Bài giảng Cơ sở dữ liệu - Chương 2: Mô hình dữ liệu quan hệ

el for Large Shared Data Banks”, Communications of ACM, 6/1970
Cung cấp một cấu trúc dữ liệu đơn giản và đồng bộ – Khái niệm quan hệ
Có nền tảng lý thuyết vững chắc – Lý thuyết tập hợp
Là cơ sở của các HQT CSDL thương mại – Oracle, DB2, SQL Server Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 3 bangtqh@utc2.edu.vn 2.1. Các khái niệm cơ bản 1. Quan hệ (relation) 2. Thuộc tính (attribute) 3. Bộ giá trị (Tuple) 4. Lược đồ quan hệ (realation schema) và Lược đồ cơ sở dữ liệu (database schema) 5. Thể hiện của lược đồ quan hệ 6. Khóa – Siêu khóa – Khóa dự tuyển – Khóa chính – Khóa ngoại 7. Phụ thuộc hàm 8. Ràng buộc toàn vẹn 9. Các thao tác cơ bản trên quan hệ Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 4 bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.1. Quan hệ
Các thông tin lưu trữ trong CSDL được tổ chức thành bảng (table) 2 chiều gọi là quan hệ Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 5 1 cột là 1 thuộc tính của nhân viên 1 dòng là 1 nhân viên TENNV HONV NS DIACHI GT LUONG PHG Tung Nguyen 12/08/1955 638 NVC Q5 Nam 40000 5 Hang Bui 07/19/1968 332 NTH Q1 Nu 25000 4 Nhu Le 06/20/1951 291 HVH QPN Nu 43000 4 Hung Nguyen 09/15/1962 Ba Ria VT Nam 38000 5 Tên quan hệ là NHANVIEN bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.1. Quan hệ (tt)
Quan hệ gồm – Tên – Tập hợp các cột • Cố định • Được đặt tên • Có kiểu dữ liệu – Tập hợp các dòng • Thay đổi theo thời gian
Một dòng ~ Một thực thể
Quan hệ ~ Tập thực thể Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 6 bangtqh@utc2.edu.vn Các đặc trưng của quan hệ
Thứ tự các bộ trong quan hệ là không quan trọng
Thứ tự giữa các giá trị trong một bộ là quan trọng Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 7 TungNguyen 12/08/1955 638 NVC Q5 Nam 40000 5 TENNVHONV NGSINH DCHI PHAI LUONG PHG HangBui 07/19/1968 332 NTH Q1 Nu 25000 4 NhuLe 06/20/1951 291 HVH QPN Nu 43000 4 HungNguyen 09/15/1962 null Nam 38000 5 Bộ khác Bộ bangtqh@utc2.edu.vn Các đặc trưng của quan hệ (tt)
Mỗi giá trị trong một bộ – Hoặc là một giá trị nguyên tố – Hoặc là một giá trị rỗng (null)
Không có bộ nào trùng nhau trong một thể hiện của quan hệ Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 8 bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.2. Thuộc tính - Attribute
Tên các cột của quan hệ
Mô tả ý nghĩa cho các giá trị tại cột đó
Tất cả các dữ liệu trong cùng 1 một cột đều có cùng kiểu dữ liệu Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 9 TENNV HONV NS DIACHI GT LUONG PHG Tung Nguyen 12/08/1955 638 NVC Q5 Nam 40000 5 Hang Bui 07/19/1968 332 NTH Q1 Nu 25000 4 Nhu Le 06/20/1951 291 HVH QPN Nu 43000 4 Hung Nguyen 09/15/1962 Ba Ria VT Nam 38000 5 Thuộc tính bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.3. Bộ - Tuple
Là các dòng của quan hệ (trừ dòng tiêu đề)
Thể hiện giá trị cụ thể của các thuộc tính Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 10 Dữ liệu cụ thể của thuộc tính bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.3. Bộ - Tuple (tt)
Miền giá trị: là tập các giá trị nguyên tố gắn liền với một thuộc tính – Kiểu dữ liệu cơ sở • Chuỗi ký tự (string) • Số (integer) – Các kiểu dữ liệu phức tạp • Tập hợp (set) • Danh sách (list) • Mảng (array) • Bản ghi (record)
Ví dụ – TENNV: string – LUONG: integer Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 11 Không được chấp nhận bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.4. Lược đồ quan hệ
Là sự trừu tượng hóa của quan hệ ở mức độ cấu trúc của bảng 2 chiều.
