1 Mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ (The Relational Database Model) Chương 2 2 Giới thiệu  Mô hình Cơ sở dữ liệu Quan hệ (gọi tắt là Mô hình Quan hệ) do E.F Codd đề xuất năm 1971  Mô hình Quan hệ thể hiện dữ liệu dưới góc độ logic  Mô hình Quan hệ bao gồm:  Các khái niệm nhằm mô tả dữ liệu dưới dạng dòng và cột như quan hệ, bộ, thuộc tính, khóa chính, khoá ngoại,  Các phép toán thao tác với dữ liệu_ Đại số quan hệ  Ràng buộc toàn vẹn quan hệ  Các Hệ quản trị CSDL quan hệ (RDBMS) được xây dựng dựa trên lý thuyết mô hình quan hệ. 3 Các khái niệm  Quan hệ / bảng  Thuộc tính  Bộ  Lược đồ quan hệ  Khóa 4 Quan hệ  Dữ liệu lưu trữ trong CSDL Quan hệ được tổ chức thành các Quan hệ (relation)  Quan hệ (relation) thể hiện ra như là bảng (table)  Một quan hệ có :  Một tên  Tập hợp các thuộc tính (attribute)  Tập hợp các bộ (tuple) 5 Quan hệ và bảng Thuật ngữ tương đương : • Quan hệ, bộ, thuộc tính (Relation, tuple, attribute) • Bảng, dòng, cột (Table, row, column) MASV Hoten Phai QueQuan 99001 Nguyễn Tuấn 1 TP HCM 99002 Trần Long 1 Da Nang 99003 Phạm Hồng 0 Long An 99004 Lê Văn 1 Binh Thuan 99005 Nguyễn Nam 1 Tp HCM Quan hệ sinhvien 6 Quan hệ và bảng MASV MAMH MAKHOA DIEMTHI 99001 CSDL CNTT 3.0 99002 CSDL CNTT 8.0 99001 THVP CNTT 6.0 99005 THVP AV 5.0 Quan hệ ketquaHT 7 Thuộc tính Một thuộc tính bao gồm :  Tên thuộc tính  Tên phân biệt  Giúp diễn giải ý nghĩa thuộc tính (thuộc tính của thực thể, hay mối kết hợp)  Kiểu dữ liệu thuộc tính  Số nguyên, số thực, văn bản, logic,…  Miền giá trị xác định  Có thể bị áp đặt bởi qui tắc nghiệp vụ, hay ràng buộc dữ liệu  Có thể NULL 8 Bộ và quan hệ  Mỗi bộ (dòng) là một tổ hợp các giá trị tương ứng với các thuộc tính của quan hệ  mô tả về một thực thể , hay một mối kết hợp có trong thế giới thực  Tập các bộ trong một quan hệ thay đổi theo thời gian  Một tập các bộ xác định tại một thời điểm, gọi là một thể hiện của lược đồ quan hệ (hay quan hệ)  Không có 2 bộ trùng nhau trong một quan hệ  Trật tự của các bộ (và các thuộc tính) là không quan trọng đối với DBMS. 9 Lược đồ Quan hệ  Lược đồ quan hệ - relation schema  Mô tả cấu trúc của quan hệ  Các thuộc tính và Mối liên hệ giữa các thuộc tính  Mỗi lược đồ quan hệ luôn kèm một tân từ để diễn tả ý nghĩa của nó. Vd, tân từ: Mỗi Sinh viên thuộc một khoa, học một môn học thì có kết quả thi môn học đó.  Ký hiệu LĐQH Ketqua( MASV, MAMH, MAKHOA, DIEMTHI) Ký hiệu r(Ketqua) là một thể hiện của LĐQH trên.  Lược đồ CSDL  Tập hợp các lược đồ quan hệ trong cùng một CSDL 10 Khóa (Key hay candidate key)  Gọi S là một tập các thuộc tính của lược đồ quan hệ R  S được gọi là một siêu khóa (superkey) của lược đồ quan hệ R, nếu với hai bộ bất kỳ trong R thì giá trị của các thuộc tính trong S là khác nhau  Siêu khoá có ít thuộc tính nhất được gọi là khóa (key) hay khóa dự tuyển (candidate key)  Một lược đồ quan hệ có thể có nhiều khóa (khóa dự tuyển)  Một khóa được chọn để cài đặt gọi là khóa chính (primary key)  Không chứa giá trị NULL  khóa ngoại (foreign key) là thuộc tính của LĐQH này nhưng lại là khóa chính của LĐQH khác  Khóa phức (composite key) là khóa có nhiều hơn một thuộc tính  Thuộc tính khóa và thuộc tính không khóa [...]