ỳ ọ tên sinh viên, năm sinh, giớ

quê quán, nơi sinh, đị ờng trú, địỉ thư ỉ ạ

ỗ ẽ ọ ộ ặ ề ọ ầ ỗ ọ ầ ộ ọ

ầ ọ ầ ố ỉ

ế ả ọ ủa sinh viên đố ớ ỗ ọ ầ ẽ đượ ể ệ ế

ả ế ả ẽ ổ ợ ủ ầ ữ ỳ ế ế

ọ ầ ế

Như vậ ần lưu trữ ả, trong đó kếề ọ ầ ế

ả ẽ ể ệ ố ệ ữ ọ ầ

c. Mức khung nhìn

ứ ọ ứ ứ ấ ủ ự ừu tượ

ặ ức logic đã đơn giản hoá đi nhiều nhưng do có kích thướ ớ

ẫ ứ ạ ều ngườ ử ụ ỉ ầ ấ ộ ầ

ộ ậ khung nhìn được đặt ra để ả ỉ ộ ầ ủ ộ

ột nhóm ngườ ử ụng nào đó. Ngoài ra, khung nhìn còn cung cấp cơ chế

toàn để a ngưngăn ngừ ờ ử ụ ấ ầ ềẩ

Đó ứ ử ứ ứủ ườ ụ ươ ụ ệ ạ

ỹ ư ọ ữ ườ ử ụ

ụ ệ ố ản lí đào tạ ủa trườ

ả ọ ầ ế ề ồ ả

đị ỉ ỉ ờ ố điệgia đình, đị thư ạ ạ ủa gia đình,...) và kế ả

ọ ậ ủa sinh viên, nhưng không cầ ế ề ọ ầ

ản lý đào tạ ạ ầ ề ọ ầ ế ả

ọ ập, nhưng không cầ ắm đế ế ề sinh viên như đị ỉ

đình, đị ủa gia đình,... giốỉ thườ ố điệ ạ ạ ả ọ

ớ ự ệ ệ ụ ủa phòng đào tạ ọ cũng

ế ờ ể ầ ế ả

ập các thông tin như giới tính, năm sinh, quê quán củ

ản lý chương trình đào tạ ấ ế ải quan tâm đế ế ả ọ ậ ủ

ế ổ – ủ ộ

ư ậ ấ ậ ứ ỉ ộ ư ạ ứ

ứ ủ ươ ứ ụ ườ ử ụ ự ế

ể ấ ề ấ ươ ứ ả ế ổ ủ

ộ

ế ứ ự ệ ệ ề ủ ều ngườ ử

ụ ớ ữ ế ể ễ ề ậ ủa CSDL. Điề ững ưu điể

• Đối với một CSDL, mỗi người dùn có một khung nhìn riêng. Họ có thể

thay đổi khung nhìn của họ và sự thay đổi này không làm ảnh hưởng đến

khung nhìn dữ liệu của những người dùng khác đang dùng chung CSDL

• Những tương tác của người dùng với CSDL không phụ thuộc vào những

vấn đề chi tiết trong lưu trữ dữ liệu (ví dụ, vấn đề chỉ mục hoá hay bảng

băm).

• Người quản trị CSDL có thể thay đổi cấu trúc lưu trữ của CSDL mà không

làm ảnh hưởng đến những khung nhìn của người sử dụng.

• Những thay đổi về khía cạnh vật lí trong lưu trữ, chẳng hạn như thay một

thiết bị nhớ thứ cấp mới, có thể không làm ảnh hưởng đến cấu trúc bên

trong của CSDL.

• Người quản trị CSDL có thể thay đổi cấu trúc tổng quát hay cấu trúc khái

niệm của CSDL mà không làm ảnh hưởng đến tất cả người dùng.

. Vai trò của con người trong hệ CSDL

ớ ộ ớ ấ ều ngườ ệ ế ế ử ụ

ững người liên quan đế ệ ồm các nhóm chính đượ

ọ

ủa con ngườ ệ

a. Người quản trị CSDL (Database Administrator –

ộ ổ ứ ều ngườ ử ụ ệ

ả ị ầ ề . Ngườ ả ị ệ là ngườ ị

ệ ản lý các tài nguyên đó. Ngườ ị ệ ề ệ

ậ ổ ức và hướ ẫ ệ ử ụ ấ ầ ề ầ

ứ ầ

ệ ụ ủa ngườ ả ị như ạo ra sơ đồ ịnh nghĩa ốc, đ

ấu trúc lưu trữ và phương pháp truy xuấ ấ ề ấ ữ ệu và đặ ả

ộ ẹ ề ữ ệ

gười sử dụng (End User)

gườ ử ụ ững ngườ ệ ủ ọ đòi hỏ ập đế

để ậ ậấ ể ững ngườ ử ụ

ị

Ngườ ịả

Ngườ ứậ ụ

Ngườ ử ụ

ầ ừ

ự ứ ụ ỗ ợ ngườ

ả ủ

ổ ứ ệ ố

ả ệ

ấ ệ

ề

Đả ả

ả ệ

ụ

ả ế ệ

ố

ững ngườ ử ụ ụ độ ững ngườ ề ế ứ ề

ững ngườ ử ụ ủ độ ững ngườ ể ế ố ề

ức năng công việ ững ngườủ ử ụ ụ độ ế ầ ớ

ững ngườ ử ụ ắ ề ớ ệ ấ ậ ật thườ

ằ ử ụ ỏ ậ ậ ẩ ọi là các giao tác đị ẵn) đã

đượ ỉ ọ ộậ ể ẩ ậ ững ngườ ầ ề

phương tiệ ẩn đã đượệ ả ị ấ ể ể

ế ế và cài đặt là đủ

ững ngườ ử ụ ủ độ ể ế ố ề ệ ọ ể ự

đặ ụứ ủa mình để ả ầ ứ ạ ế

ứ ử ữụ ệ ằ ệ ề ố

c. Người phân tích hệ thống và lập trình ứng dụng

Ngườ ủ đặệ ống xác đị ầ ững ngườ ụng đểử

ả các chương trình phù hợ ớ ầ ủ ọ. Ngườ ậ ứ ụ ể ệ

đặ ủ ỗả ững người phân tích thành chương trình, sau đó kiể ử ử

ệ ả ầ ề

. Phân loại hệ CSDL

ự ế ỳ theo qui mô để ngườ ử ụ ể ể ộ ệ

ỏ ặ ớ ạ ế ệ ậ

a. Các hệ CSDL tập trung

ớ ộ ệ ậ ậ ấ ả ữ ệu được đị ị ạ ộ ạ

đơn lẻ ững ngườả ế ố ậ ử ụ ạ

ạ ừ ể ậ ụ ề ữ

ệ

ả ệ ậ

ệ

ệ ập trung đượ ệ ệ

ệ ủ

ệ ột ngườ ừ ế ế ạ ậ ừ ậ ậ

ả ọ ừa ngườ ả ị CSDL đồ ờ

ngườ ụ ố ủ ảết chương trình, đồ ời cũng là ngườ ử ệ

ệ CSDL đượ

ệ ổ ứ ớ ữ ệ ầ ế ứ ụ

ể ập được lưu trữ ộ ề ệ ố

ững ngườ ử ụ ừ ể ậ ế ị đầ ố

ố ề ữ ệ ỳ ộ ổ ứ

thườ ồ ộề ặ ệ CSDL trung tâm thường lưu trữ

ợ ấ ớn và đượ ều ngườ ử ụ ậ ứ ụng điể

hình như hệ ả, CSDL đất đai,... Hình 1.9 mô tảố ệ ố

ộ ụ ệ

ệ

ệ ủ ộ ế ủ đượ ế ế

ớ ự ả ệ ộ ạng máy tính trong đó các máy khách có thể

ẻ ị ụ ủ ộ ủ đơn lẻ ộ ủ ộ ứ ụ ầ ề

ấ ị ụ ả ệ ả ền thông,... đố ớ

đang yêu cầ ộ ộ ứ ụ ầ ề ầ ị ụ ừ ộ

ề ủ. Thông thườ ứ ụ ủ ủ CSDL) được đị ị

ộ ạ ụ ộ

ệ ủ

b. Các hệ CSDL phân tán

ề ổ ứ ố ề ị trí địa lý như thành phố

ố ững trườ ợp như vậ ệ ự ệ ậ

trung đố ức này thườ ế. Đểớ ổ ự ế ả ế

ấn đề này, ngườ ử ụ ệ

Hình 1.11. Sơ đồ ự

ụ ộ đặ

ạ sites) và đượ ế ố ở ạ ề ụ ộ ợ

đượ ớ ạ ầ ự ậ ữ ệu. Do đó, có thể

ự đượ ộ ệ ống CSDL, trong đó dữ ệ ộ ạ

ấ ủ

• Về mặt vật lý: Yếu tố chính để phân biệt một CSDL phân tán với một cơ

CSDL tập trung là: CSDL phân tán phải có nhiều máy tính gọi là các trạm

và các trạm phải được kết nối bởi một kênh truyền thông nào đó để truyền

dữ liệu (trao đổi dữ liệu).

• Về mặt logic gồm 3 mô đun chính sau: Xử lý dữ liệu để quản lý dữ liệu cục

bộ tại các trạm giống như với CSDL tập trung; Xử lý ứng dụng CSDL trên

từng trạm để xử lý các chức năng phân tán và truy cập các thông tin phân

tán; Xử lý truyền thông để liên kết (kết nối) với kênh truyền thông.

ệ

ể ấ ủ ệ ệ ầ

ấ ệ ầ ấ

ệ ầ ấ ụng đố ớ ệ ậ ữ

ầ ất có nghĩa là công nghệ CSDL là như nhau hay ít nhấ ể tương thích tạ

ỗ ị trí địa lý khác nhau cũng có thể tương thích. Hình 1.13 miêu tả ộ ệ

ầ ấ

ệ ầ ấ

Đố ớ ệ ầ ất, các điề ệ ả ải được đả

• Các hệ điều hành máy tính tại mỗi vị trí địa lý là như nhau hay ít nhất chúng

có khả năng tương thích cao.

• ác mô hình dữ liệu được sử dụng tại mỗi vị trí địa lý là như nhau.

• Các hệ quản trị CSDL được sử dụng tại mỗi vị trí địa lý là như nhau hay ít

nhất chúng có khả năng tương thích cao.

• Dữ liệu tại các vị trí khác nhau có các định nghĩa và khuôn dạng chung.

ệ ầ ấ ự ế ệ

điề đượ ụ ỗ ịể ử ạ trí đị ữ ệ

ệ ả ị CSDL khác nhau cũng có thể đượ ự ọ ử ụ ụ ộ ị

ể ử ụ ệ ệ ớ ấ ộ ị ể lưu

ữ ữ ệ ử ụ ệ ề ố ạ ấp cũ hơn. ứ

ạp hơn nữ ữ ệ ị trí thường không tương thích. Các mâu thuẫn điể

ồ ệ ề ự ể ễ ủ ả ụ ữ ệ

ạ ị ệ ề ữ nghĩa. Hình 1.14 miêu tả ộ ệ

ầ ấ

…

Đào tạ

…

Đào tạ

Thư việ

ệ ầ ấ

ữ ệ

.2.1. Khái niệm

ữ ệ ộ ậ ệm và kí pháp dùng để ả ữ ệ

ố ệ ủ ữ ệ ộ ữ ệ ủ ộ ổ ứ

Như vậ xem như mộể ữ ệ ầ

• Phần mô tả cấu trúc của C

• Phần mô tả các thao tác, định nghĩa các phép toán được phép trên dữ liệu;

• Phần mô tả các ràng buộc toàn vẹn để đảm bảo sự chính xác của dữ liệu.

1.2.2. Các mô hình dữ liệu cơ bản

ấ ạng đượ ế ế ệ đầ ủ ế

ệ ứ ệ ự ể ết. Các mô hình này đượ

ổ điể ớ ất đượ ế ế ệ ứ ủ

hình hướng đối tượ ễ ả

đoạ ủể ữ ệ

ị ử ể ủ ữ ệ

a. Mô hình dữ liệu phân cấp (Hierarchical Data Model)

ữ ệ ấ đượ ọ ắ ấ

ạng cây được đề ấ ững năm 1960 –

đượ ổ ấ ộứ ừ ống dướ ỗi nút tương ứ ớ ể ữ

ệ ể ộ ặ ều trườ ả ự ể ộ ạ ộ

ế ữ ể ữ ệ ớ ể ữ ệ ỗi nút đề ộ

ề ừ ố

ỉ ể ện đượ ệ ứ ả được trườ

ợ ề ụ ộ ể ề ớ ộ ớ

ể ều sinh viên), còn trườ ợp ngượ ạ ộ ớ ả ộ ự

ả ủ ộ ỉ ột khoa). Điều này gây dư thừ ữ ệ

phí không gian lưu trữ

Điể ổ ậ ủ ụ ất đế ột đối tượ

ấp là đườ ẫn đi từ ốc đế ầ ử ầ ấ

ả ấ ủ ữ ệ đố ớ ổ đ ề

ố ố ờ ă

ạ ữ ệ ấ

ụ ộ ổ đ ề ố ă ươ ậ

ế đ ề đượ ế ằ ữ ế ả ữ ệ ậ

ạ ă ả đượ ổ ứ ư

• Các dòng là các bản ghi có độ dài thay đổi.

• Có 6 loại bản ghi:

o Bản ghi đặc trưng cho tỉnh, thành phố gồm mã số tỉnh (thành phố),

tên tỉnh (thành phố). Ví dụ: ‘02’ là mã số Thành phố Hồ Chí Minh.

o Bản ghi đặc trưng cho quận huyện gồm mã số tỉnh thành + mã số

quận huyện, tên quận huyện trong tỉnh thành phố đó. Ví dụ: ‘0201’

là Mã số quận 1 của Thành phố Hồ Chí Minh.

o Bản ghi đặc trư ường xã gồm mã số tỉnh thành + mã số

quận huyện + mã số phường xã, tên phường xã thuộc quận huyện

trong tỉnh thành phố đó. Ví dụ: ‘020101’ là Mã số phường Bến Nghé,

Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh.

o Bản ghi đặc trư địa bàn điều tra trong một phường xã. Ví dụ:

‘02010101’ là mã số địa bàn điều tra số 01 trong phường Bến nghé.

o Bản ghi đặc trưng cho hộ điều tra, gồm Mã số tỉnh + Mã số quận +

Mã số phường + Mã số địa bàn + Số thứ tự hộ điều tra trong địa bàn,

Tổng số nhân khẩu trong hộ, Trong đó: Nữ, Tổng số trẻ dưới 16 tuổi.

o Bản ghi đặc trưng cho nhân khẩu của hộ, gồm các thông tin xác định

hộ điều tra, Số thứ tự nhân khẩu trong hộ, Quan hệ với chủ hộ (1

Giới tính (1, 2, 3), Tháng sinh, Nă độ vă

Ở đâ ộ ự ấ ệ ộ ỉ ố

ề ậ ệ ộ ậ ệ ỉ ộ ộ ỉ ấ ộ ậ

ệ ề ườ ộ ườ ỉ ộ ộ ậ ệ

ấ ỗ ườ đượ ề đị đ ề ỗ đị ỉ ộ

ộ ườ ấ

b. Mô hình dữ liệu mạng (Network Data Model)

ữ ệ ạ đượ ọ ắ ạ ặ ướ

) được đề ấ ố ững năm 1960 và được định nghĩa lại năm

ự ể ệ trong đó các mố ệ ị ạ ế ể ị

ề – ột. Như vậ ể ột đồ ị có hướ ữ ệ Ở

ị ủ ậ ự ể ạng đưa ra kiể ả ộ ể

ả ộ ậ ả ản ghi đượ ấ ạ ở

trườ ứ ị cơ bản như số ỗ ự,… Tập các tên trườ

ể ủ ạ ạ ả

ể ả ể đặ ư ộ ạ đố ượ

ệ ụ ản lý đào tạ ạ ột trường đạ ọ đố ượ ầ ả ủ

ế ớ ự ể ả ọ ầ ớ đó ạ

ả đặ ư ừ đố ượ đồ ị ể ễ ạ ỗ

ể ả đượ ể ễ ở ộ ữ ậ ộ ể ệ ủ ộ

ể ả đượ ọ ả ụ ể ả ả

ể ả ọ ầ ả ọ ần đượ ả

ạy trong chương trình đào tạ

ể ệ ự ế ữ ộ ể ả ủ ớ ộ ể

ả đồ ị ể ễ ạ ỗ ể ệ đượ ể

ễ ở ộ ầ ụ ự ế ữ ể ả đượ ể ệ ở

ướng (các mũi tên) đ ừ ể ả ủ ớ ể ệ ừ ể

ệ ớ ể ả

ể ế ườ ỉ ố ượ ả ố

ế ợ ể ệ

• 1 (Một – Một): Mỗi bản ghi của kiểu bản ghi chủ kết hợp với ng 1 bản đú

ghi của kiểu bản ghi thành viên. Ví dụ, mỗi sinh viên viên thực hiện một và

ỉ một khoá luận.

•  (Một – Nhiều): Mỗi bản ghi của kiểu bản ghi chủ kết hợp với 1 hay

nhiều bản ghi của kiểu bản ghi thành viên. Ví dụ, mỗi khoa có từ 1 đến

nhiều lớp.

• 1 (Nhiều – Một): Nhiều bản ghi của kiểu bản ghi chủ kết hợp với đú

bản ghi của kiểu bản ghi thành viên. Ví dụ, nhiều sinh viên cùng thuộc một

lớp.

• Đệ quy ( ): Một kiểu bản ghi chủ cũng có thể đồng thời là kiểu bản

ghi thành viên với chính nó. Ví dụ, một học phần (Cơ sở dữ liệu) là điều

kiện tiên quyết của học phần khác (Hệ quản trị cơ sở dữ liệu).

ạ ữ ệ ạ

Ví dụ 1.6. Hình 1.17 biểu diễn một ví dụ về mô hình dữ liệu mạng đối với

CSDL quản lý đào tạo của một trường. Trong đồ thị này, ta có

• 4 kiểu bản ghi: KHOA, LỚP, SINH VIÊN, KHOÁ LUẬN

LỚP

KHOÁ LUẬN

ồ

ự ệ



• 3 kiểu liên hệ: KHOA gồm 1 đến nhiều LỚP; LỚP gồm một hoặc nhiều

SINH VIÊN, SINH VIÊN thực hiện có 1và chỉ 1 KHOÁ LUẬN;

ữ ệ ạ ươ đố đơ ả ễ ử ụ ư

ợ ệ ể ễ ớ ở ộ đồ ị ướ ả

ă ễ đạ ữ nghĩa củ ữ ệ ấ ữ ệ ố ệ ứ ạ

ủ ữ ệ ự ế ấ ạ ế

c. Mô hình quan hệ

ệ đượ ự ế ớ ệ năm 1970,

ự ế ậ ợp và đạ ố ệ ấ ặ ẽ ủ

ọ ề ế ậ ợp nên mô hình này đã mô tả ữ ệ ộ ề

ẻ ừ năm 1980 đã trở thành mô hình đượ ử ụ ộ

ậ ữ “qu ệ” là do bả ữ ệ ều đượ ọ ả

ệ ệ ữ ệu đượ ể ệ ả ề ồ

ộ ả ọi là các “quan hệ”, các dòng gọi là các “bộ” và cột là “thuộc tính”.