Lược đồ quan hệ chỉ ra – Tên của quan hệ – Tên của tập thuộc tính Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 12 NHANVIEN(MANV, TENNV, HONV, NS, DIACHI, GT, LUONG, PHG) Lược đồ quan hệ Là tập hợp bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.4. Lược đồ quan hệ (tt)
Lược đồ CSDL là tập hợp gồm nhiều lược đồ quan hệ.
Ví dụ: Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 13 Lược đồ CSDL NHANVIEN(MANV, TENNV, HONV, NS, DIACHI, GT, LUONG, PHG) PHONGBAN(MAPHG, TENPHG, TRPHG, NG_NHANCHUC) DIADIEM_PHG(MAPHG, DIADIEM) THANNHAN(MA_NVIEN, TENTN, GT, NS, QUANHE) DEAN(TENDA, MADA, DDIEM_DA, PHONG) bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.4. Lược đồ quan hệ (tt)
Định nghĩa hình thức lược đồ quan hệ – Cho A1, A2, , An là các thuộc tính – Có các miền giá trị D1, D2, , Dn tương ứng – Ký hiệu R(A1:D1, A2:D2, , An:Dn) là một lược đồ quan hệ
Bậc của lược đồ quan hệ – Là số lượng thuộc tính trong lược đồ
Lực lượng của quan hệ – Là số dòng (bộ) trong quan hệ
Ví dụ: – NHANVIEN (MANV:integer, TENNV:string, HONV:string, NGSINH:date, DCHI:string, GT:string, LUONG:integer, DONVI:integer) • NHANVIEN là một lược đồ bậc 8 mô tả đối tượng nhân viên • MANV là một thuộc tính có miền giá trị là số nguyên • TENNV là một thuộc tính có miền giá trị là chuỗi ký tự Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 14 bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.5. Thể hiện của quan hệ
Một quan hệ r của lược đồ quan hệ R(A1, A2, , An), ký hiệu r(R), là một tập các bộ r = {t1, t2, , tk}
Trong đó mỗi ti là 1 danh sách có thứ tự của n giá trị ti= – Mỗi vj là một phần tử của miền giá trị DOM(Aj) = Di hoặc giá trị rỗng 15 TENNV HONV NGSINH DCHI PHAI LUONG PHG Tung Nguyen 12/08/1955 638 NVC Q5 Nam 40000 5 Hang Bui 07/19/1968 332 NTH Q1 Nu 25000 4 Nhu Le 06/20/1951 291 HVH QPN Nu 43000 4 Hung Nguyen 09/15/1962 null Nam 38000 5 t1 t2 t3 t4 Vj Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.6. Khóa (Keys)
Siêu khóa (Super Key) – Khóa của quan hệ R(A1, A2, A3,, An) là tập các thuộc tính K thỏa mãn: ∀ bộ q1, q2 của R đều tồn tại thuộc tính A ∈ K sao cho q1[A] ≠ q2[A]
K là siêu khóa của quan hệ R nếu K’ ⊆ K cũng là khóa của R
Các bộ trong quan hệ phải khác nhau từng đôi một Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 16 bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.6. Khóa (tt)
Khóa dự tuyển – Candidate Key – Khóa
của quan hệ  nếu ∄
⊂
thì
được gọi là khóa tối tiểu. – Có thể có nhiều khóa tối tiểu trong 1 quan hệ. Những khóa tối tiểu này được gọi là khóa dự tuyển (đủ điều kiện ứng tuyển để làm khóa của quan hệ) Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 17 bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.6. Khóa (tt)