... đó: r và s là hai quan hệ khả hợp r+s 22 Phép hiệu (Set Difference)  Phép hiệu của 2 quan hệ r và s r-s={t|t∈r ∧ t∉s} trong đó: r và s là hai quan hệ khả hợp r-s 23 Phép giao (Intersection)  Phép giao của 2 quan hệ r và s r * s = r ∩ s = {t | t ∈ r ∧ t ∈ s} trong đó: r và s là hai quan hệ khả hợp r*s Hai quan hệ r và s là khả hợp ( union-compatible) khi : •Có cùng số thuộc tính 24 •Các thuộc tính... X={Aj1, Aj2, …, Ajn} với j1, j2, , jn là các số nguyên phân biệt nằm trong khoảng từ 1 đến m  Phép chiếu r trên tập thuộc tính X cho kết quả là 1 quan hệ r[X] = r.X = {t | ∃ u∈ r sao cho t = u[X]}  Phép chiếu loại bỏ những bộ trùng nhau 20 20 Phép chiếu (Projection) – ví dụ 1  Relation A B r r[A,C] C A C α 10 1 α 1 α 20 2 α 2 β 30 1 β 1 β 40 2 β 2 21 Phép hợp (union)  Phép hợp của 2 quan hệ r và... toán đại số quan hệ Ví dụ 14 Giới thiệu  Đại số quan hệ (và phép tính quan hệ) được định nghĩa bởi Codd 1971   Là ngôn ngữ thủ tục bậc cao   được xem như là nền tảng của các ngôn ngữ quan hệ khác như SQL Được dùng để chỉ ra cách xây dựng một quan hệ mới từ một hay nhiều quan hệ trong DB Bao gồm tập các phép toán thao tác trên các quan hệ 15 Các phép toán (operation)  5 phép toán cơ bản   ... và s là 1 quan hệ trên lược đồ T(A1, A2, , Am, B1, B2, ….,Bn) r x s ={ t | ∀ tr ∈ r và ts ∈ s với t[A1, A2, , Am] = tr và t[B1, B2, ….,Bn] = ts } 26 26 Phép tích Descartes – ví dụ 1 Relations r, s: MASV MAMH DIEM rxs MAMH TENMH 99001 CSDL 5.0 CSDL COSO DULIEU 990 02 FOX 2. 0 FOX FOXPRO 99003 MANG 8.0 MASV MAMH DIEM MAMH TENMH 99001 CSDL 5.0 CSDL COSO DULIEU 99001 CSDL 5.0 FOX FOXPRO 990 02 FOX 2. 0 CSDL... DULIEU 990 02 FOX 2. 0 FOX FOXPRO 99003 MANG 8.0 MASV MAMH DIEM MAMH TENMH 99001 CSDL 5.0 CSDL COSO DULIEU 990 02 FOX 2. 0 FOX FOXPRO 31 Phép kết θ - Theta join  Cho r và s là hai quan hệ tương ứng trên các lược đồ R(A1, A2, ,Am) và S(B1,B2,…,Bn)  Gọi Q(A1, A2, , Am, B1, B2, ….,Bn)  θ là 1 phép so sánh  Ai ∈ R và Bj ∈ S là 2 thuộc tính có thể so sánh với nhau bởi phép θ  Phép kết θ của r và s trên 2 thuộc... quả là 1 quan hệ q trên lược đồ quan hệ Q, bao gồm các bộ t q(Q) = {t | ∃ tr ∈ r và ts ∈ s với t[R] = tr và t[S] = ts và t[Ai] θ t[Bj] } 32 32 Phép kết θ - Theta join  Ví dụ : Hiển thị ứng với mã mỗi môn học và các môn học tiếp sau nó ? MONHOC ( MaMon, TenMon, SoTC, Hocky) MaMon A B C D TenMon Aaaa Bbbb Cccc Dddd SoTC 3 4 3 2 Hocky 1 1 2 3 Chú ý : Sử dụng phép gán để tạo ra một biến quan hệ tạm: s... trị Bài tập Cho 2 quan hệ định nghĩa trên 2 lược đồ Quan hệ : Customer( Cuscode, cusName, cusPhone, City) Branch( BraCode, BraName, BraPhone, City)   Hiển thị danh sách các thành phố có khách hàng và đồng thời có chi nhánh ?  Hiển thị danh sách các thành phố có khách hàng và không có chi nhánh ? 25 Phép tích Descartes Cho quan hệ r trên lược đồ R(A1, A2, ,Am) và s trên lược đồ S(B1,B2,…,Bn) Nếu R... biểu thức đại số quan hệ ? q← (r x s) q ( r.MaMH = s.MaMH) 28 28 Phép tích Descartes MASV MAMH DIEM MAMH TENMH 99001 CSDL 5.0 CSDL COSO DULIEU 99001 CSDL 5.0 FOX FOXPRO 990 02 FOX 2. 0 CSDL COSO DULIEU 990 02 FOX 2. 0 FOX FOXPRO 99003 MANG 8.0 CSDL COSO DULIEU 99003 MANG 8.0 FOX FOXPRO q ( r.MaMH = s.MaMH) MASV MAMH DIEM MAMH TENMH 99001 CSDL 5.0 CSDL COSO DULIEU 990 02 FOX 2. 0 FOX FOXPRO 29 Phép kết (join)... cho kết quả là 1 quan hệ bao gồm các bộ của r thỏa mãn điều kiện F r(F) = r:F = { t |t ∈r và F(t) = true } * Phép chọn và phép chiếu là phép toán một toán hạng 18 18 Phép chọn (selection) – ví dụ 1 Relation r A B C A D α α 1 α β 5 7 β β 12 3 β β 23 10 r(A=B ^ D>5) D α α 1 7 β 12 3 β 7 C β r(A=B) B β 23 10 A B C D α α 1 7 β β 23 10 19 Phép chiếu (Projection)  Cho quan hệ r trên R(A1, A2, ,Am) và tập... {MaMH} , {MaKhoa} 12 Khóa _ ví dụ 3 Sinhvien(MaSV, Hoten, Phai, soCMND) rSV  MaSV Hoten Phai soCMND 99001 Nguyen van anh Nam 0 124 50 12 990 02 Tran Le Tuan Nam 022 09875 99003 Nguyen Thi Hong Nu 99004 Do van Thuan    04563711 Nam 76876768 Siêu khóa : {MaSV} , {MaSV, Hoten}, … , {soCMND} , {soCMND, Hoten},… Khóa (khóa dự tuyển): {MaSV} , {soCMND} 13 Khóa chính : {MaSV} Đại số quan hệ    Khái niệm