ủ mô hình trướ ỗ ộ ả ộ

ết ý nghĩa củ ị ả

ệ ộc tính để ế ữ ệ ữ ả

ỏ để ế ậ ản ghi như trong mô hình mạ

ẽ ểu kĩ về mô hình này trong chương 2 củ ệ

d. Mô hình thực thể mối quan hệ (Entity

ữ ệ ự ể ố ệ đề ấ ă

hình này đượ ự ự ậ ứ ế ớ ự ố ả ộ

ậ ợp các đối tượng cơ sở ố ệ ọ ế ữ

ệ ự ể – ố ệ –

ậ ấ ả ự ể ộ ộ ể ậ ấ ả ố ệ ộ

ộ ể ứ ự đượ ọ ậ ự ể ậ ố ệ

ẽ ểu kĩ về ầ ủ ệ

e. Mô hình hướng đối tượng (Object Oriented Data Model)

ữ ệu hướng đối tượng ra đờ ừ ố ững năm 80 và đầ ữ

năm 90. Đây là loạ ận hướng đốế ấ ệ ự ế

tượng đã quen thuộc trong các phương pháp lập trình hướng đối tượ ử ụ

ệm như lớ ự ế ừ ế ừ ộ ứ ế ừ ừ

ề ớp cơ sở ). Đặc trưng cơ bả ủ ế ậ

đóng gói ( ), tính đa hình ( ử ụ

ệ CSDL hướng đối tượng dùng lược đồ ồ ập các “lớp” ỗ ớ

đượ ồ ộả ập các “thuộc tính” và “phương thức”. Mỗi đối tượ ớp đề

mang đầy đủ ộc tính và phương thứ ớp đó.ủ

Phương pháp tiế ận hướng đối tượ ữ ệ ặ ớ

ẻ nhưng hiện nay đang đượ ề ườ ứ ể ụ

ệ ả ị CSDL hướng đối tượ ệ ẫn chưa nhiề ộ ố còn chưa

ầ ất (nghĩa là việ ập trình là hướng đối tượng nhưng CSDL vẫ ủ ế ự

ệ

ự ể ế

1.3.1. Các thành phần

a. Thực thể và kiểu thực thể

Định nghĩa 1.3. ự ể ột “vật” hay một “đối tượng” trong thế ớ

ự ự ồ ạ ội đ ậ

ộ ự ể ể ụ ể ứ ể ả ận đượ ằ

ụ ả ặ ể ừu tượ ứ

ả ận đượ ằng các giác quan nhưng có thể ậ ết đượ ằ

ậ ứ ụ ọ ầ ự ả

ộ ậ ự ể ộ ậ ợ ự ể ể , nghĩa là cùng đượ ể

ệ ở ộ ập đặc trưng hay thuộ ụ ậ ấ ả ủa trườ

đạ ọ ỗ ộ ự ể ự ể sinh viên đều đượ ả

ộ ậ ộc tính như mã sinh viên, họ ớ

tính,… Mộ ờng đượ ếu đếậ ự ể thư ằ ụ ậ ự ể

ồ ấ ả ể ế ằng tên SINH VIÊN. Như vậ

ừ ủ ộ ậ ự ể ỉ đế ậ ệ ạ ủ ấ ả ự ể

viên trong CSDL đang đề ậ

ể ự ể ộ ậ ợ ự ể ộc tính như nhau. Mộ ể

ự ể trong CSDL đượ ả ằ ộ ụ ể ự ể

ồ ộc tính như: ọ n, năm sinh, giớ

quán, nơi sinh ể ự ể Ọ Ầ ồ ộc tính như: ọ ầ

ọ ầ ố ỉ ả

ộ ể ự ể đượ ể ễ ằ ữ ậ ứ ể ự ể

ế

ộ

Định nghĩa 1.4. ộ ủ ộ ự ể ặ ủ ộ ố ế ộ

ầ ử ủa mô hình tương ứ ớ ột đặ ủ ộ ớp đối tượ ặ ộ ố

ệ ữa các đối tượ ộc tính thường đị ằng tên, mang ý nghĩa là

đặ ớủa đối tượ ệ ữa các đối tượ ế ự

ể lượ ụ ộả, cân đong, đo, đếm) đượ ự ể sinh viên đượ

ả ằ ọ ới tính, nơi sinh,… củ

viên đó.

ề ị ủ ộ ỗ ộc tính đơn củ ộ ể ự ể đượ

ế ợ ớ ộ ề ị. Đó là mộ ậ ị ể ộ

đố ớ ỗ ụ ị ủ ộ ớự ể ệ ề

ữ”}. Các miề trong các sơ đồị ể ị

ạ ộc tính đượ ạ

• ộc tính đơn ộ ể phân chia ra đượ

ầ ỏ hơn. Ví dụ ộ ớ ủ ộ ộ ộ

tính đơn.

• ộ ứ ợ ộ ể phân chia đượ

ầ ỏ hơn, biể ễ ộc tính cơ bản hơn với các ý nghĩa độ ậ

ụ ộ ọ ủ ự ể ể

ộ ọ đệ ộ ủ ự ể

ể ộ phườ ậ ệ ị

ố ỉ ố ị ủ ộ ộ ự ế ợ

ị ủ ộ ầ ạ ệ ộ

ộ ợ ụứ ộc tính đơn tùy thuộ ả

ể

• ộc tính đơn trị ộ ị ấ ộ ự ể ụ ể

ụ ọ ộ ộc tính đơn trị ủ ự ể ỗ

ộ ọ ấ

• ộc tính đa trị ộ ể ậ ộ ậ ị ộ ự

ể ụ ộ đối tượng ưu tiên ủ ộ ộ ộ

đa trị ộc đối tượng ưu tiên nộ ể

ể ộ ột đối tượng ưu tiên, nhân viên khác nữ ể ộ

ều đối tượng ưu tiên. Như vậ ể ộ ố

ị ộc tính đối tượng ưu tiên.

• ộc tính được lưu trữ ộ ị ủa nó đượ ậ

cài đặ ụ ộ ọ ới tính, năm sinh

• ộ ễn đượ ộ ị ủ ể tính đượ

ị ủ ộ ộ ố trườ ợ

ề ộ ị liên quan đế ụ ộ Điể ọ

ầ ỳ ọĐiể ữ Điể Điể

ầ

• ị không xác đị đượ ạ ộ ộ ị

ụng đượ ặ ế ộ ự ể ụ ể ể

ị ộụng đượ ộ ụ ộ ố điệ ạ ủ ự

ể ẽ ị đố ớ ố điệ

ại. Trong trườ ợp như vậ ả ạ ộ ị đặ ệ ọ

ị không xác đị

• ộ ứ ạ ự ế ợ ủ ộ ứ ợp và đa

ị

ệ ủ ộc tính được ghi bên trong, phía dướ ệ ự

ể ặ ủ ố ế ợ ộc tính đa trị được đánh dấ

ộ

ộ ủ ộ ể ự ể ộ ặ ộ ộ

ị ủa nó là khác nhau đố ớ ỗ ự ể ệ ộ ậ ự ể

ộc tính khóa đượ g dướể ễ ằ ạ ủ

ộ ể ự ể ể ều hơn mộ ộ ụ ế ộ

ộ ố ấ ộ ố ứng minh thư duy nhấ ộ

ố ố ứng minh thư đề ộ ộ ể ự

ể cũng có thể ộ ự ể không có khóa đượ ọ ể ự ể

ế

ể ễ ể ự ể ộ

e. Kiểu liên kết và các thể hiện

ộ ể ệ ủ ộ ố ế ậ ợ ể ệ ủ ự ể

ố ế ợp đó. ụ ệ ố ản lý đào tạ ớ ọ ẽ ộ ự

ả ề ặ ủ ột khoa, như vậ ộ ể ế ộ ế

ữ ể ự ể Ớ ể ự ể

Trong sơ ết đượđồ ể ể ễ ằ ộ ố ự ế

ớ ữ ậ ể ễ ể ự ể ế

ọ ể ế

ể ế

Ớ

ộ

ố

ọ

Đố ợi tư

ố ết đệ ộ ố ế ừ ộ ự ể đi đế ự ể đó.

ụ Ọ ẦN (Cơ sở ữ ệu) là điề ệ ế ủ Ọ Ầ

ế ế ệ ố

ố ết đệ

ậ ủ ộ ể ế ố ể ự ể ể ết đó.

ộ ể ế ể ậ ậ ụ ể ế ộ ữ ể ự

ể Ớ ể ự ể ộ ể ế ậ ể ế ọ ữ

ể ự ể Ớ Ọ Ọ Ầ ộ ể ế ậ

f. Các ràng buộc trên các kiểu liên kết

ể ết thườ ộ ố ộc để ạ ế ố ổ ợ ể

ủ ự ể ể ậ ợ ết tương ứ ộ

được xác đị ừ ạ ủ ế ớ ự ể ế ể ễ ụ ế

trường đạ ọ ế ộ ớ ề ặ ỉ ộ ự ả ủ ộ

ả ả ộc này trong lược đồ ạ ộ ỷ ố

ực lượ ả ố

ỷ ố ực lượ ỷ ố ực lượ ộ ể ế ỉ ố ể ệ

ế ộ ự ể ể ớ ể ế ấ ể ỷ ố

ực lượ

ỷ ố ực lượ ộ ự ể ủ ể ỉ ế ớ ộ ự ể ủ

ểu B và ngượ ạ ộ ự ể ủ ể ỉ ế ớ ộ ự ể ủ ể

ỷ ố ực lượ ộ ự ể ủ ể ể ế ớ ề ự ể

ủ ểu B nhưng mộ ự ể ủ ể ỉ ế ớ ộ ự ể ủ ể

ỷ ố ực lượ ỗ ự ể ủ ể ế ớ ề ự ể ủ

ểu B và ngượ ạ ỗ ự ể ủ ể ế ớ ề ự ể ủ ể

ả ố ủ ộ ự ể đố ớ ộ ố ế ợ ặ ả ố ố ể ả ố

ối đa). Trong đó chúng được định nghĩa như sau:

ả ố ố ể ằ ặ ố ầ ố ể ộ ể ệ ấ ỳ ủ

ộ ự ể ể ệ ủ ố ế ợ

ả ố ối đa: ằ ặ ố ầ ối đa mà mộ ể ệ ấ ỳ ủ ộ

ự ể ể ệ ủ ố ế ợ

Lưu ý ộ ố trườ ợ ả ố ố ể ủ ộ ự ể đố ớ ộ

ố ế ợ ằ ệ ệ ể ệ ủ ự ể đó.

HỌC

Điề

ể ễ ủa lược đồ ỷ ố ực lượ ả ố đượ ể ễ

ằ    ể ễ ể ết, trong đó kí tự

đứng trướ ối đa. ả ố ố ể ự đứ  ả ố

ụ ế

ộ ự ệ ặ ộ ẬN, nhưng mộ

Ậ ải đượ ở ộự ệ ỉ ộ

ộ ộ ộ ỉ ộ Ớ ớ ề ặ Ớ ồ

ộ ặ ề

ộ ặ Ầ ộ ọ

ở ặ ề ọ ầ ự ọn chưa bao giờ đượ ọ ẽ

không đượ ọ

ỷ ố ực lượ ủ ể ế

g. Thuộc tính của các kiểu liên kết

ể ết cũng có thể ộ ống như các thuộ ủ

ể ự ể ụ ể ế ọ ữ ể ự ể

Ọ Ầ ể ộc tính Điểm để ạ ế ả ọ ậ ủ ột sinh viên đố

ớ ộ ọ ầ ộ ủ ể ết cũng đượ ể ễ ằ ộ

ô van và đượ ố ớ ể ế

ộ ủ ể ế

Xây dựng mô hình thực thể liên kết

ụ ớ ảo sát đã thự ệ ở ầ Ở ĐẦ ả ử ột đoạ

• Thông tin về khoa gồm: Mã khoa, tên khoa, địa chỉ, số điện thoại.

• Thông tin về lớp gồm: Mã lớp, Tên lớp, Năm nhập học.

• Mỗi khoa gồm nhiều lớp, nhưng mỗi lớp chỉ chịu sự quản lý về mặt hành

chính của một khoa.

Điể

Ọ Ầ

ọ



ọ

Ọ Ầ



Ậ

ự ệ



ộ

Ớ

• Thông tin về sinh viên gồm: Mã sinh viên, họ tên sinh viên, giới tính, ngày

sinh, quê quán, số điện thoại

• Mỗi sinh viên thuộ một và chỉ một lớp, mỗi lớp có thể gồm nhiều sinh

• Thông tin về học phần gồm: Mã học phần, tên học phần, số tín chỉ, học kỳ.

• Mỗi học phần được học bởi một hoặc nhiều sinh viên, và mỗi sinh viên cũng

phải học nhiều học phần. Kết quả của mỗi lần học là Điểm.

Bước 1. Xác đ ể ếị ự ộ

ở ể xác đị ể ự ể ể

ết như sau:

• KHOA là một kiểu thực thể với các thuộc tính mã khoa, tên khoa, địa chỉ, số

điện thoại. Các thuộc tính đều là đơn và đơn trị. Các thuộc tính

là các thuộc tính khóa (vì mỗi khoa có một mã khoa và một tên khoa

duy nhất).

• LỚP là một kiểu thực thể với các thuộc tính mã lớp, tên lớp, nm nhập học

Các thuộc tính đều là đơn và đơn trị. Các thuộc tính mã lớp, tên lớp

thuộc tính khóa (vì mỗi khoa có một mã lớp và một tên lớp duy nhất).

• SINH VIÊN là một kiểu thực thể với các thuộc tính Mã sinh viên, họ tên

sinh viên, giới tính, ngày sinh, quê quán, số điện thoại.... Các thuộc tính đều

à đơn và đơn trị; thuộc tính Họ tên sinh viên là một thuộc tính phức hợp

(gồm Họ đệm, Tên). Thuộc tính thuộc tính khóa (vì mỗi sinh

viên có một duy nhất).

• HỌC PHẦN là một kiểu thực thể với các thuộc tính mã học phần, tên học

ần, số tín chỉ, học kỳ. Các thuộc tính đều là đơn và đơn trị. Thuộc tính m

học phần là thuộc tính khóa (vì mỗi học phần có một mã học phần

nhất).

• Kiểu liên LỚP<thuộc>KHOA có tỷ số lực lượng N:1 (mỗi lớp thuộc một

khoa nhưng mỗi khoa có nhiều lớp). Sự tham gia của hai kiểu thực thể vào

liên kết là toàn bộ.

• Kiểu liên SINH VIÊN<thuộc>LỚP có tỷ số lực lượng N:1 (mỗi sinh viên

thuộc một lớp nhưng mỗi lớp có nhiều sinh viên). Sự tham gia của hai kiểu

thực thể vào liên kết là toàn bộ.

• Kiểu liên kết SINH VIÊN <học>HỌC PHẦN là có tỷ số lực lượng là M:N

(một sinh viên có thể họcnhiều học phần khác nhau và mỗi học phầnđược

học bởi nhiều sinh viên). Sự tham gia của kiểu thực thể HỌC PHẦN là bộ

phận (bởi vì không phải tất cả học phần đều được học, ví dụ môn tự chọn)

ngược lại, sự tham gia của kiểu thực thể SINH VIÊN là toàn bộ (bởi vì sinh

viên nào cũng phải học). Kiểu liên kết này có một thuộc tính là điểm, ghi lại

kết quả học của một sinh viên đối với một học phần.

Bướ ẽ ểu đồ

ự ể ế

Ắ ỐI CHƯƠNG 1

✓ CSDL là một hệ thống các thông tin có cấu trúc của các dữ liệu về thế giới thực

trong một lĩnh vực nào đó có liên quan với nhau về mặt logic được lưu trữ ở bộ

nhớ ngoài (như ăng từ, đĩa từ ...) để có thể thỏa mãn yêu cầu kh

đồng thời của nhiều người sử dụng hay nhiều ch ng trình ứng dụng với nhiều ươ

mục đí

✓ Hệ quản trị là một phần mềm cho phép tạo lập và điều khiển hoặc

truy nhập đó, đặc biệt hệ quản trị đảm bảo tính độc lập dữ liệu (là sự

bất biến của các chương trình ứng dụng đối với các thay đổi về cấu trúc lưu trữ và

chiến lược truy nhập).

✓ Một có 3 mức biểu diễn: Mức vật lý (Physical level), mức logic (Logical

level) và mức khung nhìn (View level)

✓ Những người liên quan đến hệ được chia thành hai nhóm chính. Nhóm thứ

nhất gồm những người mà công việc của họ liên quan hàng ngày đến CSDL, đó là

những người quản trị CSDL, thiết kế CSDL, sử dụng CSDL, phân tích hệ thống và

lập trình ứng dụng. Nhóm thứ hai gồm những người làm việc để duy trì môi trường

hệ nhưng không quan tâm đến bản thân CSDL, đó là những người thiết kế

và cài đặt hệ quản trị CSDL, phát triển công cụ, thao tác viên và bảo trì.

✓ Có hai loại kiến trúc hệ CSDL: tập trung và phân tán, hệ CSDL tập trung, tập tất

cả các dữ liệu được định vị tại một trạm đơn lẻ. Những người sử dụng tại các trạm

từ xa nói chung có thể truy nhập CSDL thông qua các công cụ truyền thông dữ

liệu.

✓ Mô hình dữ liệu là một tập các khái niệm và kí pháp dùng để mô tả dữ liệu, các

mối quan hệ của dữ liệu, các ràng buộc trên dữ liệu của một tổ chức

✓ Mô hình phân cấp và mô hình mạng được xếp vào thế hệ đầu của CSDL. Thế hệ

thứ hai của các hệ quản trị CSDL có mô hình quan hệ. Các mô hình này được xem

là mô hình cổ điển. Mô hình mới nhất được xếp vào thế hệ thứ ba của CSDL là mô

hình hướng đối tượng, mô hình phân tán, mô hình suy diễn.

✓ Mô hình ER là mô hình dữ liệu khái niệm bậc cao, hỗ trợ cho việc thiết kế CSDL

và nhiều công cụ thiết kế CSDL, sử dụng các khái niệm của nó.

✓ Một kiểu thực thể là một đối tượng hay một khái niệm được xác định là tồn tại một

cách độc lập trong một tổ chức. Một thực thể là một thể hiện của một kiểu thực thể.

✓ Một kiểu liên kết là một tập các kết hợp có ý nghĩa giữa các kiểu thực thể. Một liên

kết là một thể hiện của một kiểu liên kết, nó là một kết hợp bao gồm một số thực

thể, trong đó mỗi thực thể thuộc một kiểu thực thể tham gia liên kết.

✓ Một thuộc tính là một đặc tính (tính chất) của một kiểu thực thể hay của một kiểu

liên kết.

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1

ạ ả ử ụng CSDL? Trình bày các ưu nhược điể

ủ

ứ ụ ủ ộ ố

ệ ệ ữ ệ ệ ả ị ệ

ệ ả ị ầ ủ ệ ả ị

ức năng củ

ệ ủ ững người sau đây đố ớ ộ ệ

Ngườ ả ị

Ngườ ế ế

Ngườ ế ế ậ

Ngườ ậ ứ ụ

Ngườ ử ụ

ứ ể ễ

ình bày các ưu nhược điể ủ ộ ệ

ữ ệu cơ bả ụ đố ớ ừ

ệ ệ đượ ử ụ ộ

ị ế ữ ả ệ) đượ ự ộ

So sánh ưu và nhược điể ủ ậ

ấ

Đặc trưng củ ạ

ị ả ậ ữ ự ể ậ ự ể ộ

ệ ệ ự ể ể ự ể ế ể

ế

ị ế ế ằm trong giai đoạ ủ

ế ế ộ

BÀI TẬP CHƯƠNG 1

ự ữ ệ đã ọ ể ễ ạ ẫ

ệ ị đã ế ậ ạ

• Loại liên hệ là mạng

• Mỗi nhân viên có một lý lịch; mỗi lý lịch chỉ thuộc 1 nhân viên duy nhất.

• Mỗi phòng ban có từ mộtđến nhiều nhân viên. Mỗi nhân viên chỉ thuộc một

phòng ban nhất định.

• Nhiều nhân viên cùng làm một công việc.

• Mỗi nhân viên không có, có một hoặc nhiều nhân viên là thân nhân

ự ữ ệ đã ọ ể ễ ạ ẫ

ệ ị đã ế ậ ấ

• Loại liên hệ là phân cấp

• Phòng có nhiều nhân viên; mỗi nhân viên chỉ thuộc 1 phòng duy nhất.

• Công việc có nhiều nhân viên cùng làm; mỗi nhân viên chỉ làm một công

việc duy nhất.

• Mỗi nhân viên có một lý lịch; mỗi lý lịch chỉ thuộc 1 nhân viên duy nhất.

ự ữ ệ đã ọ ể ễ ề ổ đ ề ố

ố ờ ă ạ ẫ ỉ ố

ậ ệ ườ Đị ộ đ ề ẩ đã

ấ ế ậ ạ

• Loại liên hệ phân mạng là loại "thuộc về

• Nhân khẩu ( ) thuộc một hộ điều tra.

• Hộ điều tra ( ) thuộc một địa bàn.

• Địa bàn điều tra ( ) thuộc một phường (xã).

• ường (xã) thuộc một quận (huyện)

• Quận (huyện) thuộc một tỉnh (thành phố).

ự ự ể ế ủ

ầ ựng CSDL để ả ề ả

ẩ ả ẩ ồ

• ề ả ẩ ỗ ả ẩ ộ ả ẩ ấ

ả ẩm, đơn vị tính, đơn giá, xuấ ứ

• ề ạ ả ẩ ỗ ạ ả ẩ ộ ạ ấ

ạ

• ề ỗ ộ ố

ấ ọ ớ ề ệp, đị ỉ ố điệ ạ

• ề ấ ỗ ấ ộ ấ

ấ ấp, đị ỉ ố điệ ạ ố ả

• ỗ ạ ả ẩ ồ ề ả ẩm, nhưng mỗ ả ẩ ỉ ộ ộ

ạ ả ẩ

• ỗ ể ộ ặ ề ả ẩm, ngượ ạ ỗ ả

ẩm cũng có thể đượ ở ộ ặ ề ề

ả ẩ ồ ả ẩ ố lượ ấ ấ

• ỗ ấ ể ấ ộ ặ ề ả ẩm, ngượ ạ ỗ

ả ẩm cũng đượ ấ ở ộ ặ ề ấ

ề ả ẩ ấ ậ ồ ả ẩ ố lượ ậ

ậ

ự ự ể ế ủ

Giám đố ạn Phương Nam cầ ựng CSDL để ả

ề ị ụ ồ

• ề ỗ ộ ố ấ ọ

ớ ố ứng minh thư (hoặ ố ộ ếu), đị ỉ ố ị

• ề ỗ ộ ố ấ ạ

• ề ạ ỗ ạ ộ ạ ấ ạ

ạ ạ ạ

• ề ị ụ ỗ ị ụ ộ ị ụ ấ ị ụ

đơn giá, đơn vị

• ộ ể ạ ạ ề ầ ủ ỗ ầ

ủ ộ ồ ố ắt đầ ế

• ỗ ạ ồ ộ ặ ều phòng, nhưng mỗ ỉ ộ ộ

ạ

• ộ ể ử ụ ộ ặ ề ị ụ

ỗ ị ụ cũng đượ ử ụ ở ộ ặ ề

ủ ỗ ầ ử ụ ị ụ ờ ử ụ

ự ự ể ế ủ

ấ ầ ự ả ề ự

ty đã và đang thự ệ ồ

• Thông tin về nhân viên: mỗi nhân viên có mã nhân viên duy nhất, họ tên

nhân viên, giới tính, địa chỉ, số điện thoại, trình độ, chức vụ.