Khóa chính (Primary Key) – Trong số các khóa dự tuyển, khóa nào được chọn để tạo các index chi phối truy xuất đến các bộ thì được gọi là Khóa chính. – Xét quan hệ – Có 2 khóa (MANV) và (HONV, TENNV, NS) – Khi cài đặt quan hệ thành bảng (table) • Chọn 1 khóa làm cơ sở để nhận biết các bộ • Khóa được chọn gọi là khóa chính (PK - primary key) – Các thuộc tính khóa chính phải có giá trị khác null – Các thuộc tính khóa chính thường được gạch dưới Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 18 NHANVIEN(MANV, TENNV, HONV, NS, DCHI, GT, LUONG, PHG) NHANVIEN(MANV, TENNV, HONV, NS, DCHI, GT, LUONG, PHG) bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.6. Khóa (tt)
Khóa dự phòng (Alternate key) – Là các khóa dự tuyển không được chọn làm khóa chính – Trong ví dụ: Khóa dự phòng là: (TENNV, HONV, NSNV) Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 19 NHANVIEN(MANV, TENNV, HONV, NS, DCHI, GT, LUONG, PHG) bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.6. Khóa (tt)
Tham chiếu: – Một bộ trong quan hệ R, tại thuộc tính A nếu nhận một giá trị từ một thuộc tính B của quan hệ S, ta gọi R tham chiếu S – Bộ được tham chiếu phải tồn tại trước Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 20 TENNV HONV NS DCHI GT LUONG PHG Tung Nguyen 12/08/1955 638 NVC Q5 Nam 40000 5 Hang Bui 07/19/1968 332 NTH Q1 Nu 25000 4 Nhu Le 06/20/1951 291 HVH QPN Nu 43000 4 Hung Nguyen 09/15/1962 Ba Ria VT Nam 38000 5 TENPHG MAPHG Nghien cuu 5 Dieu hanh 4 Quan ly 1 R S bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.6. Khóa (tt)
Khóa ngoại – Foreign key – Xét 2 lược đồ R và S, gọi FK là tập thuộc tính khác rỗng của R • FK là khóa ngoại (Foreign Key) của R khi các thuộc tính trong FK phải có cùng miền giá trị với các thuộc tính khóa chính của S. Giá trị tại FK của một bộ t1∈R – Hoặc bằng giá trị tại khóa chính của một bộ t2∈S – Hoặc bằng giá trị rỗng
Ví dụ Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 21 Quan hệ bị tham chiếu NHANVIEN(MANV, TENNV, HONV, NS, DCHI, GT, LUONG, PHG) PHONGBAN(TENPHG, MAPHG) Khóa chính Khóa ngoại Quan hệ tham chiếu bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.6. Khóa (tt)
Nhận xét Foreign key – Trong một lược đồ quan hệ, một thuộc tính vừa có thể tham gia vào khóa chính, vừa tham gia vào khóa ngoại – Khóa ngoại có thể tham chiếu đến khóa chính trên cùng 1 lược đồ quan hệ VD: ? – Có thể có nhiều khóa ngoại tham chiếu đến cùng một khóa chính. VD: ?? Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 22 bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.6. Khóa (tt)
Nhận xét chung về Khóa của quan hệ – Giá trị của khóa dùng để xác định một bộ cụ thể trong quan hệ – Khóa là một đặc trưng của lược đồ quan hệ, không phụ thuộc vào thể hiện quan hệ. – Khóa được xây dựng dựa vào ý nghĩa của một số thuộc tính trong quan hệ – Lược đồ quan hệ có thể có nhiều khóa Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 23 bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.7. Phụ thuộc hàm
Định nghĩa: – Quan hệ R được định nghĩa trên tập thuộc tính U = {A1An} X, Y⊂ U là 2 tập con của U. Nếu tồn tại một ánh xạ f: X → Y thì ta nói rằng X xác định hàm Y, hay Y phụ thuộc hàm vào X và ký hiệu là X → Y.
Ví dụ: Quan hệ NHANVIEN có phụ thuộc hàm: MANV → {TENNV, HONV, NS, DIACHI} Quan hệ PHONGBAN có phụ thuộc ham: MAPHG → {TENPHG} Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 24 NHANVIEN(MANV, TENNV, HONV, NS, DIACHI, GT, LUONG, PHG) PHONGBAN(MAPHG, TENPHG, TRPHG, NG_NHANCHUC) DIADIEM_PHG(MAPHG, DIADIEM) THANNHAN(MA_NVIEN, TENTN, GT, NS, QUANHE) DEAN(TENDA, MADA, DDIEM_DA, PHONG) bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.8. Ràng buộc toàn vẹn
RBTV (Integrity Constraint) – Là những qui tắc, điều kiện, ràng buộc cần được thỏa mãn trong một thể hiện của CSDL quan hệ
RBTV được mô tả khi định nghĩa lược đồ quan hệ
RBTV được kiểm tra khi các quan hệ có thay đổi Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 25 bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.8. Ràng buộc toàn vẹn (tt)
Ràng buộc thực thể – Trong một quan không được có thuộc tính nào của khóa chính chưa giá trị null
Ràng buộc tham chiếu – Nếu quan hệ có thuộc tính là khóa ngoại thì thuộc tính đó phải tham chiếu được / tồn tại ở quan hệ bị tham chiếu
Ràng buộc nghiệp vụ – Những luật liên quan tới nghiệp vụ hay người quản trị CSDL – VD: Chỉ rút tiền nếu số dư tài khoản còn lại sau khi rút số tiền rút lớn hơn 50K VNĐ Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 26 bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.8. Ràng buộc toàn vẹn (tt)
Biểu diễn ràng buộc tham chiếu Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 27 bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.9. Các phép toán cơ bản trên quan hệ
Phép thêm một bộ mới vào quan hệ – Việc thêm một bộ giá trị mới t vào quan hệ R (A1, A2, A3,...,An) làm cho thể hiện TR của nó tăng thêm một phần tử mới: – INSERT (R; Ai1= v1, Ai2 = v2, ... Aim= vm) trong đó vi ∈ Dom (Aii) – Phép thêm mới có thể không thực hiện được hoặc làm mất đi tính toàn vẹn của CSDL • Giá trị khóa chính = null • Bộ mới không phù hợp kiểu giá trị của thuộc tính nào đó. • Giá trị mới thêm không thuộc miền giá trị Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 28 bangtqh@utc2.edu.vn 2.1.9. Các phép toán cơ bản (tt)
Phép loại bỏ bộ khỏi quan hệ – DELETE (R; Ai1=v1, Ai2=v2, ., Aim=vm) – Trong đó Aij=vj được coi như những điều kiện thỏa mã để loại bỏ một bộ ra khỏi quan hệ – Phép loại bỏ có thể dẫn đến phá hỏng sự toàn vẹn (khi xóa 1 bộ ở quan hệ bị tham chiếu)
Phép sửa đổi giá trị của các thuộc tính – Việc sửa dữ liệu rất cần thiết, một số hệ quản trị CSDL đưa ra nhiều lệnh khác nhau như: EDIT, CHANGE, BROW, UPDATE... (FoxPro, Dbase) – UPDATE (R; Ai1= c1, Ai2 = c2, ... Aim= cm; Ai1= v1, Ai2=v2, ... Aim=vm). Trong đó: Aij= cj (j = 1, 2, ..., m) là điều kiện tìm kiếm bộ giá trị để sửa. Aij= vj (j = 1, 2, ..., m) là giá trị mới của bộ Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 29 bangtqh@utc2.edu.vn 2.2. Các phép toán trên ĐS tập hợp
Phép Hợp (Union)
Phép Hiệu (Minus)
Phép Giao (Intersection)
Tích Đề-các (Cartesrian)
Phép chia (Division) Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 30 bangtqh@utc2.edu.vn 2.2. Các phép toán trên ĐS tập hợp
Tính khả hợp (Tương thích đồng nhất - Union Compatibility) – Hai lược đồ quan hệ R(A1, A2, , An) và S(B1, B2, , Bn) là khả hợp nếu • Cùng bậc n • Và có DOM(Ai)=DOM(Bi) , 1≤ i ≤ n