• Thông tin về dự án: mỗi dự án có mã dự án duy nhất, tên dự án, địa điểm

triển khai, ngày bắt đầu, thời gian thực hiện dự kiến, vốn đầu tư.

• Thông tin về nhiệm vụ: mỗi nhiệm vụ có mã nhiệm vụ duy nhất, tên nhiệm

vụ, kỹ năng, thời gian, khối lượng công việc.

• Thông tin về công cụ: mỗi công cụ có mã công cụ duy nhất, tên công cụ,

yêu cầu sử dụng.

ừ: “ ỗ ớ ọ ộ ố ướ ấ để ệ ớ ấ ả

ớ ọ ộ ọ ủ ớ ọ ộ ộ ủ ườ ”.

(MaKhoa, TenKhoa, ĐC, SĐT) là lược đồ quan hệ của Khoa

ừ: “ ỗ ộ ọ ột đị ỉ ộ ố điệ ạ ộ ố

ấ để ệ ớ ấ ả ủ ườ ”.

lđqh của Học phần

ừ: “ ỗ ọ ầ ộ ọ ụ ể ộ ả, đượ ọ ộ

ố ỉ ất đị ứ ớ ọ ầ ộ ọ ầ ất để ệ ớ

ọ ọ ầ ”.

ừ: “ ỗ ọ ộ ọ ầ ộ ế ả là điểm”.

CHƯƠNG 2. MÔ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ

ữ ệ ệ ổ ế ọng, được E.Codd đưa

ra vào năm 1970. Mộ ững ưu điể ủ ữ ệ ệ ỗ ợ

ữ khai báo, khá đơn giản nhưng hiệ ả ữ ệ

ể ổ ợ ễ ờ ộ ệ ố ệ

đạ ố ọi là đạ ố ệ (relational algebra). Chương 2 giớ ấn đề cơ ệ ừ

ản đế ừ ổng quát đế ế ủ ữ ệ ệ

➢ ệm cơ bả ủ ữ ệ ệ

➢ ệ

➢ Các phép toán đạ ố ệ

➢ ệ

ệm cơ bả

Thuộc tính

ộ ộ ủấ ệ ột đối tượ ần đượ

lưu trữ trong CSDL để đối tượụ ụ ệ ữ ệ ề ộ

tính được xác đị ở ọ ể ị ề ị

ụ

• Đối tượng HỌC PHẦN (tương ứng với loại thực thể HỌC PHẦN

hình thực thể kết hợp) có một số thuộc tính Mã học phần, Tên học phần, Số

tín chỉ...

• Đối tượng SINH VIÊN có một số thuộc tính Mã sinh viên, Họ tên sinh viên,

Năm sinh, Giới tính, Quê quán...

ọ

ệ ế ầ ưu ý đế ữ nghĩa thì ta qui ước đặ

ộc tính như sau:

• ộc tính đượ ệ ằ ữ cái in hoa đầ ả

ữ

• ậ ộ ằợ c tính đư ệợ ữ

• Trườ ợ ổ ốn đề ập đế ố ố lượ ộ

ủ ộ ệ ệ ữ ớ ỉ ố

ự ế, ta thường đặ ộ ữ nghĩa, vì vậy để ễ đọ ễ ớ

đặ ộ ớ ữ in hoa đầ ừ ặ ế ở ấ

ạ ụ ặ ụ ủ

ệ ầm đị ắ ộc tính đượ ế ằ ế ệ ữ cái đầ

tiên đượ ế

Trong cài đặ ưu ý ạnh đặụ ể ớ ộ ệ ả ị ầ đế

ảng cũng như tên củ ộ ầ ế ữ ậ

ộ ố ữ ả ị CSDL nói riêng, tên đối tượ ế

ệ ộc tính...) đề ỉ đượ ế ằ ữ ữ ố

ặ ấ ạ ằ ấ ạ‘_’), ắt đầ ữ ặ

ớ độ dài tên theo quy đị ết, không nên đặ ộ ở

ệ ế ệ ấ ở ấ ả hơn) và cũng không nên

đặ ộ ộ ủắ ấ ữ nghĩa củ

ệ ặ), đ ệ không đặ ộ ữ nghĩa khác nhau t ộ

đối tượ ếu có hai đối tượ ẢNG VIÊN đềụ

ộc tính TÊN thì nên đặ ộ ọ ủ ại đố

tượ ọ ở ộảng viên cho đối tượ Ả

ÊN đó mang ngữ nghĩa khác nhau trong 2 quan hệ

ể ữ ệ

ỗ ộc tính đề ả ộ ộ ể ể ữ ệ ất đị

ể ữ ệ ể vô hướ (đó là các kiể ữ ệu cơ bản như chuỗ ặ

ặ ố ặ ể ữ ệ ấ đượ

định nghĩa dự ệu đã có sẵ ệu vô hướng sau đây ể ữ ộ ố ể ữ

thường đượ ử ụ ệ ả ị

• (hoặc , hoặc – kiểu văn bản.

• (hoặc , hoặc – kiểu số

• (hoặc – kiểu logic

• – kiểu thời gian: ngày tháng năm + giờ phút

• (hoặc – kiểu văn bản có độ dài thay đổi.

Mỗi hệ quản trị CSDL có thể gọi tên các kiểu dữ liệu nói trên bằng các tên gọi

khác nhau, ngoài ra còn bổ sung thêm một số kiểu dữ liệu riêng của mình. Ví dụ,

MicroSoft Access có kiểu dữ liệu OLE để chứa các đối tượng nhúng như hình ảnh, âm

thanh, audio, video… ORACLE có kiểu dữ liệu LONG cho phép chứa dữ liệu có kích

hước lớn tới 2 tỷ bytes.

Lưu ý ế ộ ể ữ ệu là vô hướng thì nó đượ ọ ộ

đơn hoặ ộ ố ế ộ ể ữ ệ ấ

ộ ốả

c. Miền giá trị

ề ạ ị ể ộ ộ ả ậ

ị đơn. Miền tương tự ề ặ ệ ớ ể ữ ệ ập trình. Cũng như

ể ữ ệ ề ỉ xác đị ậ ị ộ

đị ụhao tác đượ ử ữ ệ ụ, đố ớ ữ ệ ố ớ

ể ụ ố ọ ộ ừ, nhân, chia,…). Nế ạ

ền còn có ý nghĩa ngữ nghĩa. Chẳ ạ ặ ề ủ ột ngườ

đề ịậ ố, nhưng hai số ể ới nhau đượ

ề ị ủ ộ ậ ợ ị ộ

ể ận được và đượ ệ ặ ụ inh viên đang theo

ọ ại trường Đạ ọ ồng Đứ ớ ỉ ậ ộ ị là “Nam”

ặc “Nữ” nên miề ị ủ ộ ới tính là DOM (GioiTinh)={“Nam”,

“Nữ”}

xác đị ải xác địộ ộ ề ủ ộ

ị ộ ầ ỏ ộ ề ề ụ ổ ủ ộ

ngườ ợ ố ịi đư ể ệ ằ ậ ừ 1 đế

ế ể ữ ệ ủ ộ ấ ề ị ủ

ặ ậ ủ ủ ề ị

ầ ụ ể ữ ệu ngày tháng năm theo dương lị ớ ả ằ

ữ C như sau:

ủ ề ị ủ ầ

ế ộ ộ ể 

ở ả ột ngày tháng năm hợ ệ ổ

ợp đó không thuộ ầ ế ữ ả ị ữ ệu đề

định nghĩa kiểu này như ểu cơ bả ần luôn luôn đượộ ổ ợ ị

ểm tra tính đúng đắn trước khi đượ ộ ị ể

ố ọ ể tác độ ể ộ ặ ừ ộ ớ

ộ ố nguyên để ế ả ộ ị ể ệ ị ể ố

ữa 2 ngày tháng năm đó.

ề ệ ả ị CSDL, người ta thường đưa thêm vào miề ị ủ

ộ ộ ị đặ ệ ọ ị ỗ ữ ả

ị ể đặc trưng cho mộ ị ể xác định đượ ặ ộ ị

chưa được xác đị ời điể ập tin nhưng có thể được xác địở ộ ờ

điể

ệ ọ ệ đượ ể ệ ới ý nghĩa

ủ ế ậ ợ ứ ậ ủ ề

ọ ề ủ ề ậ

ấ ả ộ



ớ

ụ = {a, b, c}, khi đó

. Quan hệ và các tích chất của quan hệ

ệ

Định nghĩa 2.1. ọ ậ ữ ạ ủ ộ ỗ

ộ ớ ề ị tương ứ ). Khi đó R là quan

ệ xác đị ộ ế ậ ặ ớ ủ

= 1..n), n đượ ọ ủ ệ



. Khi đó kí hiệ

ặ

ụ

ệ

KHOA (MaKhoa, TenKhoa, ĐC, SĐT) là một quan hệ 4 ngôi.

là quan hệ 3 ngôi.

ộ ị

ộ ộ ị ủ ộ đố ượ ộ ệ ộ ị cũng

ườ đượ ọ ủẫ ả ặ ả ề ặ

ứ ộ ộ ộ ơ ồ ầ ộ ậ ợ ủ

ề ị ủ ộ ỏ ừ đã ủ ệ

ụ ệ ồ ộ

ộ ệ ậ

ị ồ ữ ộ ộ

ủ ệ

Để ị ộ ủ ịấ ầ ứ ộ ế

đượ ọ ế ộ ộ ộ

‘Lê Thị ồng Hà’.

ỗ ị ộ ộ ộ ị ố, nghĩa là nó không phân chia

đượ ầ ạ ủ ệ

ệ ộ ứ ợ ộc tính đa trị

ị ủ ộ ố ộ ạ ộ ố ộc tính nào đó có thể là chưa biết đượ ở

ời điểm đang xét). Cũng có trườ ợp đặợ ị ộ

ộ ủ ộộ nào đó. Trong nhữ ống như vậ ộ ị đặ ệ

ọ ị NULL đượ ử ụ

Lưu ý ằ ă ả đượ ế ặ ấ

kép (“”), còn trong SQL ằ ă ả đượ ế ặ

ấ đơn (‘ ‘).

ỗ ệ ể ể ễn dướ ạ ảng, khi đó một dòng tương ứ ớ

ộ ộ ủ ệ ộ ột tương ứ ớ ị ủ ộ ộ

ệ

ả

ệ

ộ

ả

ộ

Trườ

hai đại lượng đo kích thướ ệ

• ố ộ ủ ệ ọ ậ ệ

• ố ộ ọ ực lượ ủ ệ

ấ ủ ệ

• Một quan hệ có một tên phân biệt với tên các quan hệ khác.

• Mỗi ô trong bảng (quan hệ) chứa một giá trị nguyên tố.

• Mỗi thuộc tính trong quan hệ có một tên phân biệt.

• Các giá trị của một thuộc tính thuộc cùng một miền.

• Thứ tự các thuộc tính là không quan trọng vì quan hệ là một tập hợp.

• Các bộ trong quan hệ là phân biệt, nghĩa là không có hai bộ giống hệt nhau

ng một quan hệ.

• Thứ tự các bộ không quan trọng về mặt lí thuyết

. Lược đồ quan hệ (Relation Schema)

Đị ĩ Lược đồ ừu tượệ ự ủ ệ ộ ự

ừu tượ ở ức độ ấ ủ ộ ả ề ới lược đồ ệ

ức là đề ậ ớ ấ ổ ủ ộ ệ; khi đề ậ ớ ệ ể

đó là mộ ột định nghĩa cụ ột lược đồả ấ ụ ể ặ ể ệ

ớ ộ ị ủ ậ ợ ồ ộ ,…, A ) đượ ọ

sơ đồ hay lược đồệ ệ ậ ấ ả ộ ầ ả

ủ ột đối tượ ớ ố ệ ữa chúng đượ ọ lược đồ

ệ

Lược đồ } đượệ ớ ậ ộ ế

ệ

ụ

là lược đồ ủệ

Thườ ộậ ột lược đồ ệ, ngườ ế ế ắ

nghĩa nhất đị ọ ừ ủa lược đồ ệ

ụ

lượ ồc đ ệ ủ

ừ “ ỗ ộ ọ và tên, năm sinh, giớ

đượ ấ ộ để ọ ườấ ệ ớ

đượ ộ ớ ọ ấ ườ ”

lượ ồc đ ệ ủ ớ

ừ: “ ỗ ớ ọ ộ ố ướ ấ để ệ ớ ấ ả

ớ ọ ộ ọ ủ ớ ọ ộ ộ ủ ườ ”.

KHOA (MaKhoa, TenKhoa, ĐC, SĐT) là lược đồ quan hệ của Khoa

ừ: “ ỗ ộ ọ ột đị ỉ ộ ố điệ ạ ộ ố

ấ để ệ ớ ấ ả ủ ườ ”.

lđqh của Học phần

ừ: “ ỗ ọ ầ ộ ọ ụ ể ộ ả, đượ ọ ộ

ố ỉ ất đị ứ ớ ọ ầ ộ ọ ầ ất để ệ ớ

ọ ọ ầ ”.

ể ừ ột lược đồ ệ, ngườ ế ế ầ ả ả đầ

đủ ngườý nghĩa để ể ầ ự ừ này, người ta xác định đượ

ậ ủa lược đồ ệ ẽ đượ ầ

ệm lược đồ ệ ứ ớ ệ ạ ự ể ở ự ể

ế ợ

. Lược đồ CSDL quan hệ

ều lượ ống được đồ ằ ộ ệ ọ lược đồ

Lượ ồ ồc đ ậ ợp các lược đ ệ

ụ ớ ụ 1.8. trong chương 1, ta có thể ựng đượ lược đồ ẽ

dùng lượ này để trong chương 2.c đồ ả ụ

KHOA (MaKhoa, TenKhoa, ĐC, SĐT)

. Thể hiện của quan hệ (Occurrence of a Relation)

Đị ĩ ể ệ ặ ọ ạ ủ ệ ệ

ở ậ ợ ộ ị ủ ệ ộ ời điể ạ ữ ờ

điể ệ ẽ ữ ể ệ ể ệ ạ

ủa các lư c đợ ồ ệ ọ ạ ủa lư c đợ ồ

ụ ể ệ ủ ệ

ệ

Lê Đình Bách

ị

ữ

Nam Đị

ệ

ĐH CNTT K16

ĐH CNTT K17

ĐH CNTT K18

ệ

ậ

Cơ sở

Cơ sở ữ ệ

Cơ bả

ế ế ệ ố

ủa lược đồ ệ

2.2.1. Định nghĩa khoá

ều cách khác nhau để định nghĩa khóa:

Định nghĩa 2. ủa lược đồ ệ R định nghĩa trên tậ

ộ ộ ậ



ỏ ấ

ớ ọ ộ ị ủa R đề ồ ạ ộ ộ

 

Điều này có nghĩa là k ồ ạ ộ ị ằ ọ ộ

ủ ở ộ ế ủ ộ ậ ộ ể ế



.K. Như

ậ ỗ ị ủ ải là xác đị ấ ệ

Theo định nghĩa trên, nế ủa lược đồ  ệ

cũng là khóa củ .K' thì cũng có q .K. Như vậy, trong lượở  

đồ ủệ ể ấ ề ệc xác đị ấ ả ột lược đồ

ệ ất khó khăn.

Định nghĩa 2. ủ ộ ệ r xác đị ậ ộ

ậ



ế ớ ọ

 

đề ồ ạ ộ

ộ



ị ủ ộ ạ ị ạ



ộ ồ ạ ộ ị ằ ọ ộ

ủa K. Điề ệ ể ế  ậ ỗ ị ủ xác đị

ấ ộ ộ

Định nghĩa 2. ệ R định nghĩa trên tậ ộ



ủ ệ ế ỏa 2 điề ện sau đây:

• (i) K xác định được giá trị của A với mọi j = 1, 2, ..., n

• (ii) Không tồn tại K'



K mà K' có thể xác định được giá trị của A với mọi

Nghĩa là ậ ỏ ấ ị ủ ể xác đị ấ ộ

ộ ị ủ ệ ủ ệ theo định nghĩa đượ ọ ỉ đị

ầ ế ế

ỉ định đều đượ ọ

ụ ệ

ả ể ố

ấ

Ý nghĩa thự , nghĩa ế ủ dùng để ậ ệ ộ ộ ộ ệ

ầ ộ ộ q nào đó, ta chỉ ầ ế ị ủa q là đủ để

toàn xác định đượ ệ

ự ế, đố ớ ạ ự ể ồ ạ ụ

ả ngườ ế ế CSDL thườ

ộ ộ ả ọ ố để ỉ đị ụ ả

ố ố hàng hóa, ...). Trong khi đó, các lược đồ ệ ể

ễ ự ừu tượng hóa thườ ỉ đị ộ ổ ợ ủ ề

ộ ủ

Trong trườ ợp, lược đồ ệ ề ỉ đị ự ể

khi cài đặ CSDL, ngườộ ệ ả ị ử ụ ể ọ ộ ố

ỉ định để ạ ỉ ụ ố ệ ập đế ộ ỉ đị

này đượ ọ ạ ọ khóa tương

đương ệ ự ọ ộ đị ỳỉ ý, nhưng ọ

ỉ đị ỉ ồ ộ ộ ặ ộ ấ

ỉ ậ ự có ý nghĩa trong quá trình khai thác CSDL và xét trên phương diệ

ế ớ ỉ đị ạ

ộ ố ệ ả ị CSDL như MicroSoft Acces

DB2,... có cài đặt cơ chế ự độ ể ấ ứ ế

ộ ộ ớ ị ớ ị ủ ộ ộ đã

ệ ệ ố ẽ ỗ ầ ậ ạ ộ ị

Ta cũng qui ướ

• Trong một bộ của một quan hệ các thuộc tính khóa không chứa giá trị rỗng

• Không được phép cập nhật giá trị của thuộc tính khóa. Nếu muốn cập nhật

giá trị thuộc tính khóa của một bộ , người sử dụng phải hủy bỏ bộ

đó thêm mới một bộ với giá trị khóa đã được cập nhật.

ộ ột khóa đượ ọ ộ

lược đồ ạch dưới. Ngượệ ộ ẽ đượ ạ ộ

ộ ọ ộ

ụ ược đồ ồ ệ

, TenKhoa, ĐC, SĐT)

ộ ủ ệ

Định nghĩa 2. K' đượ ọ ủ ế

 

ớ

ủ ệ ), nghĩa là vớ



ừ

 

’ ủ ệ ế  ’ ộ ủ ệ ột lượ

đồ ủ ộệ ấ ể ề

ụ

Lượ ồ ộ ốc đ

Định nghĩa 2. K đượ ếu như K không phảọ ủ ệ

ủ ệ r nhưng nó lạ ủ ệ

ả ử ệ ộ ậ ộ ủ ệ đượ ọ

ủ ệ ế ủ ệ

ụ

ệ ủ

ệ

ệ ủ ệ

ủ ệ

2.3. Các phép toán đạ ố ệ

ệc định nghĩa cấ ộ ộ ữ ệ

ả ứ ộ ậ ợp phép toán để ữ ệ ậ ợp cơ sở

ệ ạo nên đạ ố ệ ngườ ử ụ

đị ủ ộ ộầ ấ ế ả ấ

ệ ớ ể đượ ạ ừ ộ ề ệ ệ đó có thể đượ

ế ằ ử ụ ủ đạ ố ộ

ệ ạ ộ ể ức đạ ố ệ ế ả ủa nó cũng là mộ ệ

ầ ắ ế ận để ế ế ữ ể ễ

ấ ề ệ. Đối tượ ủ ữ ữ ệ ệ ọ

“ngôn ngữ ỏ ấn” ặ ẽ ớ ạ ỏ ậ ậ

ộ ủ ệ ặ ỏ ể ữ ố ụ

ệ ữ ỏ ệ đượ ớ

• ữ đạ ố, trong đó câu hỏi đượ ể ễ ờ ụ

đặ ố ớệt đ ệ

• ữ ừ, trong đó câu hỏi đượ ể ễ ộ ậ ợ

ộ ả ừ xác đị

Các phép toán đạ ố ệ đượ

• ộ ậ ợ ấ ừ ế ậ ợ ọ

phép toán đó là phép hợ ừ

• Nhóm hai: các phép toán đượ ựng đặ ệ ệ

ọ ế ế ố

• ủ ế đế ế ố

Ta cũng có thể ệchia các phép toán đạ ố ự ố ệ, đó là

• ộ ộ ồ ọ ế

• ợ ừ ế ố

2.3.1. Các phép toán tập hợp trên quan hệ

Các phép toán này là các phép toán hai ngôi, nghĩa là mỗi phép toán đượ

ụ ệ ụ ệ ệ

ộ ả ể ủ ộ như nhau, hay nói

ả ộ ấu trúc. Điề ện này đượ ọ ả ợ

ệ

2,…,

) đượ ọ ả ợ ế ấ

ớ ≤ i ≤ n. Điều đó có nghĩa là ệ ố

ộ ỗ ặ ộc tính tương ứ ề ị

. Phép hợp (Union)

Định nghĩa 2. ợ ủ ệ đượ ệ



ộ

ệ Q xác đị ậ ộ ứ ự ộc tính như trong quan hệ

S, đượ ịnh nghĩa như sau:c đ

 

ặ



Hợp của hai quan hệ R và S là một quan hệ có cùng ngôi với R và S với các bộ

giá trị bằng gộp các bộ giá trị của cả R và S; những bộ giá trị trùng nhau chỉ được giữ

lại một bộ.

ụ ệ HP1 và HP2 tương ứ ới lược đồ ệ

ệ

ậ

Cơ sở ữ ệ

ế ế ệ ố

ệ

ậ

Cơ sở ữ ệ

ế ả ợ 

ậ

Cơ sở ữ ệ

ế ế ệ ố

ậ

Định nghĩa 2.10 ủ ệ R và S, đượ ệ ∩ ộ

ệ Q xác đị ậ ộ ứ ự ộc tính như trong R và S,

được định nghĩa như sau: Q = R ∩ S = {t/t

 

Giao của hai quan hệ R và S là một quan hệ có cùng ngôi với R và S với các bộ

giá trị là các bộ giống nhau của cả hai quan hệ R và S.

ụ ế ả 

Cơ ở ữ ệ

. Phép trừ quan hệ (Minus).

Định nghĩa 2.11 Hiệu của hai quan hệ R và S, được ký hiệu là R S, là một

quan hệ Q xác định trên tập thuộc tính U, có cùng thứ tự thuộc tính như trong R và S,

được định nghĩa như sau:Q = R



Hiệu của hai quan hệ R và S là một quan hệ có cùng ngôi với R và S với các bộ

giá trị là các bộ giá trị của R sau khi đã loại bỏ đi các bộ có mặt trong S.

ụ ế ả ừ

ậ

ế ế ệ ố

ụ ế ả ừ

ậ

ủ ậ ợ

ợ án, nghĩa là:

   

+ Các phép toán trên cũng có tính chấ ợp, nghĩa là:ế

       

ừ ậ ợ ấ ứ

– S ≠ S –

. Tích Descartes của hai quan hệ (Cartesian)

Định nghĩa 2.1 ) là hai quan hệ có

số bộ giá trị hữu hạn. Tích Descartes của hai quan hệ R và S, được ký hiệu là R x S, là

một quan hệ Q xác định trên tập thuộc tính của R và S (với thuộc tính) và được

định nghĩa như sau:



S = {t/t có dạng (a ) trong đó (a



Tích Descartes của 2 quan hệ R và S là một quan hệ Q có số ngôi bằng tổng số

ngôi của R và S, với các bộ giá trị gồm 2 phần: phần bên trái là một bộ giá trị của R và

phần bên phải là một bộ giá trị của S. Như vậy, nếu R có n bộ giá trị và S có n bộ giá

trị, thì Q sẽ có n bộ giá trị.

ế ụ ột mình thì không có ý nghĩa ỉ ợ

ế ằ ộ ọ ị tương thích củ ộ ấ ừ

ệ ầ ế ợ ớ ộ ọ ộ

ế ố

ụ ệ

ệ

ĐH CNTT K16

ĐH CNT

ĐH CNTT K18

ệ

ậ

Cơ sở ữ ệ

Phép tích Đề ủ ệ

ĐH CNTT K16

ậ

ĐH CNTT K17

Cơ sở ữ ệ

ĐH CNTT K18

ậ

ĐH CNTT K16

Cơ sở ữ ệ

ĐH CNTT K17

ậ

ĐH CNTT K18

Cơ sở ữ ệ

Định nghĩa 2.1 R là quan hệ ngôi và S là quan hệ và S ≠Ø),

thuộc tính chung (giống nhau về mặt ngữ nghĩa, hoặc các thuộc tính có thể so

sánh được) giữa R và S. Phép chia 2 quan hệ R và S, ký hiệu là R÷ S, là một quan hệ

ngôi được định nghĩa như sau:Q=R÷ S={t/



 

Sử dụng định nghĩa phép tích Descartes, có thể định nghĩa phép chia hình thức

hơn như sau:

Định nghĩa 2.1



R (với giả thiết thêm là thứ tự thuộc

tính của R, S, Q là không quan trọng).

Ví dụ 2.18. Giả sử ta có 2 quan hệ LOP_HOC_PHAN và LOP, trong đó

ệ

ĐH CNTT K16

ậ

ĐH CNTT K17

Cơ sở ữ ệ

ĐH CNTT K18

ậ

ĐH CNTT K16

Cơ sở ữ ệ

ĐH CNTT K17

ậ

ĐH CNTT K18

Cơ sở ữ ệ

ệ

ĐH CNTT K16

ĐH CNTT K17

ĐH CNTT K18

ế ả ủ ữ ệ

ậ

Cơ sở ữ ệ

. Phép bù của một quan hệ (Complement)

Định nghĩa 2.1 Cho quan hệ R (A ) với các miền giá trị của thuộc

). Phép bù của quan hệ R là quan hệ Q xác định trên tập thuộc tính

, ký hiệu là ˥ , được định nghĩa như sau:

=˥



 

Nghĩa là, tập tất cả các bộ giá trị có thể có của tích Descartes miền giá trị

) nhưng chưa có mặt trong thể hiện của quan hệ R. Quan hệ bù của một quan

hệ có số lượng bộ giá trị là rất lớn, vì vậy, trong thực tế rất ít hệ quản trị CSDL cài

đặt phép toán này.

2.3.2. Các thao tác cơ sở trên các quan hệ

. Phép chọn (Selection)

Định nghĩa 2.1 ọn là phép toán đạ ố ệ đượ ử ụng để ọ

ộ ậ ợ ộ ỏa mãn điề ệ ọ ừ ộ ệ

ể ọn như mộ ộ ọ ỉ ữ ạ ộ ỏa mãn điề

ện đặ ệ ế ả ủ ọ ộc tính như R.

ọn đượ ệ



<điề ệ

ọ

(R), trong đó

•



đượ g để ệ ọ

• <điề ọ ộệ ể ứ

ể ứ ỉ ra trong <điề ệ ọn> đượ ạ ừ ộ ố ạ

ụ ạ ộ ị ằ

ặ ộ ộ rong đó

ộ ủ ộ ộ

ột trong các phép so sánh {<, <=, =, >, >=, ≠},

ị ằ ộ ị ằ ừ ề ị ủ ộ

ạ ụ ể đượ ố ớ ằ ic và (˄), hoặ

(˅), phủ định (¬) để ạ ột điề ệ

ụ

ọ ớ ừ ệ



GioiTinh= “Nam”

ọn sinh viên Nam và sinh năm 1998 từ ệ



GioiTinh= “Nam”

ọ ở “Thanh Hoá” hoặc “Nghệ An” ừ ệ



QueQuan= “Thanh Hoá” ˅ QueQuan= “Nghệ An”

ọ ở ớặ ữ ừ ệ



QueQuan= “Thanh Hoá” ˅ GioiTinh= “Nữ”

Lư ậ ợ   ≠ ụ

ộ ị ị ụề ứ ự ề ị ố ề ị

ủ ự được xem như có thứ ự ự ệ ự ế ề

ị ủ ộ ộ ộ ậ ợ ị ứ ự ỉ

ậ ợp {=, ≠} là có thể ụng đượ ể

ổ ẳ ạn như “là dãy con của…” hoặc “trong khoả ừ …

đến …”.

ọ ộ ấ , nghĩa là:

   

<Điề ệ <Điề ệ <Điề ệ <Điề ệ

ụ ọn sinh viên Nam và sinh năm 1998 từ ệ

   

GioiTinh= “Nam” GioiTinh= “Nam”

Hơn nữ ể ế ợ ộ ạ ọ ộ ọn đơn

ả ằ ử ụng phép toán ˄.

  

<Điề ệ <Điề ệ <Điề ệện 2> ˄ <Điề

ụ ọn sinh viên Nam và sinh năm ừ ệ

 

GioiTinh= “Nam”



GioiTinh=“Nam”

. Phép chiếu (Projection)

ế ộ ệ như mộ ả

• ọ ọ ộ ố ủ ả ỏa mãn điề ệ ọ

• ế ọ ộ ố ộ ủ ả

Định nghĩa 2.1 ếu đượ ệ



ộ

(R) trong đó

•



ệu dùng để ể ễ ế

• ộ ộ ộ

ế ả ủ ế ộ ệ ỉ ộ ằ

ộ ứ ự như thứ ự ủa chúng trong danh sách. Như

ậ ấ ủ ệ ế ả ố ộ ộ

ế ộ ỉ ồ ộ ả ộ

ủ ệ ế ả ể ữ ộ ế ạ ỏ

ọ ộ ặp, và như vậ ế ả ủ ế ộ ậ ợ ộ ộ

ệ đúng đắ

ụ ệ

Lê Đình Bách

ị

ữ

Nam Đị

ế  ế ả ộ ệ

ộ ả ế ả ế

Lê Đình Bách

ị

ữ

ố ộ ệ ế ả ừ ộ ế ỏ hơn hoặ

ằ ố ộ ế ế ộ ủ (nghĩa là nó chứ

ộ ủt khóa nào đó c ệ ế ả ộ ố ộ như R.

ế ấ

   ớ 

ế

ụ ế ợ ủ ế ọ

ệ

Lê Đình Bách

ị

ữ

Nam Đị

Hãy đưa ra danh sách các sinh viên Nam, sinh năm ồ

ộ ọ

 

GioiTinh=“Nữ”

ế ả đượ ả ả

ị

Nam Đị

. Phép kết nối (Join)

Định nghĩa 2.1 Giả sử có 2 quan hệ R (A

) là một bộ giá trị của R và u = (b ) là một bộ giá trị

của S. Gọi là bộ ghép nối (hay bộ giá trị được “xếp cạnh nhau” để tạo

nh bộ giá trị mới ) được định nghĩa như sau:

A ϵ R và B ϵ S là hai thuộc tính có thể so sánh được.

Gọi θ là một trong các phép toán so sánh { , ≠} 

Định nghĩa 2.1 Phép kết nối hai quan hệ (có thể nói tắt là phép kết) R với S

trên các thuộc tính A và B với phép so sánh θ, với giả thiết là giá trị cột R[A] có thể so

sánh được (qua phép so sánh θ) với mỗi giá trị của cột R[B], được định nghĩa qua:

ϵ R , ϵ S và .A θ

Hoặc:

S = (R x S) : (A θ B).

Phép kết nối 2 quan hệ R và S có thể xem như được thực hiện qua 2 bước:

• Bước 1: Thực hiện tích Descartes hai quan hệ R và S.

• Bước 2: Chọn các bộ giá trị thỏa mãn điều kiện A θ B.

Ngữ nghĩa: Định nghĩa trên cho ta kết quả của phép kết nối hai quan hệ R và S

với phép so sánh θ trên 2 thuộc tính A và B là một quan hệ mới. Đó là kết quả cuối

cùng của phép toán quan hệ (phép ) trên quan hệ kết quả của phép toán tập hợp Chọn

Nếu θ là phép toán so sánh bằng kết nối bằng (Equi thì ta gọi đó là phép

Nếu các thuộc tính so sánh là giống tên nhau thì trong kết quả của phép kết nối

sẽ loại bỏ đi một trong 2 thuộc tính đó, khi đó phép kết nối được gọi là phép kết nối tự

) và sử dụng ký hiệu cho phép toán là “*” hoặc chỉ ký hiệu I><I

(không có A θ B) ở phía trên của phép toán.

Trong các trường hợp còn lại, phép toán được gọi chung là phép kết nối theta (θ

Ví dụ 2.24.

ệ

Lê Đình Bách

ị

ữ

Nam Đị

ệ

ĐH CNTT K16

ĐH CNTT K17

ĐH CNTT K18

ĐH CNTT K19

Kết quả của 2 quan hệ SINH_VIEN và LOP phép kết nối tự nhiên

(SINH_VIEN*LOP) là quan hệ SV_LOP với các bộ giá trị như sau:

Lê Đình Bách

ĐH CNTT K16

ị

ữ

Nam Đị

ĐH CNTT K18

Mục này trình bày 3 phép toán kết nối mở rộng khác đặc biệt quan trọng, mà

bản chất của chúng vẫn là kết nối. Chúng đã được cài đặt trong một số hệ quản trị

CSDL như MicroSoft Access, SQL rver, Oracle. Các phép kết nối đó là: Kết nối nội

), Kết nối trái ( ) và Kết nối phải (

. Phép kết nối nội (Inner Join)

Thực chất là phép đã trình bày. Tuy nhiên, trong trường hợp hai kết nối bằng

thuộc tính so sánh có cùng tên thì kết quả phép kết nối vẫn giữ lại 2 tên thuộc tính đó.

Ví dụ 2.25.

ệ

ọ

ị

ữ

ầ ăn Hậ

ệ

ĐH CNTT K16

ĐH CNTT K17

ĐH CNTT K18

ĐH CNTT K19

Kết quả của 2 quan hệ SINH_VIEN và LOP đưa ra danh sách phép kết nối nội

lớp “ĐH CNTT K16” là quan hệ SV_LOP với các bộ giá trị như sau:

ọ

ĐH CNTT K16

ị

ữ

ĐH CNTT K16

. Phép kết nối trái (Left Join)

Giả sử có 2 quan hệ R (A

) là hai bộ giá trị của R và S. Gọi là bộ

ghép nối (hay bộ giá trị được " ") và ký hiệu xếp cạnh nhau

Bộ tNULL = (NULL, NULL, ..., NULL) là một bộ đặc biệt của R gồm giá trị

của các thuộc tính A đều là không xác định và uNULL = (NULL, NULL,...,

NULL) là một bộ đặc biệt của S gồm giá trị của các thuộc tính B đều là

không xác định.

A ϵ R và B ϵ S là hai thuộc tính có thể so sánh được.

Định nghĩa 2.20 kết nối trái hai quan hệ R với S trên các thuộc tính A và

B với phép so sánh bằng (=), với giả thiết là giá trị cột R[A] có thể so sánh tương

đương được với mỗi giá trị của cột S[B], được định nghĩa là:

ϵR , ϵS và .Aθ .B) hoặc ( ϵR, u = uNULL với t.A



ghĩa là, tất cả các bộ có được nhờ cách đặt bộ giá trị của R và S xếp cạnh

nhau, nếu có giá trị giống nhau trên 2 thuộc tính kết nối; và các bộ có được nhờ cách

đặt bộ của R với các bộ NULL của S, nếu không tìm được giá trị tương ứng của thuộc

tính kết nối trên quan hệ S.

Ví dụ 2.26.

ệ

ọ

ị

ữ

ần Văn Hậ

ệ

ĐH CNTT K16

ĐH CNTT K17

ĐH CNTT K18

ĐH CNTT K19

Kết quả của 2 quan hệ SINH_VIEN và LOP là quan hệ phép kết trái –

SV_LOP với các bộ giá trị như sau:

ọ

ị

ữ

ần Văn Hậ

. Phép kết nối phải (Right Join)

Vẫn với các quan hệ R, S; các thuộc tính A, B; và các bộ giá trị v, t, u, tNULL,

uNULL được xác định như trên.

Định nghĩa 2.21 Phép kết nối phải hai quan hệ R với S trên các thuộc tính A

và B với phép so sánh =, với giả thiết là giá trị cột R[A] có thể so sánh tương đương

được với mỗi giá trị của cột S[B], được định nghĩa là:

ϵR , ϵ .Aθ .B) hoặc (t = tNULL, ϵS, với t.B



Nghĩa là, tất cả các bộ có được nhờ cách đặt bộ giá trị của R và S xếp cạnh

nhau nếu chúng có giá trị giống nhau trên 2 thuộc tính kết nối, và các bộ NULL của R

với các bộ của S, nếu không tìm được giá trị tương ứng của thuộc tính kết nối trên

quan hệ R.

Ví dụ 2.27.

ệ

ọ

ị

ữ

ần Văn Hậ

ệ

ĐH CNTT K16

ĐH CNTT K17

ĐH CNTT K18

ĐH CNTT K19

Kết quả của 2 quan hệ SINH_VIEN và LOP kết nối phép kết phải –

trái là quan hệ SV_LOP với các bộ giá trị như sau:

ọ

ĐH CNTT K16

ị

ữ

ĐH CNTT K16

ĐH CNTT K17

ần Văn Hậ

ĐH CNTT K18

ĐH CNTT K19

ộ ố ữ ấ

ngườ ọ ế ố ố ả ằế

ộ ừ là “phép kế ối ngoài” ( ục đích củ ế ố

ữ ạ ấ ả ả ặ ộ ị ủ ệ ị ủ

ộ ế ố ữ ộ ị ủ ả ệ không tìm đượ ộ ị

ố ộ ế ố ộ ệ đố ứ

ệ ổ

ể ấ ể ự ện đượ ằng các phép toán đạ ố

cơ bả ở ầ ế ữ ữ ệ ủ ệ ả ị

CSDL được thương mại hoá đã có nhữ ổ ầ ẽ

ổ sung để ể ễ ấn đó. Các phép toán này làm

tăng cườ ứ ạ ủa đạ ố ệ

ế ậ

Kiểu truy vấn đầu tiên không thể biểu diễn được trong đại số quan hệ cơ sở là

kiểu đặc tả được bằng các hàm toán học có tính kết tập trên một tập hợp các giá trị của

CSDL. Các ví dụ về các hàm như vậy có thể là: đưa ra điểm trung bình của từng sinh

iên, hoặc cho biết số các bộ của bảng sinh viên. Các hàm hay áp dụng để thu thập các

giá trị số là:

ổ

ộ

ị ớ ấ

ị ấ

Hàm đế ố ộ (COUNT) đượ ử ụng để đế ộ ị

ộ

Có một kiểu yêu cầu khác nữa ta hay gặp mà cũng không thể hiện được trong

đại số quan hệ. Đó là kiểu yêu cầu nhóm các bộ trong một quan hệ theo một giá trị của

một số các thuộc tính của chúng và sau đó áp dụng các hàm kết tập trên từng nhóm

một cách độc lập.

Ví dụ, nhóm các bộ của quan hệ SINH_VIEN theo MaLop. Như vậy, mỗi nhóm

bao gồm các sinh viên học trong một lớp (về mặt quản lí hành chính). Sau đó ta có thể

đưa ra mỗi giá trị của MaLop cùng với điểm trung bình của các sinh viên ở trong lớp.

Ta có thể định nghĩa một phép toán nhóm như sau:

< các thuộc tính nhóm>





rong đó

<các thuộc tính nhóm> là một danh sách các thuộc tính của quan hệ được chỉ ra



 là ký hiệu phép to

<danh sách hàm> là danh sách các cặp (<hàm><thuộc tính)>).

Trong các cặp như vậy, <hàm> là một trong các hàm cho phép như SUM,

AVERAGE, MAX, MIN, COUNT, và <thuộc tính> là một thuộc tính của quan hệ

được chỉ ra trong R. Quan hệ kết quả có các thuộc tính nhóm cộng với một thuộc tính

cho mỗi phần tử trong danh sách hàm.

Ví dụ 2.28. ấy theo các sinh viên và tuổi trung bình của các sinh viên

theo từng lớp, ta có thể viết:





ệ

ậ ậ ồm ba phép toán cơ bả ậ ậ

chèn được dùng để ộ ộ ị ặ ề ộ ị ộ ệ

xóa dùng để ật dùng đểạ ỏ ộ ị ậ ậ ậ ị ủ ộ

ố ộ ộ ị đã có. Mỗ ậ ật đượ ụ

ộc trên lược đồ ể ạ ầ ẽ nói đế ả

năng vi phạ ểu hành độộ ủ ừ ể ự

ệ ộ ộ ị ạ

ử ụ ụ sau để ả

Ví dụ 2.2

ệ

Lê Đình Bách

ị

ữ

Nam Đị

ệ

ĐH CNTT K16

ĐH CNTT K17

ĐH CNTT K18

ĐH CNTT K19

ệ

ậ

Cơ sở ữ ệ

ế ế ệ ố

Bướ ớ ộ ợậ ợ ầ ế ả ủa bư ậ

ầ ủa người dùng đượ ở ạ ững đặ ả như vậ

ết và càng đầy đủ ố

Bướ ộế ế ệ Ở bước này ngườ ế ế ự ọ

ữ ệ ệ ủ hình đã chọn để ể ững đặ ả ầ ủ

ngườ ế ả ủa bướ ột lược đồ ệm. Lược đồ

ệ ộ ả cô đọ ề ầ ữ ệ ủ ững ngườ ồ ả

ế ể ữ ệ ế ộ

Bướ ọ bướế ế ạ ữ ệ Ở

ngườ ộ ị ịế ế cài đặ ằ ệ ả ầ ế ệ ả

ộ ữ ệ ẳ ạ ệ hay mô hình hướng đố

tượ ậy, lược đồ ệm đượ ển đổ ừ ữ ệ ậ

ữ ệ ế ả ủa bướ ột lược đồ CSDL dướ ạ ộ

ữ ệ ủ ệ ả ị

Bướ ủế ế ật lí. Các đặc điể ề ặ ậ ải được đặ ả

ở giai đoạ ấu trúc lưu trữồ ệ ế ế ữ ữ ệ

đườ ổẫ ậ ể ứ ệ

4.1.2. Dị thường (khuyết tật) dữ liệu

ục đích chính củ ế ế ộ ả

ảm đượ ề ấ ự dư thừ ữ ệ ậ ảm được không gian lưu trữ ầ

ế ệ cơ sở. Trướ ề ế ế ột lược đồ ố

ả ạ ộ ố lược đồ ạ ồ ạ ữ ấ ền đ ắ ố

ụ để lưu trữ ột trường Đạề ủ ọ

phương án.