Kết quả của ∪, ∩, và − là một quan hệ có cùng tên thuộc tính với quan hệ đầu tiên (R) Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 31 bangtqh@utc2.edu.vn 2.2.1. Phép hợp
Cho 2 quan hệ R và S khả hợp
Phép hợp của R và S – Ký hiệu R ∪ S – Là một quan hệ gồm các bộ thuộc R hoặc thuộc S, hoặc cả hai (các bộ trùng lắp sẽ bị bỏ)
Ví dụ 32 R ∪ S = { t / t∈R ∨ t∈S } A B α R α β 1 2 1 A B α S β 2 3 A B α R ∪ S α β 1 2 1 β 3 Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ bangtqh@utc2.edu.vn 2.2.2. Phép giao
Cho 2 quan hệ R và S khả hợp
Phép giao của R và S – Ký hiệu R ∩ S – Là một quan hệ gồm các bộ thuộc R đồng thời thuộc S
Ví dụ Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 33 R ∩ S = { t / t∈R ∧ t∈S } A B α R α β 1 2 3 A B α S β 2 3 A B α R ∩ S 2 β 3 bangtqh@utc2.edu.vn 2.2.3. Phép trừ
Cho 2 quan hệ R và S khả hợp
Phép giao của R và S – Ký hiệu R − S – Là một quan hệ gồm các bộ thuộc R và không thuộc S
Ví dụ Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 34 R − S = { t / t∈R ∧ t∉S } A B α R α β 1 2 1 A B α S β 2 3 A B α R - S 2 β 1 bangtqh@utc2.edu.vn 2.2.4. Tích Đề các
Được dùng để kết hợp các bộ của các quan hệ lại với nhau
Ký hiệu
Kết quả trả về là một quan hệ Q – Mỗi bộ của Q là tổ hợp giữa 1 bộ trong R và 1 bộ trong S – Nếu R có u bộ và S có v bộ thì Q sẽ có u × v bộ – Nếu R có n thuộc tính và S có m thuộc tính thì Q sẽ có (n + m) thuộc tính (R+ ∩ Q+ ≠ ∅ ) Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 35 R × S bangtqh@utc2.edu.vn 2.2.4. Phép tích Đề các (tt)
Ví dụ Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 36 A B α R β 1 2 B C α S β 10 10 D + + β 20 - γ 10 - unambiguous A R.B α β 1 2 β 2 α 1 α 1 α 1 β 2 β 2 S.B C α α 10 10 β 10 β 10 β 20 γ 10 β 20 γ 10 D + + + + - - - - R × S bangtqh@utc2.edu.vn 2.2.5. Phép chia
Được dùng để lấy ra một số bộ trong quan hệ R sao cho thỏa với tất cả các bộ trong quan hệ S
Ký hiệu R ÷ S – R(Z) và S(X) • Z là tập thuộc tính của R, X là tập thuộc tính của S • X ⊆ Z
Kết quả của phép chia là một quan hệ T(Y) – Với Y=Z-X – Có t là một bộ của T nếu với mọi bộ tS∈S, tồn tại bộ tR∈R thỏa 2 điều kiện • tR(Y) = t • tR(X) = tS(X) 37 X Y T(Y)S(X)R(Z) Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ bangtqh@utc2.edu.vn 2.2.5. Phép chia (tt)
Ví dụ Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 38 A B α β a a γ a α a α a β a γ a γ a C D α γ a b γ a γ a γ b γ a γ b β b E 1 3 1 1 1 1 1 1 R D E a S b 1 1 R ÷ S A B α a γ a C γ γ R ÷ S bangtqh@utc2.edu.vn 2.3. Các phép toán trên ĐS quan hệ
Phép chiếu
Phép chọn
Phép kết nối 2 quan hệ
Các phép kết nối khác. Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 39 bangtqh@utc2.edu.vn 2.3.1. Phép chiếu (Projection)
Được dùng để lấy ra một vài cột của quan hệ R
Ký hiệu
Kết quả trả về là một quan hệ – Có k thuộc tính – Có số bộ luôn ít hơn hoặc bằng số bộ của R
Ví dụ Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 40 piA1, A2, , Ak(R) A B α R α β 10 20 30 C 1 1 1 β 40 2 piA,C (R) A α R β C 1 1 β 2 bangtqh@utc2.edu.vn Phép chiếu (tt)