Phương án 1: dùng 1 lược đồ

Phương án 2: dùng 2 lược đồ

Phương án 1, dễ ấn đề, trong đó:ậ ấ ề

• Dư thừ ế ề ớp đượ ặp đi lặ ạ ấ ả ộ ề

ớ

• ất thườ ậ ậ ệ ả ủa dư thừ ể y đổ ớ

ủ ộ ớ ộ ộ nhưng vẫn để ạ ớp cũ trong mộ ộ

ậ ộ ớ ể

• ị thườ ầ ế ề ộ ớ ới, nhưng lớ

chưa có sinh viên, trong quan hệ ới đó phải đểộ

ố ộ ề sinh viên. Tuy nhiên, điều này là không đượ

ộ ậ ị

• ị thườ ế ộ ủứ ấ

ạ ố ủ ộ ớp nào đó trong quan hệ

ữ ế ề ớp này cũng bị

ụ ấn đề ẽ đượ ả ế lược đồ

ệ

ằng hai lược đồ ệ

ớ ổ ứ ẽ ả ết đượ ấn đề ủ ổ ứ ứ ấ

• ệ ấ ớ ủ ỗ ớp đúng mộ ầ ậ

dư thừ

• ể ậ ớ ệ ạ ớp đó chưa có sinh viên nào.

ậ ẫ ộ ố ỏ chưa có câu trả ờ ắ ắn, đó là

• ở trên có nhược điể ặ ế nào đế ẳ định đượ

ế ở ều ưu điểm hơn?

• ồ ại trong hai lược đồ ệ ớ ữ ấn đề đã xả ớ ổ

ứ ứ ấ

• ế nào để có đượ ộ ế ố ột lược đồ ệ chưa

ố

ấ ả ẽ đượ ả ời trong chương 4.

. Quy ước về ký hiệu

• ữ ở đầ ả ữ ụ ể ị ộ ộ

tính đơn.

• ữ ở ố ả ữ ụ ể ị ậ

ộ ể ậ ỉ ộ ộ

• R được dùng để ột lược đồể ị ệ đặ ệ

ằng lược đồ ủ ẳ ạ ộ ệ ộ

ể đượ ế

• ử ụ ộ ệ ể ệ ệ ủa lược đồ

• ệ ố ế ỗi đượ ể ị ợ ậ ….A đượ

ùng để ể ễ ậ ộ ….A ế ắ ủ ∪

Trườ ớợp XA hay AX cũng đượ ế ∪ ậ

ộ ộ ộc tính đơn.

ụ ộ

Một số khái niệm

hụ thuộc

ọ ột lược đồ ệ ậ ủ

X→Y, đọ ộc tính X xác địậ ộ ậ ộ ặ ậ

ậ ộ ớ ấ ỳ ọ ệ r nào đó là giá trị ệ ể ệ

ủ ể ồ ạ ộ ố ở ầ ấ ả ộ

ập X nhưng lạ ở ộ ề ầ ộ

ậ

Định nghĩa Cho lược đồ xác địệ ậ ộ

ộ ứ ạng: f: X→Y; vớ

⊆

ếu f: X→Y là mộ ậ ộ ậ ộ

ặ ậ ộc tính X xác đị ậ ộ

ụ lược đồ ệ

MaSV→HoTenSV

→NamSinh

MaSV→QueQuan, GioiTinh

b. Thể hiện thỏa hụ thuộc hàm

ớ ột lược đồ ể ề ể ệ ệ) r khác nhau. Đó là mộ

ậ ồ ộ ạ ủ ữ ệ ạ ộ ời điểm nào đó.

Định nghĩa ộ ệ ả X→Y nế ớ ỗ ộ μ và ν trong r

ếu μ[X]= ν[X] thì μ[Y]= ν[Y].

Lưu ý ống như mọ ệnh “if….then”, khẳng đị ể đượ ả

ởi μ[X] khác với ν[X] hoặ ởi μ[Y] giố ới ν[Y].

ế ả X→Y thì r vi phạ đó.

ộ ậ ế ệ ỏ ỏ ấ ả

hụ uộc định nghĩa trên lược đồ

Định nghĩa ế ớ ọ ệ ủa lược đồ ả X→Y thì

X→Y được đ c định nghĩa trên lượ ồ

ả ử ta khai báo X→Y được định nghĩa trên lược đồ ọ ệ ủ

lược đồ X→Y. Tuy nhiên, nếu X→Y không được định nghĩa trên lược đồẽ ả

ộ ệ r nào đó vẫ ể ẫ ả X→Y hay có thể ạm X→Y.

ộ ậ nghĩa là F được định nghĩa trên lược đồ ấ ả

trong F được định nghĩa trên R.

hụ uộc hệ quả

Định nghĩa ậ cho lược đồ ệ X→Y là mộ

X→Y là hệ ả ủ ết là F ╞ X→Y, nế ỗ ệ ủ ả

trong F thì cũng ả X→Y.

ụ Cho lượ R(U, F), trong đó U={đồ ệ  A→B

B→C ỏi đặ  A→C

ả ử ộ ệ ả A→B và B→C, nhưng có hai bộ μ và ν trong r

ố ở ần A nhưng không giố ở ầ ế ả

đặ ỏ ở ộệu μ và ν có giố ế ạ

A→B. Nế ở ố ở B nhưng không giố ở

ầ ạm B→C. Do vậ ộ ả ả A→C.

Ở ấ ế ứa A→B và B→C thì A→C là hệ ả ủa F. Nghĩa là

{A→B, B→C╞A→C}

e. Bao đóng củ ậ

Định nghĩa , bao đóng (closure), là tậ ủa F, nghĩa là ệ ả

={X→Y | F╞X→Y}

ụ ọi R=ABC và F={A→B, B→C} thế thì bao đóng F+ c ứ ấ ả

ạng X→Y sao cho:

ặ ứ ụ, ABC→AB, AB→BC, hay A→C,

ặ ứa B nhưng không chứ ứ ụ BC→B,

B→C hay B→Ø,

ặc X→Y là mộ C→C, C→Ø hay Ø→Ø .

Lưu ý  

hụ uộc hàm ẫn

Định nghĩa ộ đượ ẫ ừ ậ cho trướ ờ

ộ ậ ậ ẫ ệ

┝

ế ồ ạ ộ ỗ ,…, f

ỗ ộ trong F hay đượ ẫ ừ ữ j=1, 2, …, i trướ

đó ậờ ẫ

ệ ậ đượ ẫ ừ ờ ậ ẫn. Điề

ố

ộ ậ ậ ẫ đúng đắ ệ) và đầợ y đủ

ậ ậ ẫn là đúng đắ ế ỉ ế  , nghĩa là:  ế ┝

thì F╞ f. Như vậ ẫn để f nào đó từế ậ ẫ ộ ậ

F cho trước, thì f cũng là ệ ả ủ

ậ ậ ẫn là đầy đủ ế ỉ ế  F*, nghĩa  ếu F╞ f thì

┝ . Như vậ ếu f cũng là ệ ả ủ ể ậ ẫ để

ẫ ừ ậ

. Hệ tiên đề Armstrong

Định nghĩa ọ ậ ấ ả đố ới lược đồ ệ

X→Y là mộ ớ

⊆

U, X→Y là ễ ừ ế ệ

đề ỏ ủa F thì cũng thỏa X→Y.

Sau đây là tậ tiên đề được Armstrong đề ất vào năm 1974, ắ ủ ệ

đượ ọ ệ tiên đề

. Hệ tiên đề Armstrong

ọi R(U) là lược đồ ệ ớ ậ ộ ả ử

⊆ ệ tiên đề ồ

ắ ả ạ ế

⊆

X thì X→Y

ắc này đưa ra nhữ ầm thườ ữ

ế trái đượ ứ ế ả ữ ầm thường đều đúng trong mọ

ệ ế ệ ử ụ ắ ỉ ụ ộ ả

ắc tăng trưở ế

⊆

U, X→thì ZX→X



đó ZX=Z

Lưu ý ậ ộ ạ ế ắ ủ  ộ

điề ớ ộọng khác cũng cầ ả X→Y đã cho có thể ặ

ể đượ ẫ ừ ằ ử ụng các tiên đề đang mô tả ở đây.

ắ ắ ầ ếu X→Y và Y→Z thì X→Z.

ụ Cho AB→C, C→A, chứ BC→ABC

(1) C→A ( ả ế

(2) BC→AB ụ ật tăng trưởng tăng (1) lên B)

(3) AB→C ả ế

(4) AB→ABC (tăng (3)AB)

(5) BC→ABC ắ ầ

. Tính đúng đắn của hệ tiên đề Armstrong

ổ đề ệ tiên đề Armstrong là đúng. Nghĩa là →Y đượế ẫ

ừ ờ ệ tiên đề →Y đúng trong mọ ệ ủa F đúng.

Nghĩa là ế ộ ệ ỏa F thì r cũng thỏ →Y.

ứ

A1, tiên đề rõ ràng là đúng đắề ả ạ ể ộ ệ

ớ ộ ố ở ần trong X nhưng lạ ố ở ộ ậ

con nào đó củ

A2, tính tăng trưở ớ

→ ế ợ ớ

ắ ầ → [Y], nhưng vì

→

ề ắc đượ ừ ệ tiên đề ổ đề ế ế

ố ắ ởi vì ta đã chứng minh tính đúng đắ ủ

và A3 nên ta đượ ề ử ụ ứ

ổ đề

ắ ợ ếu X→Y và X→Z thì X→YZ .

ắ ả ắ ầ ếu X→Y và WY→Z thì XW→Z.

ắ ếu X→Y và Z

⊆

hì X→Z.

ứ

A4, ta đã có X→ ắc tăng trưở ớ →

Ta cũng có X→ ắc tăng trưở ớ →

ờ ấ ắ ầ ừ → → →

ử ụng tính tăng trưở →Y thành WX→WY.

ởi vì ta đã có WY→ ắ ầ →

ừ ả ạ → ờ ắ ầu ta cóX→Z.

ộ ệ ả ọ ủ ắ ợ ế ,…, A

ộ → ,…, A đúng nế ỉ ế → đúng vớ ọ ậ ỉ

ầ ử ụ ế ả ỉ ộ ộ ấ ẽ ả ậ ấn đề

ết hơn khi phân tích về “phủ ự ểu” củ

ệ tiên đề Armstrong là đầy đủ, có nghĩa là nế đúng trên quan hệậ

: X→Y là mộ đượ ẫ ừ ờ ệ tiên đề Armstrong thì f đúng trên r

Trướ ứng minh tính đầy đủ ần định nghĩa bao đóng (closure) củ

ộ ậ ộ ứ ớ ộ ậ

. Bao đóng của một tập thuộc tính với tập

Định nghĩ ả ử ậ ậ ộ ộ ậ ủ

⊆

ao đóng củ ứ ớ ệ ậ ộ

sao cho X→A có thể ệẫ ừ ờ tiên đề

={A/X→A ϵ

Điể ậố ủa bao đó ủ ộ ẳng đị ộ

X→Y có thể ừ ằ ệ tiên đề Arsmtrong đượ ổ đề

đây khẳng định điề

ổ đề X→Y suy ra đượ F đã cho bằừ ộ ậ ử ụ ệ

đề ỉế ế



ở đây bao đóng của X đượ ấ ứ ớ

ứ

Đặ ộ

,…, A ậ ,…, A ả ử 

Theo định nghĩa củ , X→A , đượ tiên đề

ừ ệ ớ ọ

ằ ắ ợp ta có X→Y đúng.

Ngượ ớạ ả ử X→Y đượ tiên đề này. Đốừ ệ ỗi i, X→Ai

đúng theo qui tắ ậ 

. Tính đầy đủ của hệ tiên đề Armstrong

ệ tiên đề Armstrong là đầy đủ, có nghĩa là nế đúng trên quan hệậ

r và f: X→Y là mộ đượ ẫ ừ ờ ệ ềtiên đ Armstrong thì f đúng trên r

ẽ ứ ế ậ đã cho, và không thể suy ra X→Y đúng

ằ ệ tiên đề ả ộ ệ trong đó tấ ả ủa F đề

đúng nhưng X→Y không đúng; nghĩa là không khẳng đị h logic X→Y.

Đị ệ tiên đề Arsmtrong là đúng đắn và đầy đủ

ứ Tính đúng đắn đã đượ ứ ổ đề ậ ỉ

ả ứng minh tính đầy đủ (xem như bài tậ ể ả ệ

ả ố

Đị ốộ ệ ả

•

={A | X→A ϵ



X→A ϵ

•

={X→Y  ╞X→Y} = {X→Y ┝X→Y}

Cho trướ F và f: X→ ới đượ ện. Bài toán đặậ ộ ậ

ả ủa F, nghĩa là f có thuộc bao đó ủ

ủ



 =F* (đị



 ổ đề

Cho nên để ới F, sau đó

ả ế ỉ ầ đố



4.2.4. Bao đóng

a. Định nghĩa bao đóng

Định nghĩa 4.9 lược đồ R=(U, F). Bao đóng củệ ậ ộ

⊆

ệ ậ ấ ợ ả ộ ể ễ ừ

ận xét: Bao đóng củ ậ ộ ự ấ ậ ấ ả ộ

ể “vớ ới” (hay suy ra) ừ ậ ộc tính X ban đầ

ệc tính toán bao đóng là cơ sở ệ ậ ể ộ

nào đó có tồ ạ ệ

. Thuật toán tìm bao đóng

Tính các bao đng

ậ ật toán tìm bao đóng củ ậ ộ

ậ ộ ần tính bao đóng trên lược đồ ệ

ậ ộ

Phương pháp

ể ần lượ ừ α→β ế α⊆ ế ạ ế ả ứ β

∪β

ặ ại cho đế

ụ ể

ỗ ậ ộ ,…. bằ ắ

ợ ủ ớ ậ ộ ộ Y→Z thuộ

ộ 

ở  ….   ữ ạ ố ải đạt đế

ộ ị ố ở ỗ ỉ đượ

… Ta không cầ ếp khi đã phát hiệả ể

ứ ớ ị ố

Định nghĩa 4. ậ ộ

⊂

ập pth F. Bao đóng củ

đố ậ ậ

ớ

∈

U| (X→A)

∈

ật toán tìm bao đng tậ ộ

Lược đ ệồ ậ ậ ộ

⊂

∈

U | X→A

∈

ậ

Đặ

ế ồ ạ Y→Z)

∈ ∈ ⊆ ∪

ngượ ạ

ụ Cho F={AB→C, D→EG, C→A, BE→C, BC→D, CG→BD,

ACD→B, CE→AG} và X=BD. Hãy tính X

Để ụ

ởi đầu ta đặ

ố ộế ả ặ ỉ

D→EG, vì th

ế ế ảố ớ

Đố ớ

ế trái đượ và tìm đượ D→EG ứ

và BE→C. Vì vậ

ế ụ ớ ế trái đượ ứ

ới C→A, BC→D, CG→BD, và CE→AG. Vì vậ ậ ợ ồ ấ

ả ọ ộc tính đã cho.

Do đó không có gì ng

ạ =….

ậ

4.2.5. Tính tương đương của các tập

ầ ả ậ ề ự tương đương củ ậ ộ ậ ợ

E đượ ủ ở ộ ậ ặ ủ ế ỗ ộ

đề ở

,điều đó có nghĩa là mỗ ể ễn đượ ừ ậ

E và F là tương đương ế . Như vậ tương đương có nghĩa là mỗ

ể ễn đượ ừ ỗ ể ễn đượ ừ

ể xác đị ủ ằ đố ớ đố

ớ ỗ ộc hàm X→Y trong E và sau đó kiể ộ

trong Y hay không (nghĩa là X ếu điều đó xả

⊃ ớ ỗ

ủ E. Ta xác định xem E và F có tương đương hay không bằ ể ủ

ủ

Định nghĩa ọ ậ F và G là tương đương, ký ệ

≡ G , nế

tương đương ủ ủ

ổ đề

F và G tương đương n

ế ỉ ế ậ ủ ậ ủ

F ≡ G

  

ứ

a. Điề ện đủ ả ết F tương đương G

Lưu ý ớ ọ ậ



ả ứ     

ọ ộ ấ ỳ ộ ộ Lưu ý 

Hơn nữa ta cũng có G ết F tương đương với G). Nên cũng thuộ

 ả

ả ứ     

Tương tự ứ

b. Điề

ệ ầ ả ế  

ả ứng minh F tương đương G hay F

Lưu ý

ớ ọ ậ

Lưu ý ớ ậ ấ ỳ ế

 

ứ 

ả ế  Lưu ý 

Hơn nữ

Lưu ý 

ứ  Tương tự ứ

ậ

ụ ế ả ủ ổ đề ễ ể tính tương đương ủ

G theo các bướ

ớ ỗ Y→Z thuộ ểm tra xem Y→Z có thuộ ằ

ật toán 4.1 để ứ ớ ồ ể ứ ạ ả 

ế ộ Y→Z nào đó thuộc F nhưng không th ộ ắ ắ

 ế ỗ ủa F đề ộ thì ta có đượ ế ả 

Để ỗ

ứ trong G cũng thuộ ử ụng phương pháp tương

ự ếu đượ ế ả 

ụ ổ đề 4.4 ta có F ≡ G.

4.2.6. Phủ cực tiểu

Đố ớ ộ ố đặộ ậ đã cho, ta có thể ập tương đương có mộ

ữ ột đặc tính đơn giả ọ ế ả ủ ữ

đượ ữ ộc tính độ ấ

Tập phụ thuộc hàm tương đương

ổ đề ỗ ập pth F tương đương vớ ộ ập pth G trong đó các vế ả

ộ ộ

ứ

ọ ậ X→A sao cho vớ ộ X→Y thuộ ộc Y. Như

ậ X→A đượ ừ X→Y bằ ắc phân rã. Do đó G 

Nhưng ta cũng có F thì X→Y đượ

 ế ….A ừ

X→A

,…, X→A F và G tương đương.ờ ắ ợ ậ

ầ ộ ế ế ế lược đồ CSDL đưa ra nhiề ạ ế hơn là

ỉ ỉầ ế ả ộ ộ

. Tập hụ uộc hàm cực tiểu

Định nghĩa 4.12 ộ ậ ự ể ế

ế ả ủ ỗ ỉ ộ ộ

ồ ạ ấ ỳ ộ X→A nào trong F mà tậ {X→A} tương

đương vớ

ồ ạ ấ ỳ ộ X→A nào trong F sao cho có mộ ậ ự

ự ủ {X→A})



{Z→A} tương đương vớ

ề ự ảo đả nào trong F là dư thừ ể ể

X→A có dư thừ ằ ứ ớ {X→A} rồ

ế ả ớ ứ ớ

Điề ệ ếảo đả ộ ở trái là dư thừ ể

ể dư thừ ở ế trái như sau: ộc tính B trong X đố ớ X→A là

dư thừ {B})+ khi bao đóng đượế ỉ ế ộ ấ ứ ớ

ở ỗ ế ả ỉ ộ ộ ắ ắ

ộ ở ế ải là dư thừ

ụ

ậ F = {AB→C; C→DE} không phả ậ ự ể C→DE có

ế ả ồ ộ ạm điề ệ

ậ F = {AB→C; C→D; AB→D} thỏa điề ện 1 nhưng vi phạm điề

ệ ể ỏ AB→D.

ể ậ ố ể như là mộ ậ ợ ở ạ ẩ ự

dư thừa. Điề ện 1 đả ả ỗ ở ạ ắ ớ ộ ộ ở ế

ải. Điề ệ đả ả ự dư thừ ặ

ộc tính dư thừ ở ế ủ ặ ộ ể đượ ễ ừ

ở

ộ ủ ố ể ủ ộ ậ ộ ậ ố ể tương

đương với F. Thườ ấ ề ủ ố ể ộ ậ ể

tìm đượ ấ ộ ủ ố ể ộ ậ ấ ỳ ậ

sau đây:

ậ ủ ố ể

1. Đặ

ế ỗi pth X→{A ằng n pth X→A , X→A , … ,

X→A

ớ ỗi pth X→A trong G, vớ ỗ ộ ộ ầ ử ủ ế

– (X→A)

∪

((X − {B})→A) là tương đương vớ ếX→A bằ –

{B})→A ở

ớ ỗ X→A còn lạ ếu (G − {X→A}) là tương đương vớ

ạ ỏ X→A ra khỏ

ụ ủ ố ể ậ

{A→B, A→C, B→A, B→C, C→A, C→B}

ụ ậ ể tìm đượ ủ ố ể

Do A→B và B→C nên A→C là thừa. Do C→B và B→A nên C→A là thừ

ỏ ữ ừa đi, ta có {A→B, B→A, B→C, C→B} là mộ ủ ố ể

Do A→B và B→C nên A→C là thừa. Do có B→C và C→A nên B→A là

ừ

Do có C→A và A→B nên C→B là thừ ỏ ữ ừa đi, ta nhận đượ

ộ ủ ố ểu khác là{A→B, B→C, C→A}

. Phủ cực tiểu

Cho trướ G đượậ ộ ậ ọ ủ ự ể

ủ ế

ộ ậ ự ể

và G tương đương F (G phủ

Đị ỗ ậ ấ ộ ủF đề ự ể

ứ

ờ ổ đề ể ả ử ế ả F đề ộ ộ ẽ

ế ặp đi lặ ạm điề dư thừa] và điềạ ệ ệ

ộc tính dư thừ ửa đổ ửa đổở ế ậ ứ ở ỗ

ộ ặ ộ ộ ộ ể

ế ụ ố ẽ thu đượ ộ ậ ạm các điề ệ

ặ

Đố ỗới điề ệ X→Y trong tậ ệ ạ ế

X→Y} tương đương với F thì xoá X→Y ra ỏ ứ ự ể

ạ ỏ ậ

ẳ ạ ớ ập F={A→B, A→C, B→A, C→A, B→C}

ể ạ ỏ ả B→A lẫn A→C hoặ ể ạ ỏ B→C nhưng không thể

ạ ỏ ả ba đượ

Đố …A →B ỗ ộới điề ệ ỗ ậ

ở ế ộ ứ ự nào đó. Nế …A ….A →B}) …A

…A →B} tương đương vớ ỏ ế ủ ….A →B.

ứ ự ộ ị ạ ỏ ể ảnh hưởng đế ế ả

ụ ậ {AB→C, A→B, B→A}. Ta có thể ạ ỏ ặ

ỏ AB→C nhưng không thể ạ ả

ứ ạ ỏ ấ ả ạ ủa (3) trướ ồi đế ấ ả

ạ ủ ẽ có đượ ủ ự ểu nhưng thự ện ngượ ạ ắ

ụ ậ ủ ụ ế ậ ủ ổ đề để

ế ải, ta thu được: {AB→C, D→E, CG→B, C→A, D→G, CG→D, BC→D,

BE→C, CE→A, ACD→B, CE→G}

CE→A là dư thừ ởi vì nó đượ ừ C→A.

CG→B cũng dư thừ CG→D,C→A và suy ra CG→B.

nào dư thừ ữ

ể thay ACD→B bằng CD→B, vì có thể suy ra CD→B từ

ACD→B và C→A. Bây giờ ọ đượ ữ

ế ả ộ ủ ự ể ủa F={AB→C, C→A, BC→D, CD→B, D→E,

D→G, BE→C, CG→D, CE→G}.

ộ ủ ự ỉểu khác, đượ ự ừ ằ ạ ỏ

CE→A,CG→D, và ACD→B là {AB→C, C→A, BC→D, D→E, D→G, BE→C,

CG→B, CE→G}.

ủ ự ể ố lượ

4.2.7. Khoá của lược đồ quan hệ

. Định nghĩa khóa: dùng hụ thuộc hàm

Định nghĩa 4.13 ột lược đồ ệ ớ ộ …A

và cho trướ ậ ọ ộ ậ ủ …A ộ ủ

ế

X→A …A ộ . Nghĩa là có sự ụ ộ ủ ấ ả ộ

ậ ộc tính X được cho trướ ặc đượ ừ ữ đã cho, và

ậ ậ ự ự ủ Y→A …A ộ

ụ ọi R=ABC và F={A→B, B→C}Ta thấ ỉ ộ ấ

ởi vì A→ABC thuộ ấ ỳ ậ ộ ứ

mà X→ABC đúng.

. Thuật toán tìm khoá

ậ

ể ố ểu: Cho lược đồ ệ

ộ ố ể ủ ệ

ụ ột lược đồ ộ ậ

ột khóa cho lược đồ đó.

ậ

Bướ

ậ ộ ủ

Bướ ộ ủ

+ Tính bao đóng củ

ế ạ ỏ ỏ ứ

ế



ặ ại bướ ầ

Bướ ế ậ

ụ cho U={A, B, C, D, E} và F={AB→C, AC→B, BC→DE} ộ

ủa lược đồ ệ r xác đị

Bướ

ứ

Bướ

+ Tính bao đóng củ nghĩa là tính (BCDE)

ấ ế ả

tính bao đóng không b

ằ

Bướ

+ Tính bao đóng củ nghĩa là tính (ACDE)

ấ ế ả

tính bao đóng b

ằ ạ ậ K ban đầ

Bướ

+ Tính bao đóng củ nghĩa là tính (ADE)

ấ ế ả

bao đóng không bằ

ỏ ậ

Bướ

+ Tính bao đóng củ nghĩa là tính (ACE)

ấ ế ả

bao đóng bằ

ỏ ậ

Bướ

+ Tính bao đóng củ nghĩa là tính (AC)

ấ ế ả

bao đóng bằ

ỏ ậ

 ế ả

ậ ộ ả ế

Lược đồ ệ →P

 

=Ø, i=1, 2, …, p},

ộ ủ

ậ

Bướ Đặ



ớ →P ϵ ϵ



ớ →P ϵ ϵ

Bư

ớ

ế → ế ậ gượ ạ ế ục bướ

Bướ

 

ớ ỗ

 

ự ệ

ế ≠ U thì K:= K



Bướ ế ậ

ụ Cho lược đồ ớ ={A→B, B→C,

B→DE, A→E, A→D}. Hãy tìm mộ ủa lượố ể c đồ

Bướ

ậ ộ ấ ệ

ậ ộ ấ ệ ả

Bướ

ử

ộ ủ

ụ Cho lược đồ ệ

đó: ố ủ={AB→DE, E→AD, D→C}. Hãy tìm mộ ể

lượ ồc đ

Bướ

Bư

ớ ử

 ế ục Bướ

Bướ

 

ử ừ ộ  ỏ

ử ạ ỏ ỏ ={BEDAC}=U→loại đượ

ử ạ ỏ ỏ U→không thể ạ

đượ

ử ạ ỏ ỏ

Đến đây ta đã thử ế

Bướ

ố ểu tìm đượ

Thuật tất cả của lược đồ hệ

gọi:

• ậ

• ộ ỉ ấ ệ

• ộ ỉ ấ ệ ở ế ả

• ậ

• ậ ộ ồ ồ ộ ỉ ấ ệ ở ế

ấ ả ủ ậệ ở ế ộ ấ ệ

ở ả ế ế ả ủ ậ Nghĩa ấ đểừ

ộ ỉ ấ ệ ở ộ ấ ảệ ở

dụ tập

ậ ộc tính đích (TĐ) ồ ộ ỉ ấ ệ ở

ấ ệ ở ậ TĐ=R

dụ TĐ

ậ ộ ứ ộ ấ ệ ở ả

ậ 

dụ Vậy 

Thuật toán

Bước 1. tập thuộc nguồn tập thuộc

Bước 2.

Nếu kết thuật luậnkết

Ngược nếu bướclại,

Bước 3. tất cả tập của

Bước 4. bằng vớ mọi nếu



đó



Bước 5. bằng loại bỏ tối thiểu

Với mọi thuộc

Nếu chứa bỏ đó, tậploại khỏi tập lại

tập cần

dụ

thấy chứa chứa vậy cần phải loại bỏ

Vậy tập cần

dụ với F={AB→C, C→A}. tất cả

của lược đồ

Bước

Bước  tiếp bước

Bước tập của tập

Bước lấy từng thuộc thuộc tập hợp vớicủa tập

thuộc

 



Vậy tập

Bước chứa chứa loại bỏ

khỏi tập

Vậy tập của lược đồ hệ

4.2.8. Phép tách trên lược đồ quan hệ

. Định nghĩa

Định nghĩa 4.14 Cho lược đồ ợc đồệ ậ lư ρ={R

)} đượ ọ ủ ế

  

ếu ρ là phép

ủ ệu: ρ(R ) hay ρ=(R

. Phép tách bảo toàn thông tin (không mất mát thông tin)

ộ ố ẳng đị ề ạ ế ối đượ ổ đề 4.5.Trướ

ết ta đưa ộ ố ệ

ế  ,…, R ộ



ộ ạ được định nghĩa



  …* 

Nghĩa



ố ự ế ệủ lược đồ



ậy, điề ệ ố ấ ứ ớ ậ ể ễ ả ớ ọ

ả



ổ đề

ọ ột lược đồ ệ  …, ộ ủ

ộ ệ ủ ọ  ế



ế



 



ậ ấể

Cho lược đồ thành các lược đồ , …, ệ 

} đượ ất mát thông tin đốọ ớ ộ ậ ế ớ ọ

ệ r xác đị ỏ * … r , trong đó r 

Lược đ ệồ

ậ

Phép tách ρ(R

ế ận phép tách ρ không mấ

Các bướ ủ ậ

Bướ ế ậ ộ ả ớ ột (tương ứ ớ ộ

(tương ứ ệ), trong đó cộớ ứ ứ ớ ộ ứ ứ ớ

lược đồ

ạ ột j, ta điề ệ ế ộ

∈

ượ ại ta điề

ệ

Bướ ụ ả

ả ử ta có pth X→Y

∈

ị ằ ộ

ằ ị ủa chúng trên Y. Ngượ ạ ằ ằ ệ

ế ụ ụ ả ể ả ệ ặ ại các pth đã áp dụ ớ

ụng đượ ữ

Bướ ả ế ả ế ấ ệ ộ ứ ị

,…, a ận phép tách ρ không mấế

ụ ược đồ ệ ậ F={A→B, B→C,

A→D, D→C}. Kiể ủa phép tách ρ(Q) = (Qấ

ớ

Bướ ự ả

Bướ

A→B, làm bằ ị ằ ả

B→C, làm bằ ị ằ ả

pth A→D ằ ị ằ ả

Bướ ứ ệ ế ận phép tách ρ(Q) = (Q

ấ

ậ ảể

ế ộ ầ ả đặ

ố ấ ụ ạ ộ ệ ban đầ ừ

ế ủ

ể suy ra đượ ậ ủ ừ ế ủ

lược đồ ệ ậ  …,

định nghĩa sau.

Định nghĩa ế ủ ộ ậ ộ ệ



ậ

→

ộ

 →

ấ ế

ộ ỉ ầ ộ

Định nghĩa 4



ả ậ ế ợ ủ ấ ả

ế ủ lược đồ con tương đương vớ

ọ  ới i = 1, 2, …, k

Đặ …  

Theo định nghĩa thì: G ≡ F ả 

ắ ại G ≡ F (G tương đương nghĩa

 ầ ả ập F đó ể đượ

ộ ẹ lược đồ ệ

ế ế ra đượ ể ễ ằ

 …R ủ ộể ấ ị ệ ể ể ễ ệ

ả ả ế  ố ấ ứ ớ

Khi đó ỗ ậ ậ ộ ẽ ầ ả ự ệ ộ ố để

ể ạ ộ ị ạ

ẩn hoá lược đồ ệ

ẩn hoá (do Codd đề ị ấ ột lược đồ ệ ự

ệ ộ ạ ểm tra để ậ ả ộ ạ ẩn nào đó hay

. Quá trình này đượ ự ện theo phương pháp trên xuố ằ ệ

đánh giá ỗ ệ ớ ẩ ủ ạ ẩ ệ ế ầ

ể xem như là việ ế ế ệ ằng phân tích. Lúc đầ

đề ị ọ ộ địạ ẩ ạ ẩ ạ ẩ ạ ẩ

nghĩa mạnh hơn ạ ẩ ọ ạ ẩ

đề ị ộ ủộn hơn. Tấ ả ạ ẩ ự ữ

ộ ệ. Sau đó, dạ ẩ ạ ẩn 5 (5NF) được đề ị ự

đa trị ố

ẩ ữ ệ ể được xem như một quá trính phân tích các lược đồ

ệ cho trướ ự ủa chúng để đạt đế

ấ ố

• ự ể ự dư thừ

• ự ể ậ ậ ất thườ

Các lược đồ ệ ả ể ạ ẩ ẽ đượ

thành các lược đồ hơn thoảệ ỏ ể ấ

ốn. Như vậ ững ngườủ ụ ẩ ấ ế ế

• ột cơ cấ ức để ược đồ ệ ự

ủ ữ ộ ủ

• ộ ạ ể ạ ẩ ể ự ện trên các lược đồ ệ

ẽ ệ ể đượ ẩn hoá đế ộ ứ ầ

ế

ạ ẩ ủ ộ ệ liên quan đến điề ệ ạ ẩ ấ

ả ạ ẩn khi được xem xét độ ậ ớ ự ệ

đả ộ ốả ế ế ệ ệ ừng lược đồ

ệ ở ạ ẩ là chưa đủ ốt hơn là q ẩ

ả ẳng đị ộ ấ ỗ ợ ấ ả các lược đồ ệ ả

ồ ấ

• ấ ố ấ ặ ố ụ thêm), nó đả ả ấn đề

ạ ộ ả ấ ệ đố ới các lược đồ ệ đượ ạ

ấ ố ấ ấ ọ ải đạt đượ

ằ ọ ấ ả thì cũng rấ ốn nhưng đôi

ể

• ấ ả ự đả ả ừ ẽ đượ ể ệ

ệ ẽ ận đượ

Trướ ộ ốc khi đ ắ ạịnh nghĩa các dạ ẩ định nghĩa

• ộ ủ ột lược đồ ệ ộ ậ

ộ ủ ⊆ ấ ộ ộ

ạ ệ ợ ủ

• ộ ộ ấ ế ỏ đi bấ ỳ ộ

ỏ ữa. Điều đó có nghĩa là khóa là mộ

ố ể

• ế ột lược đồ ệ ều hơn một khóa thì các khóa đó đượ ọ

ự ể

• ộ ữ ự ể ẽ đượ ỉ đị

ại đượ ọ ụ

• ộ ồt lược đ ệ ả ộ

• ộ ộ ủ ột lược đồ ệ R đượ ọ ộ ộ

ủ ế ộ ầ ủ ủ ộ ộc tính đượ

ọ ộ ế ả ộ ộ

• ộc tính A đượ ọ ố ế   ả ậ

ị ặ ộ ị ứ ợ ộ ổ ề ặ

ộ ị ể ộ ị ức, nhưng nế ể ấ ự

ế ị ầ ẫ ị ố

4.4.1. Một số định nghĩa

Định nghĩa 4.17 ẩn hoá lược đồ ến đổi các lược đồệ

ệ ạ ợp để ị thườ ề ữ ệ

Lược đồ ẩn hoá là lược đồđượ đó miề ị ủ ỗ ộ ỉ

ứ ị ố ỏ đượ ữa), do đó mỗ ị

ệ cũng là các giá trị ố

Lược đồ ọi là lược đồứ ề ị ố đượ

ẩ

Định nghĩa 4.18 Cho lược đồ ệ ậ ộ

ộ

∈

U đượ ọ ộ ế ầ ủ ộ

nào đó của R. Ngượ ại, A đượ ọ ộ ệ ậ ộ

ụ Cho lược đồ B, C, D, E} F={AB→CE, ệ ớ

B→D, BC→A}. Các khóa củ ộ

Định nghĩa 4. ụ ộc hàm đầy đủ Cho lược đồ ,…, ệ

ậ ậ ộ ủ đầ

đủ ấ ậế vào X nhưng không ỳ ộ ự ự ủ

Nghĩa là muố đầy đủ ả ỏ ả 2 điề ệ

→Y 

 X’ ếu (X’ X và X’   X) thì X’→Y 

ụ Cho lược đồ ới U={ A, B, C, D, E} F={AB→CE, ệ

B→D, BC→A}. Thuộ đầy đủ ộ đầy đủ

ộ ậ

Định nghĩa 4. ụ ộ ắ ầ Cho lượ ,…, c đồ ệ

ậ ậ ộ ủ



ộ ộ



. A đượ ọ ắ ầ ế ồ ạ ộ ậ ủ



cho X→



, Y→



, nhưng Y→

 

Nghĩa là để ắ ầ ải tìm đượ ậ ỏa các điề ệ

 ộ ộ ộ

X→ 

Y→ 

ụ Cho lược đồ ới U={A, B, C, D, E} F={A→BCE, ệ

B→DC}. Thuộ ắ ầ

4.4.2. Các dạng chuẩn

. Chuẩn 1NF

Định nghĩa 4. ộ ệ đượ ọ ở ạ ẩ ế ề

ị ủ ộ ộ ỉ ứ ị ử (đơn, không phân chia đượ

ị ủ ỗ ộ ộ ộ ả ộ ị đơn lấ ừ ề ị ủ

ộc tính đó

Như vậ ộc tính đa trịệ ặ

ộ ặ ệ ệ ỉ ị ủ ộ

ử

Để đạ ớt đế ạ ẩn 1 đố ệ ở g phương pháp sau:

• ạ ỏ ạ ạ ộ ảộ ẩn 1 và đặ

ớ ủ ệ ban đầ

• ủ ả ộ ổ ợ ủ ủ ệ

đầ ặ ộ ậ ủ ặ ộộc tính đa trị

ạ ậ ộ ệ ới khóa chính là khóa chính ban đầ

ột trườ ợp đặ ệ quan đế ộ ể

ộ ự ấ ộ ứ ợ ủ ộ

năm). ể đượ ộ đơn ộ

ố ế như không ặ ế ầ ất đế ừ

ầ ẻ năm.

ế qui ướ ữ ộ ề ị

ngày (Datetime) đề ộ ố

Lượ ợc đ ếồ đạ ẩ ọi lư c đ ệồ con đều đạ ẩ

Tạo hàm:

Sao lưu CSDL:

Câu lệnh GRANT sử dụng trong trường hợp này có cú pháp như sau:

TO danh_sách_người_dùng

Để cấp phát quyền tạo bảng và khung nhìn cho người dùng có tên là

, ta sử dụng câu lệnh như sau:

Với câu lệnh GRANT, ta có thể cho phép người sử dụng tạo các đối tượng

. Đối tượng do người dùng nào tạo ra sẽ do người đó sở hữu

và do đó người này có quyền cho người dùng khác sử dụng đối tượng và cũng có thể

xóa bỏ (DROP) đối tượng do mình tạo ra.

Khác với trường hợp sử dụng câu lệnh GRANT để cấp phát quyền trên đối

tượng , câu lệnh GRANT trong trường hợp này không thể sử dụng tuỳ chọn

OPTION, tức là người dùng không thể chuyển tiếp được các quyền

thực thi các câu lệnh đã được cấp phát.

Thu hồi lại quyền hạn trên các đối tượng của người sử dụng



 quyền hạn quyền hạn 





đối tượng



 người dùng gười dùng 





Mệnh đề CASCADE CONSTRAINTS được sử dụng khi muốn hủy tất cả các

RBTV về phụ thuộc tồn tại đã tạo trên đối tượng nhờ quyền hạn REFERENCES.

Ví dụ 5.

Thu hồi lại các quyền truy vấn dữ liệu (SELECT) vào cập nhật (UPDATE) đã

trao cho người sử dụng taikhoan_sv trên bảng SINH_VIEN:

Câu lệnh REVOKE được sử dụng để thu hồi quyền đã được cấp phát cho người

dùng. Tương ứng với câu lệnh GRANT, câu lệnh REVOKE được sử dụng trong hai

trường hợp:

Thu hồi quyền đã cấp phát cho người dùng trên các đối tượng

Thu hồi quyền thực thi các câu lệnh trên đã cấp phát cho người dùng.

Thu hồi quyền trên đối tượng CSDL

EGES]| các_quyền_cần_thu_hồi

[(danh_sách_cột)] tên_bảng

tên_bảng [(danh_sách_cột)]

|ON tên_thủ_tục

FROM danh_sách_người_dùng

Câu lệnh REVOKE có thể sử dụng để thu hồi một số quyền đã cấp ph

người dùng hoặc là thu hồi tất cả các quyền (ALL PRIVILEGES).

Thu hồi quyền thực thi lệnh INSERT trên bảng đối với người

Giả sử người dùng đã được cấp phát quyền xem dữ liệu trên các

cột của bảng SINH VIEN, câu lệnh dưới đây sẽ thu hồi quyền

đã cấp phát trên cột (chỉ cho phép xem dữ liệu trên cột

Khi ta sử dụng câu lệnh REVOKE để thu hồi quyền trên một đối tượng cơ sở

dữ liêu từ một người dùng náo đó, chỉ những quyền mà ta đã cấp phát trước đó mới

được thu hồi, những quyền mà người dùng này được cho phép bởi những người dùng

khác vẫn còn có hiệu lực. Nói cách khác, nếu hai người dùng khác nhau cấp phát cùng

các quyền trên cùng một đối tượng cho một người dùng khác, sau đó người thu

nhất thu hồi lại quyền đã cấp phát thì những quyền mà người dùng thứ hai cấp phát

vẫn có hiệu lực.