Phép chiếu không có tính giao hoán Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 41 piA1, A2, , An(piA1, A2, , Am(R)) = piX,Y (R) = piX (piY (R)) ? = R(A1, A2, , An) piA1, A2, , An (A1, A2, , Am) bangtqh@utc2.edu.vn Ví dụ
Cho biết Họ tên và Lương của các nhân viên Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 42 piHONV, TENNV, LUONG(NHANVIEN) bangtqh@utc2.edu.vn Ví dụ (tt)
Cho biết mã nhân viên có tham gia đề án hoặc có thân nhân Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 43 piMANV(PHANCONG) piMANV(THANNHAN) piMANV(PHANCONG) ∪ piMANV(THANNHAN) bangtqh@utc2.edu.vn Ví dụ (tt)
Cho biết mã nhân viên có người thân và có tham gia đề án
Cho biết mã nhân viên không có thân nhân nào Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 44 piMANV(PHANCONG) ∪ piMANV(THANNHAN) bangtqh@utc2.edu.vn Ví dụ (tt)
Cho biết mã nhân viên có người thân và có tham gia đề án
Cho biết mã nhân viên không có thân nhân nào Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 45 piMANV(PHANCONG) ∩ piMANV(THANNHAN) piMANV(NHANVIEN) - piMANV(THANNHAN) bangtqh@utc2.edu.vn 2.3.2. Phép chọn (Selection)
Được dùng để lấy ra các bộ của quan hệ R
Các bộ được chọn phải thỏa mãn điều kiện chọn Predicate
Ký hiệu
Predicate là biểu thức gồm các mệnh đề có dạng – – • gồm , ≤ , ≥ , ≠ , = • Các mệnh đề được nối lại nhờ các phép ∧ , ∨ , ¬ Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 46 σ Pedicate (R) bangtqh@utc2.edu.vn 2.3.2. Phép chọn (tt)
Kết quả trả về là một quan hệ – Có cùng danh sách thuộc tính với R – Có số bộ luôn ít hơn hoặc bằng số bộ của R
Ví dụ Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 47 σ (A=B)∧(D>5) (R) A B α R α β C 1 5 12 β 23 D 7 7 3 10 α β β β A B α R C 1 β 23 D 7 10 α β bangtqh@utc2.edu.vn 2.3.2. Phép chọn (tt)
Phép chọn có tính giao hoán
Kết hợp nhiều phép chọn thành 1 phép chọn Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 48 σ p1 (σ p2 (R)) = σ p2 (σ p1 (R)) = σ p2 ∧p1 (R) σ p1 (σ p2 (R)) = σ p2 ∧p1 (R) bangtqh@utc2.edu.vn 2.3.2. Phép chọn (tt)
Ví dụ 1: Cho biết các nhân viên ở phòng số 4 – Quan hệ: NHANVIEN(MANV, HONV, TENNV, PHG,) – Thuộc tính: PHG – Điều kiện: PHG=4 Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 49 σ PHG=4 (NHANVIEN) bangtqh@utc2.edu.vn 2.3.2. Phép chọn (tt)
Ví dụ 2: Tìm các nhân viên có lương trên 2.5tr ở phòng 4 hoặc các nhân viên có lương trên 3tr ở phòng 5 – Quan hệ: NHANVIEN(MANV, , LUONG, PHG, .) – Thuộc tính: LUONG, PHG – Điều kiện: • LUONG>2500000 và PHG=4 hoặc • LUONG>3000000 và PHG=5 Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 50 σ (PHG=4 AND LUONG>2.5tr) OR (PHG=5 AND LUONG>3tr) (NHANVIEN) bangtqh@utc2.edu.vn 2.3.3. Phép nối (Join)
Được dùng để tổ hợp 2 bộ có liên quan từ 2 quan hệ thành 1 bộ
Ký hiệu R S – R(A1, A2, , An) và S(B1, B2, , Bm)
Kết quả của phép nối là một quan hệ Q – Có n + m thuộc tính Q(A1, A2, , An, B1, B2, , Bm) – Mỗi bộ của Q là tổ hợp của 2 bộ trong R và S, thỏa mãn một số điều kiện nối nào đó • Có dạng Ai θ Bj • Ai là thuộc tính của R, Bj là thuộc tính của S • Ai và Bj có cùng miền giá trị • θ là phép so sánh ≠, =, , ≤, ≥ Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 51 bangtqh@utc2.edu.vn 2.3.3. Phép nối (Join)
Nối theta (theta join) là phép nối có điều kiện – Ký hiệu R C S – C gọi là điều kiện nối trên thuộc tính