Giả sử trong ta có 3 người dùng là . A và B đều có quyền sử

dụng và cấp phát quyền trên bảng R. A thực hiện lệnh sau để cấp phát quyền xem dữ

liệu trên bảng R cho C:

ấ ề ổ ữ ệ ả ằ ệ

Như vậy, C có quyền xem và bổ sung dữ liệu trên bảng R. Bây giờ, nếu B thực

hiện lệnh:

Người dùng C sẽ không còn quyền bổ sung dữ liệu trên bảng R nhưng vẫn có

thể xem được dữ liệu của bảng này (quyền này do A cấp cho C và vẫn còn hiệu lực).

Nếu ta đã cấp phát quyền cho người dùng nào đó bằng câu lệnh GRANT với

tuỳ chọn WITH GRANT OPTION thì khi thu hồi quyền bằng câu lệnh REVOKE phải

chỉ định tuỳ chọn CASCADE. Trong trường hợp này, các quyền được chuyển tiếp cho

những người dùng khác cũng đồng thời được thu hồi.

Ta cấp phát cho người dùng A trên bảng R với câu lệnh GRANT như sau:

Sau đó người dùng A lại cấp phát cho người dùng B quyền xem dữ liệu trên R

với câu lệnh:

Nếu muốn thu hồi quyền đã cấp phát cho người dùng A, ta sử dụng câu lệnh

REVOKE như sau:

Câu lệnh trên sẽ đồng thời thu hồi quyền mà A đã cấp cho B và như vậy cả A

và B đều không thể xem được dữ liệu trên bảng R.

Trong trường hợp cần thu hồi các quyền đã được chuyển tiếp và khả năng

chuyển tiếp các quyền đối với những người đã được cấp phát quyền với tuỳ chọn

WITH GRANT OPTION, trong câu lệnh REVOKE ta chỉ định mệnh đề GRANT

Trong ví dụ trên, nếu ta thay câu lệnh:

bởi câu lệnh:

Thì B sẽ không còn quyền xem dữ liệu trên bảng R đồng thời A không thể

chuyển tiếp quyền mà ta đã cấp phát cho những người dùng khác (tuy nhiên A vẫn còn

quyền xem dữ liệu trên bảng R).

hồi quyền thực thi các câu lệ

Việc thu hồi quyền thực thi các câu lệnh trên

VIEW,...) được thực hiện đơn giản với câu lệnh

REVOKE ALL | các_câu_lệnh_cần_thu_hồi

FROM danh_sách_người_dùng

Để không cho phép người dùng thực hiện lệnh CREATE TABLE

, ta sử dụng câu lệnh:

TÓM TẮT CUỐI CHƯƠNG 5

✓ Vấn đề an toàn và bảo toàn dữ liệu không bảo đảm khi quá trình biến đổi dữ liệu

không được tôn trọng, phá vỡ tính nhất quán của dữ liệu bởi người sử dụng.

✓ Những ràng buộc về miền xác định liên quan đến giá trị của các thuộc tính có thể

dẫn đến các giá trị rỗng hoặc không xác định.

✓ Ràng buộc tính tham chiếu toàn vẹn sẽ bị bị xâm phạm khi giá trị xuất hiện tập các

thuộc tính cho trước của một quan hệ đồng thời cũng xuất hiện tập các thuộc tính

củamột quan hệ khác.

✓ Những ràng buộc miền xác định và những ràng buộc tham chiếu toàn vẹn có thể

kiểm tra khá dễ dàng. Việc sử dụng nhiều những ràng buộc phức tạp có thể đưa tới

giá trị đáng kể. Có 2 cách để thể biểu diễn các ràng buộc tổng quát.

✓ Dữ liệu được lưu trữ trong CSDL cần được bảo vệ khỏi các truy cập trái phép, sự

phá hoại hoặc các thay đổi và sự ngẫu nhiên của mâu thuẫn.

✓ Việc chống lại sự mất mát ngẫu nhiên của dữ liệu dễ hơn là sự chống lại những

truy cập trái phép vào CSDL. Không thể tuyệt đối bảo vệ CSDL khỏi các truy nhập

trái phép, nhưng có thể ngăn chặn hầu hết.

✓ Người sử dụng có thể có rất nhiều quyền truy nhập vào các phần khác nhau của

CSDL. Các quyền này là phương tiện để hệ thống CSDL có thể chống lại những

truy cập không cho phép và nguy hiểm.

✓ Người sử dụng có quyền có thể chuyển giao quyền truy nhập tới những người sử

dụng khác. Tuy nhiên, cũng cần phải cẩn trọng trong việc chuyển những quyền này

như thế nào trong số những người sử dụng nếu như có thể chắc chắn sự cho

này có thể được thu hồi lại tại một thời điểm nào đó trong tương lai

ÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 5

ả ả ệ ệ ống cơ sở ữ ệ

ể ẹ ữ ệu như thế ụ ạ

ế ộ ẹ ữ ệ

ục đích củ ệ ể ộ ẹ

ệ ệểm tra RBTV đượ ự ở ữ ờ ụi điể

ế ố ảnh hưởng đế

ấ ụ ề ả ầ ảnh hưở

ữ ệ ứ ữ ệ

ề ứ ả ậ ấ ụ ọ

ử ụ ữ ấn tin định nghĩa các quyề ậ

BÀI TẬP CHƯƠNG 5

Cho CSDL quản lý thi tuyển lớp chuyên của một trường như sau

ừ “ ỗ ộ ố ấ ỗi SoBD xác đị

ọ ớp chuyên (LopChuyen) mà thí sinh đó đăng ký thi.”

ừ “ ỗ ộ ọ ấ ị

ữ văn), TOAN (Toán họ ế ậ ọ

ậ ị ử), DIA (đị ế ế

Trung),… Các môn chuyên có hệ ố ệ ố ầ

GhiChu là để môn thi đó (GhiChu có thểả ề ằ ả

ắ ủề ị ệ ộ ề ề

ị ủ ệ MON_THI”.

ừ “ ỗ ứ ớ ộ ột điể

ấ ỗ đó hai môn chung (môn bắ ộ

ọ ữ Văn, môn thứ ự ớ

chuyên văn thi môn thứ ba là môn văn nhưng ở trình độ ị

là VANCH), tương tự như vậy đố ớ ự ớ

ị MON là TOANCH).”

ề ị ủ ệ ộ ề ề ị

ệ MONTHI. Điể ố ự ấ ẻ đế ắ ị

điể ở môn thi đó.

Thí sinh đượ ể ế ỏa đồ ời hai điề ện sau đây:

Điề ảện 1: Điể ủ ớn hơn hoặ ằng 5 và điể ủ

ả ớn hơn hoặ ằ

Điề ệ ả ả ặ ằổng điể ủ ớ ứ

điể ển, trong đó mức điể ển đượ ấ ừ ụ

ứcđiể ể ủ ớp chuyên toán là 30 (đã nhân hệ ố 2 đố ớ

ứcđiể ể ủ ớp chuyên văn là 24,…

ể ễ ộ ẹn đã đượ ả trong cơ sở ữ ệ

ạ ộ ẹ ề ỉ ể ộ

trườ ợ ớ ỗ ộ ẹ ầ ộ ả ầ

ảnh hưở

ế ầ ả ề năm dự ủ ức điể

ể ủ ừ ớ ừng năm thì lược đồ cơ sở ữ ệ ấ ầ

đượ ổ ụsung như thế năm 2016 lớ ấy 31 điểm, năm 2017

ớ ấy 30 điểm,…

ựa vào lược đồ cơ sở ữ ệu đã bổ ở ử ụ ữ

ậ ể

ạ ả ấ ề ự ệ

ả

ấ ề ột HoTen đố ớ ả

ạ ả ấ ề

ả QUA đố ớ ả

ồ ền DELETE đố ớ ả

Cho lược đồ cơ sở ữ ệ ả ỳ ố ệ ủ ộ ở

ục Đào tạo như sau:

ừ “ ỗ ộ ố ấ ỗ ố

đị ọ ểu ngày tháng), nơi sinh

(QueQuan), năm dự ố ệ ể ố ỗ ộ ề

ột đơn vị ức năng dạ ậc THPT nào đ ản lý (các đơn vị ọ

ả ế ỗ ự thi đề ả ừ ổ

ở ”

ừ “ ấỗi trườ ột mã trườ ỗi mã trườ

xác đị tên trườ ”

ừ “ ỗ ộ ấ ỗ

xác đị ”

ừ “ ỗ ứ ớ ỗ ẽ ộ ế ả điể

ất, điể ừ 0 đế ộ ố ẻ đế ỳ ố ệ

đúng 6 môn, nế ắng thi môn nào thì điểm thi môn đó tính là 0 và ở ộ

ị ‘Vắng thi’ (nhằ ệ ớ ộ ị ấ

điểm 0, nghĩa là mỗi thí sinh đều có đúng 6 d ở ệ

Điể ố ố ổ ốệp (ĐXTN) = Tổ điể ”

ột thí sinh được xem là đậ ố ệ ế ị điể

ĐXTN từ ở

ế ạ ố ệ ố ệp đượ ế ạ ỏ

ẩ ạ ỏi: ĐXTN từ 8.0 điể ở

bài thi nào dướ ại khá: ĐXTN từ 6.5 điể ở

dướ ờ ợại trung bình: các trư ạ

ể ễ ộ ặ ẽ ộ ẹn đã đượ ả

lược đồ ỏ ộ ẹ ề ớ

ỗ ộ ẹ ầ ộ ả ầ ảnh hưở

ạ ả ấ ề ự ệ

ả

ấ ề ộ đố ớ

ả

ạ ả ấ ề

ả QUA đố ớ ả

ồ ề đố ớ ả

ạ ả ấ ề

ả

ồ ấ ả ề ừ ấ ảng TRUONG đố ớ ả

Cho lược đồ ện đềồ ệ ả ệ ự ọ

ủ ả ệ thông tin như sau:

ừ “ ỗ ả ộ ả ấ ỗ ả

viên xác đị ọ ộ ”

ừ “ ỗ ộ ộ ộ ấ ỗ ộ

đị ộ ).”

ừ “Mỗi đề ột mã đề ỗi mã đềấ

định tên đề ), năm thựự ệ ệ ỗ

đề ủự ện đúng trong một năm và có mộ ệm đề

ỗ ả ột năm chỉ đượ ủ ệ ối đa2 đề ủ

ệ ềm đ ộ ộ n nào thì xem như đề tài đượ ủ ộ môn đó.”

ừ “Mỗ ả ể đượ ự ệ ều đề ộ

năm và mỗi đề ể ề ả ự ệ ”

Hãy xác đị ừ ệ

b, Hãy xác định các RBTV có trong cơ sở ữ ệ ỏ ề

ớ ỗ ộ ẹ ầ ộ ả ầ ảnh hưở

ạ ả ấ ề

ảng GIANG_VIEN đố ớ ả

ản giang_vien đượ ề ả

ạ ả ấ ề ả

ạ ả ấ ề

ả

ồ ền DELETE đố ớ ả ủ ả

HƯƠNG TỐI ƯU HÓA TRUY VN

ối ưu hóa câu hỏ ự ọn phương pháp sao cho khi thự ệ

ỏ ấ ệ ả ấ ể đánh giá đượ ả năng xử

ấ ừ ề ế lược khác nhau, đặ ệ ữ ấ ứ ạ

ột phương pháp khi thự ối ưu vềệ ấ ứ ờ ấ

ối ưu về ông gian lưu trữ ẫ ảo đảm được tính độ ậ

ẹ ữ ệ ộ ủa chương gồ ấn đề

➢ ệ ề ối ưu hóa

➢ ến lượ ối ưu hoá

➢ ể ức tương đương

➢ hương pháp tối ưu hóa các biể ứ ệ

ổ ề ối ưu hoá

Các ngôn ngữ bậc cao nói chung và ngôn ngữ con dữ liệu nói riêng khi thực

hiện trong máy đều mất rất nhiều thời gian. Do đó, trước khi thực hiện các câu lệnh

thuộc các ngôn ngữ đó cần thiết phải biến đổi hợp lý về dạng tương đương, tức là dạng

o cùng một kết quả, để giảm thời gian tính toán. Việc làm đó được gọi là “tối ưu

hóa” . Việc tối ưu hóa không nhất thiết phải được tối ưu trên

mọi khả năng có thể có của các cách cài đặt các câu hỏi. Có thể thỏa hiệp giữa thuật

giải phức tạp, hoặc/và tốn kém không gian lưu trữ với việc tiết kiệm thời gian xử lý.

CSDL có thể từ hàng nghìn đến hàng tỉ bản ghi. Những này, nếu mỗi thao tác

trên một bản ghi tiết kiệm được θ thời gian thì một câu truy vấn trên 1 bảng đã có

thể tiết kiệm được 10 *θ thời gian, ở đây là số bản ghi của bảng. hãy thử tưởng

tượng, với bảng lưu trữ các bản ghi có độ dài cố định về nhân khẩu, trong vòng 1 giây

máy có thể xử lý cực nhanh 1000 bản ghi, thì để xử lý 4.850.000 nhân khẩu của bảng,

máy phải tốn 4.850 giây! Quả là một thời gian khó có thể chấp nhận cho việc chờ đợi

nhận kết quả của một câu lệnh truy vấn

Nói chung, trong việc tối ưu hóa xử lý thông tin, người ta ưu tiên việc tối ưu

hóa về thời gian hơn so với việc tối ưu hóa lưu trữ dữ liệu. Trong một số trường hợp,

người ta còn phải “phi chuẩn hóa” dạng chuẩn ( ) để đạt tốc độ xử cả

lý nhanh hơn.

Bộ nhớ của máy tính giờ đây không còn là vấn đề làm mọi người phải bận tâm

khi xây dựng các hệ CSDL lớn ung lượng một đĩa cứng đã đạt tới hàng

Tuy nhiên vẫn có thể tồn tại nguy cơ thiếu không gian tính toán cho máy nếu không

lưu tâm đến việc tối ưu hóa các câu hỏi trước khi đưa vào máy và yêu cầu máy thi

hành. Một nguyên nhân dẫn tới điều này là việc thực hiện các phép kết nối và phép

của các quan hệ. Ta đã biết, tích và các phép kết (θ

) đòi hỏi nhiều không gian lưu trữ và thời gian xử

) là hai quan hệ địn ĩa trên 2 tập

thuộc tính { . Nếu R có N bộ giá trị và S có N bộ giá

trị thì tích sẽ cho kết quả là một bảng mới gồm m+n thuộc tính với N bộ

giá trị. Chỉ cần mỗi quan hệ có 10 thuộc tính chứa số lượng bộ giá trị khoảng 1000 bộ,

đã tạo ra bảng trung gian có số thuộc tính là 20 và số lượng bộ giá trị

là 1.000.000. Nếu mỗi trường chỉ rộng 5 bytes thì quan hệ trung gian này đã chiếm

mất 1/10 Giga bytes! Điều này dẫn đến, thời gian truy nhập CSDL và truy xuất đĩa từ

để tạo ra ngần ấy bản ghi cũng là những thách thức. Sự bùng nổ số lượng và “mở

rộng” kích thước (chiều dài) bản ghi này đặt vào việc phải nghiên cứu để tối ưu câu

hỏi trước khi đưa vào máy tính toán.

Thông thườ ử ộ ấ ồm 3 bướ

Bướ

• Bộ quét: Truy vấn được biểu diễn bằng một biểu thức. Bộ quét sẽ duyệt truy

vấn để biết truy vấn được viết bằng ngôn ngữ nào.

• Bộ kiểm tra: Kiểm tra cú pháp của truy vấn xem có hợp lệ hay không.

• Xác nhận tính hợp lệ: Kiểm tra các quan hệ, thuộc tính sử dụng trong truy

vấn đã được khai báo hay chưa?

Bướ

• Bộ tối ưu: Tìm ra phương pháp thực hiện tối ưu cho truy vấn. Sau bước này

sẽ cho ra một biểu thức đại số quan hệ với chi phí thực hiện nhỏ nhất.

Bướ

• Bộ tạo mã sẽ tạo ra chương trình bằng ngôn ngữ trong để thực hiện truy vấn.

• Thực thi chương trình để lấy về kết quả.

ến lượ ối ưu

a hãy xét một ví dụ đơn giản sau đây

Cho hai quan hệ R(A, B) với bản ghi và S (C,D) với bản ghi. Tích

của R và S là một quan hệ Q (A, bản ghi. có câu hỏi “Lấy

giá trị của thuộc tính A sao cho B=C và D=50”. Câu hỏi được viết lại dưới dạng ngôn

ngữ đại số quan hệ như sau:



Nếu đưa phép chọn D=5 sẽ được:

à sau đó chuyển phép chọn B=C của tích thành phép “kết nối bằng”

thu được:

Rõ ràng, phép tính cuối cùng sẽ tốn kém thời gian xử lý hơn rất nhiều.

Giải thích Chỉ chọn trên quan hệ S những bộ có giá trị D=50 thì số bộ lấy ra sẽ

ít hơn toàn bộ số bộ của cả quan hệ trên S. Số bộ được chọn ra xong từ S mới đem kết

nối với quan hệ R. Phép kết nối này chỉ chọn ra bộ nào thuộc R mà có giá trị tại B là

bằng bộ có giá trị tại C thuộc S mới được lấy ra để kết lại với nhau. Điều đó hoàn toàn

nhanh hơn là lấy tích của R x S rồi mới chọn trong kết quả những bộ có giá

trị tại B bằng giá trị tại C.

Việc biến đổi câu hỏi t như ví dụ nêu trên là một câu hỏi tương đương

minh họa cho việc giảm bớt thời gian trả lời câu hỏi bằng cách giảm bớt số lần cần

truy nhập tới bộ nhớ thứ cấp dựa trên nguyên tắc thực hiện phép chọn càng sớm càng

tốt. Trình tự thực hiện các phép tính sẽ đóng một vai trò quan trọng quá trình tổ chức

câu hỏi.

J. D. Ullman [5] trong các kết quả nghiên cứu công bố lần đầu tiên của mình đã

trình bày 6 chiến lược tổng quan cho việc tối ưu hóa câu hỏi như sau:

.2.1. Thực hiện phép chọn /phép chiếu càng sớm càng tốt

ến đổ đưa phép chọ ện trướỏi để ự ằ ả ớ

ỡ ủ ế ả ậ ả ả ệ ậ ộ ớ ứ ấ

cũng như lưu tr ẻữ ủ ộ ớ ỏ đi.

.2.2. Nhóm các phép chọn và phép chiếu của cùng quan hệ thành một phép toán

ộ ột ngôi như phép chọ ặ ế ế ả ủ

ụ ộ ộ ủ ộ ệ độ ậ ể nhóm các phép đó lạ

.2.3. Tổ hợp các phép chọn xác định với phép tích Đề các thành phép kết nối

Như đã biế ối, đặế ệ ế ố ằ ể đượ ự ệ

ốn kém hơn nhiề ớ ệ ế ế ả ủ

RxS là đố ố ủ ọ ọ ớ

ữ ộ ủ ế ố

.2.4. Tìm các biểu thức con chung trong một biểu thức

ế ế ả ủ ộ ể ứ ứ ể ứ ấ ệ ều hơn

ộ ầ ộ ệ ớ ể được đọ ừ ộ ớ ứ ấ ớ ờ

gian thì nên tính toán trướ ức đó chỉể ộ ầ ế ể ứ

ớ ộ ế ối thì trong trườ ợ ổ ể thay đổi đượ

ằng cách “đẩy” ọ

Điều đáng quan tâm là, các biể ớn thườứ ầ ố ấ ệ

đượ ụể ễ ủa ngườ ử ởi vì, để ự ệ

ỏi đó cầ ả ế ằ ộ ể ứ ố đị

.2.5. Xử lí các quan hệ trước khi thực hiện lệnh

ấn đề ọ ầ ử lý trướ ệ ắ ếp trướ

ộ ị ứ ự ậ ắ ế ứ ế ậ ả ỉ ụ

ản ghi. Khi đó việ ự ệ ớ ệ

ẽ nhanh hơn rấ ề

.2.6. Đánh giá các chi phí trước khi thực hiện các phép tính

ỗ ầ ọ ự ự ệ ể ứ ặ ọ

ột trong hai đố ố ủ ộ ầ ự

ện các phép tính đó (thườ ố ờ ặc/và dung lượ ộ

ớ ầ ế ới kích thướ ủ ệ ừ đó xác định đượ ổ ể

ả ả ự ệ ỏ

ể ức tương đương

.3.1. Khái niệm

Trướ ụế ạ ệ ề định nghĩa quan hệ đã đượ ử

các chương 2 và 3 để tương đương củ ựa theo định nghĩa. Vớấ ự ệ

các định nghĩa khác nhau ọc cũng khác nhau. Nếấ

ệ ệ ộ ậ ợ ộ ộ ớ ố định, khi đó hai quan hệ là tương

đương khi và chỉ ộ ậ ộ ớ ệ ệ ậ

ạ ừ ậ ộ ậ ị, thì khi đó hai quan hệ ằ ế

ộ ậ ạ. Định nghĩa thứ ấ ể ến đổi sang định nghĩa thứ

ằng cách thay đổ ộ ộ ảng và, ngượ ại đổ ừ

định nghĩa thứ định nghĩa thứ ấ ằ ố đị ứ ự ộ

tính. Sau đây sẽ ụng định nghĩa thứ hai, nghĩa là, quan hệử ộ ậ ạ ừ ậ

ộ ị ộậ ữ ấ ệ ữu luôn luôn đòi hỏ ả

ế ủ ộ ộ ệ. Do đó, tên các thuộ ộ ệ

ả ộ ế ộ ể ức và cũng thể ệ ở ế ả ủ ể ứ

ể ứ ữ đạ ố ệ ạ ứ ế ệ

ệ ằ được xác đị

như là mộ ) trong đó rạ ừ ộ ủ ệ ệ

lược đồ khi đánh giá biểế ứ ể ứ đượ ọ

tương đương (Equivalent) ế ắ ế ể ễ ộ ạ

nghĩa là, nế cho tên các lược đồ tương ứế ệ ở ể

ứ ẽ ộ ế ả

.3.2. Các biểu thức tương đương

Trước hết, xem xét lại khái niệm về định nghĩa quan hệ đã được sử dụng trong

các chương 2 và 3 để thấy sự tương đương của các quan hệ dựa theo định nghĩa. Với

các định nghĩa khác nhau chúng cho các tính chất toán học cũng khác nhau. Nếu quan

niệm quan hệ là một tập hợp các bộ (k bộ) với k cố định, khi đó hai quan hệ là tương

đương khi và chỉ khi chúng có cùng một tập các bộ. Với quan niệm quan hệ là tập các

ánh xạ từ tập tên thuộc tính vào tập giá trị, thì khi đó hai quan hệ là bằng nhau nếu

chúng có cùng một tập ánh xạ. Định nghĩa thứ nhất có thể biến đổi sang định nghĩa thứ

hai bằng cách thay đổi tên thuộc tính thành tên các cột trong bảng và, ngược lại đổi từ

định nghĩa thứ hai sang định nghĩa thứ nhất bằng cách cố định thứ tự cho các thuộc

tính. Sau đây sẽ sử dụng định nghĩa thứ hai, nghĩa là, quan hệ là một tập ánh xạ từ tập

thuộc tính vào tập các giá trị. Một ngôn ngữ truy vấn hiện hữu luôn luôn đòi hỏi phải

biết tên của các cột trong một quan hệ. Do đó, tên các thuộc tính trong một quan hệ

phải là một biến trong một biểu thức và cũng thể hiện ở kết quả của biểu thức.

+ Biểu thức trong ngôn ngữ đại số quan hệ có các hạng thức là biến quan hệ

quan hệ hằng (constant relation), được xác định

như là một ánh xạ từ các k bộ của các quan hệ (r ) trong đó r là quan hệ trên

lược đồ r và thay thế r khi đánh giá biểu thức. Hai biểu thức E được gọi

tương đương (Equivalent), viết tắt là E  , nếu chúng biểu diễn cùng một ánh xạ,

nghĩa là, nếu thay thế cùng các quan hệ cho tên các lược đồ tương ứng ở hai biểu

thức E , thì chúng sẽ cho ra cùng một kết quả.

Với định nghĩa tương đương này có một phép chuyển dịch đại số thông

thường sau đây:

. Các quy tắc liên quan tới phép kết và tích

Qui tắc 1. Quy tắc giao hoán của phép kết nối và tích

Nếu E là hai biểu thức quan hệ và F là điều kiện trên các thuộc tính của

≡ // Tính giao hoán của kết

≡ // Tính giao hoán của kết bằng

≡ án của tích

chứng minh quy tắc giao hoán của phép kết nối. Giả sử E có các thuộc tính

có các thuộc tính B và các thuộc tính A, B không nhất thiết phải

là phân biệt. Gọi r là hai quan hệ tương ứng của E Giá trị của E

tập các ánh xạ từ A vào tập giá trị sao cho các ánh xạ   

  thỏa mãn điều kiện:



và điều kiện F là đúng khi thay [C] cho mỗi thuộc tính C tron

Nếu biểu diễn E cũng như trên, dễ dàng nhận thấy hai phép kết trên

cho chính xác cùng một tập kết quả. Do vậy hai biểu thức là tương đương.

Nếu quan niệm quan hệ là tập các bộ (có thứ tự thuộc tính cố định) thì

 kết, kết tự nhiên v không thể giao hoán được vì thứ tự các

thuộc tính trong quan hệ kết quả bị thay đổi.

Qui tắc 2 Quy tắc kết hợp của phép kết nối và tích

Nếu E là các biểu thức quan hệ: F là điều kiện thì:



Việc kiểm tra tính tương đương của các quy tắc trên khá dễ dàng.

. Các quy tắc liên quan tới phép chọn và phép chiếu

Dãy các phép chiếu có thể tổ hợp lại thành một phép chiếu, biểu diễn theo

trường hợp sau:

Qui tắc 3. Dãy các phép chiếu

(

((







     



 



) 

) ) 



 

  



 



 

Ở đây, các thuộc tính A phải nằm trong tập các thuộc tính B

Ngữ nghĩa của việc biến đổi tương đương này là: Nếu thực hiện một phép chiếu biểu

thức quan hệ E trên tập các thuộc tính B, rồi sau đó thực hiện tiếp phép chiếu trên tập

con các thuộc tính A B của quan hệ vừa tìm được, thì kết quả của dãy phép chiếu 

này hoàn toàn tương đương với một phép chiếu biểu thức quan hệ E trên tập thuộc tí

Tương tự, dãy các phép chọn có thể tổ hợp thành một phép chọn để kiểm tra tất

cả các điều kiện cùng một lúc và được biểu diễn như sau:

Qui tắc 4. Dãy các phép chọn

(

((

)

)) ((  ( ))   )  

 

     (      )

   

Ngữ nghĩa: Việc lần lượt thực hiện các phép chọn trên quan hệ kết quả của

một phép chọn trước đó đối với biểu thức quan hệ E là tương đương với việc chọn trên

E các bộ giá trị thỏa mãn đồng thời tất cả các điều kiện chọn f

Qui tắc 5. Giao hoán phép chọn và phép chiếu

(

((

)

))

(

((      ()

 

   ()

) 

) ) 



 



 

Một cách tổng quát hơn, nếu điều kiện chọn liên quan tới các thuộc tính B

mà không nằm trong tập thuộc tính A

(

((

)

))   

 

  () 

((

((((         ()

   

)

))

) 

) ) 



tắc 6. Giao hoán phép chọn và tích

Nếu tất cả các thuộc tính của F là thuộc tính của E

(

((

)

))

(

((

)

))



 



 ()  



 ()  



Từ đó, có thể suy ra, nếu F có dạng f = f trong đó f chỉ liên quan tới các 

thuộc tính của E chỉ liên quan tới các thuộc tính của E , thì có thể sử dụng các luật

để có:

(

((

)

))

(

((

)

))

(

((



 



 ()  



 (



)  

 

 ( )

)

) )

Hơn nữa nếu f chỉ liên quan tới các thuộc tính của E , nhưng f liên quan tới

các thuộc tính của cả E

(

((

)

))

(

((

)

))



 



 ()  ( 



 (



)   )  ( )

 

Qui tắc 7.

Giao hoán phép chọn và một phép hợp

Nếu có biểu thức E = E ; có thể giả thiết, các thuộc tính của E

cùng tên như của E hoặc ít nhất mỗi thuộc tính của E là phù hợp với một thuộc tính

duy nhất của E và một thuộc tính duy nhất của E . Khi đó:

(



  )  ()   ()   ())



(

((



)

))

(

((



Nếu tên các thuộc tính của E và hoặc E khác với tên thuộc tính của E thì trong

ở vế phải của công thức trên cần thay đổi để sử dụng tên cho phù hợp.

Qui tắc 8. Giao hoán phép chọn và một phép hiệu tập hợp

(

((

)

))

(

((

)

))

(

((



− 



 ()  



 () − 



 ()

)

) )

Như đã nêu trong luật 7, nếu tên các thuộc tính của E 

cần thay thế các thuộc tính trong ở vế phải biểu thức tương đương tương ứng với E

Chú ý, phép chọn thể là không cần thiết. Trong nhiều trường hợp, việc thực

hiện phép chọn (E (f)) trước sẽ có hiệu quả hơn là tính toán trực tiếp với E vì kích cỡ

quan hệ lúc đó sẽ bé đi rất nhiều.

Các quy tắc nêu trên nói chung là đẩy phép chọn xuống trước phép kết nối

phép kết nối thường thực hiện lâu như phép tích Đề Các. Quy tắc đẩy phép chọn

xuống trước phép kết nối suy ra từ quy tắc 4 . Quy tắc đẩy phép chiếu xuống

trước phép tích hoặc phép hợp cũng tương tự như quy tắc

Lưu phương pháp tổng quát cho việc đẩy phép chiếu xuống trước

phép hiệu các tập hợp.

Qui tắc 9. Giao hoán một phép chiếu với một phép tích

Gọi E là hai biểu thức quan hệ, A là tập các thuộc tính trong đó

là các thuộc tính của , các thuộc tính còn lại C thuộc E . Khi đó:

(



  )                

        

Qui tắc 10. Giao hoán một phép chiếu với một phép hợp

(

((

)

))



 



             

  



  



 

Như đã nêu trong luật , nếu tên các thuộc tính của E /hoặc E là khác với

các thuộc tính trong E  thì cần thay A bên vế phải bằng các tên phù hợp.

. Ví dụ về thuật toán tối ưu hoá biểu thức quan hệ

Tới đây có thể áp dụng các quy tắc nêu trong mục 6. để có thể tối ư

biểu thức quan hệ. Biểu thức “ kết quả phải tuân theo các nguyên tắc đã nêu ở tối ưu”

phần 6.1 mặc dù các nguyên tắc không bảo đảm để tối ưu cho mọi trường hợp đó

ươ đươ

• đẩy phép chọn và phép chiếu xuống mức càng sâu càng tốt tro

cây biểu diễn biểu thức quan hệ nhằm tạo nên một dãy các phép chọn cũng

ư phép chiếu để từ đó có thể tổ chức thành một phép chọn theo sau một

phép chiếu.

• Nhóm các phép chọn và phép chiếu lại trong một nhóm để thực hiện trước

ư phép hợp, tích , hiệu tập hợp

Có một số trường hợp đặc biệt xảy ra khi một phép tính hai ngôi có các hạng

thức chứa phép chọn và/hoặc phép chiếu được áp dụng đối với lá của cây biểu diễn

biểu thức. Khi đó cần xem xét cẩn thận tác động của phép tính hai ngôi vì một số

ường hợp cần phải liên kết phép chọn hoặc phép chiếu với phép hai ngôi đó

Kết quả đầu ra ( ) của thuật toán là một ch ng trình bao gồm các bước ươ

Áp dụng của một phép chọn hoặc một phép chiếu đơn giản.

ụng của một phép chọn và một phép chiếu hoặc

Áp dụng của một tích , phép hợp hoặc phép hiệu tập hợp cho hai

hạng thức mà trước đó các phép chọn hoặc các phép chiếu đã được áp dụng cho một

hoặc cả hai hạng thức.

Ví dụ 6.1 CSDL gồm các quan hệ sau đâ

, TenKhoa, ĐC, SĐT)

Câu hỏi Cho danh sách những đạt điểm

Biểu thức quan hệ được viết như

Hình cây của biểu thức trên được biểu diễn bằng hình 6.1. Xin lư

phép toán nằm ở phiá dưới là các phép toán được thược hiện trước các phép toán ở

trên của cây.

Hình 6.1. Biểu diễn cây của biểu thức hỏi

Thay thế các giá trị và S vào biểu thức hỏi có được cây biểu diễn của biểu

thức quan hệ như

ước thứ nhất của tối ưu là tách phép chọn thành hai phép chọn với điều kiện:

Bây giờ có 3 phép chọn. Cần “đẩy” chúng xuống mức thấp hơn chừng nào

còn có thể được.

Phép chọn với điều kiện được đẩy xuống dưới phép chiếu và hai

phép chọn kia bằng cách áp dụng các quy tắc (hoặc luật) số 4 và qui tắc 5. Phép chọn

đầu được áp dụng cho tích

thuộc tính trong phép chọn chỉ có ở quan hệ nên có thể thay thế:

bằng biểu thức:

và tiếp tục đẩy xuống nữa, cuối cùng ta được biểu thức:

ư vậy, đã đẩy được phép chọn theo DiemSo này xuống sâu nhất có thể.

ấ ộ ọ

ọ ững điể



Bây giờ tiếp tục đẩy phép chọn với điều kiện SINH_VIEN.MaSV=

.MaSV xuống mức thấp nhất nếu có thể . Không thể đẩy phép chọn này

xuống dưới tích vì nó liên quan tới một thuộc tính của quan hệ SINH_VIEN

và một thuộc tính thuộc quan hệ . Do vậy phép chọn:

MaDeTai có thể đẩy xuống để áp dụng cho tích

là tên một thuộc tính của phép chọn:

ước tiếp the : Tổ hợp hai phép chiếu thành một phép chiếu là [

nhờ qui tắc số 3. Kết quả được cho như áp dụng quy tắc mở đó

rộng số 5 thay thế:

) và chiếu [

nhờ dãy phép toán:

rồi chiếu để lấy tên đề tài:

Áp dụng quy tắc số 9 để thay thế biểu thức đầu tiên, biểu thức số (1), của phép

chiếu nhờ phép chiếu:

Để áp dụng cho quan hệ áp dụng cho

hạng thức phía trái của tích

Hình 6.2 Cây với tổ hợp phép chọn và phép chiếu

Phần còn lại là phép chiếu để lấy 4 thuộc tính:

Các thuộc tính không phù hợp sẽ bị loại bỏ. Biểu diễn cây cuối cùng của biểu

thức như

Nhóm các phép tính bằng đường mũi tên. Mỗi tích được tổ hợp với

phép chọn để tạo thành một phép kết nối bằng nhau ( ) rất có hiệu quả. Thứ tự

thực hiện của cây biểu thức trong các hình 6.3, 6.2 là từ dưới lên: Nhóm các phép toán

nằm ở phía dưới được thực hiện trước các phép toán ở phía

Hình 6.3 Cây kết quả biểu diễn việc phân nhóm các biểu thức.

ậ

ụ ộ ọ ề ệ ển đổ ộ ỏ ằ ữ

Đạ ố ệ ề ạng tương đương tốt hơn (hay tối ưu hơn). Phương pháp trên tậ

ủ ế ế ọ ớ ục đích làm sao

“ ” ế ấ ấđẩ đượ ọ ố ứ ứ

ớ ố ế ể ế ế ợ ọ ớ

ế ự nhiên để ả ế ả ố ủ ấ

đề ối ưu hóa chính là việ ả ểu lưu trữ ừ đó làm tăng nhanh

ố ộc đ ử ỏ

Tuy nhiên, để thực hiện được các quá trình tối ưu hóa như trên, cần lưu ý tới

thứ tự thực hiện các phép toán để có thể “ các phép toán xuống các mức hợp lý đẩy”

cần thiết. Bảng dưới đây cho phép cách thực hiện các phép biến đổitương đương đối

với các phép Hợp ), Trừ (

), Chiếu ( họn (

). Kết tự nhiên tương đương với dãy phép tích , phép chọn và phép

chiếu:

  = 



()   () 



(

((



   (

  

)

)

))



 



 

kết tương đương với dãy phép tích và phép chọn với

điều kiện



()  ()  (   )  ( )

  

) tương đương với phần bù ( ) của hội hai

phần bù của 2 quan hệ:



    (  )  (   (



(

((

 

)

))



)

). Phép bù của một quan hệ tương đương với tích của các phép

chiếu trên từng thuộc tính của quan hệ trừ đi các bộ giá trị đã có trong thể hiện của

quan hệ:

 (    )          − (  

 

(

((

 

)

))



). Thương của 2 quan hệ tương đương với hiệu của các quan hệ trung gian

 ( ()



()   () =   −

 

(

((



    − 

 

)

)) 

Áp dụng các cách biến đổi tương đương trên, kết hợp với các quy tắc “đẩy”

kết hợp như đã trình bày trong mục 6.2, đưa ra thuật toán tổng quát để tối ưu hóa

các câu hỏi trong ngôn ngữ đại số quan hệ.

Sơ đồ cú pháp câu hỏi bằng ngôn ngữ đại số quan hệ.

Sơ đồ cú pháp tối ưu.

Thuật toán

Bước 1. Áp dụng các phép biến đổi tương đương nêu trong bảng ( ) đến (

Bước 2. Áp dụng luật biến đổi dãy các phép chọn tương đương: tách phép

chọn thành các phép chọn c

Bước 3. Đối với mỗi phép chọn, áp dụng các luật nhằm đẩy các

phép toán chọn đó xuống càng sâu càng tốt.

Bước 4. Đối với mỗi phép chiếu, áp dụng các quy tắc 3, 9 và 10 nhằm đẩy các

phép toán chiếu đó xuống càng sâu càng tốt.

Bước 5

• Tập tru c phép chọn nhằm áp dụng luật 4

• Áp dụng luật 3 để loại bỏ bớt các phép chiếu vô ích.

• Tập trung các phép chọn với tích , nếu được, để chuyển thành ph

kết tự nhiên hay kết bằng cách áp dụng các luật 3 và 6

Nhận xét

1. Thuật giải nêu trên chủ yếu nhằm giảm khối lượng dữ liệu trung gian chứ

không chỉ ra thứ tự thực hiện các phép kết. Ví dụ:

(

((

)

))



()   ()



  () 



2. Thuật một kết quả tối ưu mà nó chỉ đưa ra một giải

tối ưu

3. Các phép biến đổi chỉ dựa trên các phép toán cơ bản là H ), Trừ ợp

), Chiếu

) và Chọn ( còn có thể thực hiện các phép biến đổi dựa trên

oán khác nữa.

TÓM TẮT CUỐI CHƯƠNG 6

✓ Đố ộ ấớ ỏi, thườ ều phương pháp để ả ờ

ệ ả ị ệ ến đổ ỏi được người dùng đưa vào thành

ộ ỏi tương đương có thể đượ ệ ả hơn. Chiến lượ ối ưu (chiế

lượ ả ệ ệ ử ộ ỏi đượ ọ ối ưu hóa câu hỏ

✓ ến lược đượ ọn để ộc vào kích thướđị ộ ụ ủ ỗ

ệ ự ố ị ộ ộc tính. Để

ự ự ọ ột phương án thự ến lượ ớ ỗ ệ

ệ CSDL có lưu trữ ố ề ố ộ ệ r, kích thướ

ủ ỗ ộ ố ị ệ ấ ệ ệ ớ ộ ộ

ụ ể

✓ ữ ỏ ứ ọn đơn giản đượ ử ằ ự ệ ộ

ế ằ ự ệ ộ ế ị ằ

ệ ử ụ ỉ ụ ọ ứ ạp đượ ử ằ ệ

ợ ữ ế ả ủ ọn đơn giả

✓ Bướ ứ ấ ệ ọ ộ ến lượ ử ỏ ộ ể ứ

đạ ố ệ tương đương vớ ức đã cho và được ước lượể

ự ỏ hơn. Có thể ắ ến đổi tương đương để ạ ộ

ệ ố ấ ả ể ức tương đương vớ ỏi đã cho và chọ ể

ứ ớ ỏ ấ ẻ ất). Các phương án đị ỗ

ể ứ ể đượ ạ ở ắc tương tự ể ọn đượ

phương án rẻ ều kĩ thuậ ối ưu đểấ ấ ả ể ứ ả ố

ể ức và phương án cần đượ ạ

✓ ể dùng các heuristic để ả ố các phương án cần đượ

đó làm giả ối ưu hóa. Các qui tắ heuristic để ến đổủ ỏ

đạ ố ọ ấệ ồ ự ệ ớ ể ự ệ ớ

ế

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG

ục đích củ ối ưu hoá truy vấ ậ ữ ối ưu hoá truy vấ ải đượ

ểu như thế nào cho đúng?

ả ến lượ ối ưu hoá

ối ưu hoá các câu hỏ ấ ữ ệ ì

ối ưu hoá câu hỏ ữ ối ưu về ờ ấ ò

ải đả ảo đặ í à ủa cơ sở ữ ệ ấ í ụ ọ

ể ức tương đương liên quan đế ế ọ

ến đổ ộ ể ứ đạ ố ệ ề ộ ể ức đạ ố ệ tương

đương ợ ụ í ì ọằm đạt đư c đ ấ í ụ

ể ứ ệ các phép toán là các phép toán trong đạ ố ệ á

á ạ à ì ấ í ụ ọ

ì à á ỹ ậ nhau để ối ưu hoá các câu hỏ

ể ức E1 và E2 tương đương vớ ≅ ế ể ễ

ộ ạ, nghĩa là .......... giố ể ứ ế ả cũng giố

Điề ừ ò ế à ấu …?

ối ưu hoá là xác đị ậ ự ự ệ ằm đáp ứ

ầ ế ả ệ ự ệ ậ ự ban đầ ủ ể ứ ả

ớ đượ ự ệ Điề ừ ò ế à ấu ….?