Nối bằng (equi join) khi C là điều kiện so sánh bằng
Nối tự nhiên (natural join) • Ký hiệu R S hay R ∗ S • R+ ∩ S+ ≠ ∅ • Kết quả của phép nối equi join bỏ bớt đi 1 cột giống nhau Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 52 bangtqh@utc2.edu.vn 2.3.3. Phép nối(tt)
Ví dụ phép nối theta join 53 D E 3 S 6 1 2 A B 1 R 4 2 5 C 3 6 7 8 9 R B<D S A B 1 Q 1 2 2 C 3 3 4 5 6 D E 3 1 6 2 6 2 Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ bangtqh@utc2.edu.vn 2.3.3. Phép nối(tt)
Ví dụ phép nối bằng (equi join) Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 54 D E 3 S 6 1 2 A B 1 R 4 2 5 C 3 6 7 8 9 R C=D S C D 3 S 6 1 2 A B 1 R 4 2 5 C 3 6 7 8 9 R C=S.C S bangtqh@utc2.edu.vn 2.3.3. Phép nối(tt)
Ví dụ phép nối tự nhiên (natural join) Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 55 R S C D 3 S 6 1 2 A B 1 R 4 2 5 C 3 6 7 8 9 A B 1 2 C 3 4 5 6 S.C 3 D 1 6 2 D 1 2 bangtqh@utc2.edu.vn 2.3.4. Các phép kết nối khác
Phép nối nội (Inner Join) – Thực chất là phép equi join, chỉ khác ở chỗ giữ lại của 2 thuộc tính ở quan hệ kết quả (kể cả trường hợp trùng tên) – Ví dụ: Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 56 C D 3 S 6 1 2 A B 1 R 4 2 5 C 3 6 7 8 9 R C=S.C S A B 1 2 C 3 4 5 6 C 3 D 1 6 2 bangtqh@utc2.edu.vn
Phép nối trái (Left join) – Lấy các bộ của quan hệ bên trái ghép với các bộ của quan hệ bên phải nếu có giá trị giống nhau trên 2 thuộc tính kết nối. Nếu không tìm thấy giá trị thỏa thuộc tính kết nối ở bộ bên phải thì đặt giá trị NULL vào kq 2.3.4. Các phép kết nối khác (tt) Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 57 A B 1 R 4 2 5 C 3 6 7 8 9 D E D E 3 S 6 1 2 3 6 1 2 null null A B 1 R 4 2 5 C 3 6 7 8 9 R S C=D bangtqh@utc2.edu.vn 2.3.4. Các phép kết nối khác (tt)
Phép nối phải (Right join) – Giống phép nối trái nhưng ưu tiên lấy tất cả các bộ của quan hệ bên phải. Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 58 A B null R 4 null 5 C null 6 D E D E 2 S 6 1 2 2 6 1 2 A B 1 R 4 2 5 C 3 6 7 8 9 R S C=D bangtqh@utc2.edu.vn Bài tập
Cho các quan hệ R1, R2, R3. Hãy cho biết kết quả khi thực hiện các phép toán sau: Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 59 bangtqh@utc2.edu.vn Bài tập (tt)
Cho các lược đồ quan hệ sau:
Hãy viết biểu thức (đại số quan hệ) trả lời các câu hỏi 1. Đưa ra danh sách và địa chỉ khách hàng 2. Đưa ra tên hàng và số lượng hàng tồn của các mặt hàng 3. Đưa ra thông tin các mặt hàng có số lượng tồn >5 4. Đưa ra thông tin khách hàng có địa chỉ ở HN 5. Đưa ra tên khách hàng mua hàng ngày 1/2/2014 6. Đưa ra mã hàng, tên hàng có giá bán > 500.000đ 7. Đưa ra tên khách hàng ở SG mua hàng ngày 1/3/2015 8. Đưa ra danh sách tên hàng được bán trong ngày 1/2/2015 9. Đưa ra mã các hàng chưa từng được bán 10. Đưa ra mã các khách hàng không mua hàng ngày 14/2/2015 Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 60 bangtqh@utc2.edu.vn Kiểm tra 5p Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 61 T1 T1.P = T2.AT2 T1 (T1.Q = T2.A AND T1.R = T2.C)T2 T1 (T1.Q = T2.B)T2 T1 T1.P = T2.AT2 T1 (T1.Q = T2.B)T2 T1T2T1 bangtqh@utc2.edu.vn CHUYỂN ĐỔI MÔ HÌNH E/R  LƯỢC ĐỒ QUAN HỆ bangtqh@utc2.edu.vn Các quy tắc chuyển đổi
(1) Tập thực thể – Các tập thực thể (trừ tập thực thể yếu) chuyển thành các quan hệ có cùng tên và tập thuộc tính Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 63 NHANVIENTENNV NS DCHI GT LUONG HONV MANV Lam_viec La_truong_phong PHONGBAN MAPHGTENPHG (1,1) (1,n) (1,1)(1,1) NHANVIEN(MANV, TENNV, HONV, NS, DCHI, GT, LUONG) PHONGBAN(TENPHG, MAPHG) bangtqh@utc2.edu.vn Các qui tắc chuyển đổi (tt)
(2) Mối quan hệ – (2a) Một-Một • Thêm vào quan hệ này thuộc tính khóa của quan hệ kia • Hoặc thêm thuộc tính khóa vào cả 2 quan hệ Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 64 NHANVIENTENNV NS DCHI GT LUONG HONV MANV La_truong_phong PHONGBAN MAPHGTENPHG (1,1) (1,1) NG_NHANCHUC PHONGBAN(MAPHG, TENPHG, MANV, NG_NHANCHUC) bangtqh@utc2.edu.vn Các qui tắc chuyển đổi (tt)
(2) Mối quan hệ – (2b) Một-Nhiều • Thêm vào quan-hệ-một thuộc tính khóa của quan-hệ- nhiều Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 65 NHANVIENTENNV NS DCHI GT LUONG HONV MANV Lam_viec PHONGBAN MAPHGTENPHG (1,1) (1,n) NHANVIEN(MANV, TENNV, HONV, NS, DCHI, GT, LUONG, MAPHG) bangtqh@utc2.edu.vn Các qui tắc chuyển đổi (tt)
(2) Mối quan hệ – (2c) Nhiều-Nhiều • Tạo một quan hệ mới có – Tên quan hệ là tên của mối quan hệ – Thuộc tính là những thuộc tính khóa của các tập thực thể liên quan Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 66 DEAN TENDA DDIEM_D A MADA NHANVIENTENNV NGSINH DCHI PHAI LUONG HONV MANV Phan_cong(1,n) (1,n) THOIGIAN PHANCONG(MANV, MADA, THOIGIAN) bangtqh@utc2.edu.vn Các qui tắc chuyển đổi (tt)
(3) Thực thể yếu – Chuyển thành một quan hệ • Có cùng tên với thực thể yếu • Thêm vào thuộc tính khóa của quan hệ liên quan Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 67 NHANVIENTENNV NS DCHI GT LUONG HONV MANV THANNHAN(MANV, TENTN, GT, NS, QUANHE) THANNHAN TENTN GT NS QUANHECo_than_nhan (1,1) (1,n) bangtqh@utc2.edu.vn Các qui tắc chuyển đổi (tt)
(4) Thuộc tính đa trị – Chuyển thành một quan hệ • Có cùng tên với thuộc tính đa trị • Thuộc tính khóa của quan hệ này là khóa ngoài của quan hệ chứa thuộc tính đa trị Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 68 NHANVIENTENNV NS BANGCAP GT LUONG HONV MANV BANGCAP(MANV, BANGCAP) NHANVIEN(MANV, TENNV, HONV, NS, DCHI, GT, LUONG, DCHI) bangtqh@utc2.edu.vn Các qui tắc chuyển đổi (tt)
(5) Liên kết đa ngôi (n>2) – Chuyển thành một quan hệ • Có cùng tên với tên mối liên kết đa ngôi • Khóa chính là tổ hợp các khóa của tập các thực thể tham gia liên kết Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 69 NHACUNGCAP(MANCC,) DEAN(MADA,) THIETBI(MATB,) NHACUNGCAP MANCC Cung_cap DEAN MADATENDA THIETBIMATB SOLUONG CUNGCAP(MANCC, MATB, MADA, SOLUONG) bangtqh@utc2.edu.vn Tổng kết
ER – Loại thực thể – Quan hệ 1:1, 1:N – Quan hệ N:M – Quan hệ đa ngôi – Thuộc tính – Thuộc tính phức hợp – Thuộc tính đa trị – Tập các giá trị – Thuộc tính khóa Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 70
Mô hình quan hệ – Quan hệ thực thể – Khóa ngoài – Quan hệ với 2 khóa ngoài – Quan hệ với n khóa ngoài – Thuộc tính – Tập các thuộc tính đơn – Quan hệ với khóa ngoài – Miền giá trị – Khóa chính (khóa dự tuyển) bangtqh@utc2.edu.vn Ví dụ quản lý công ty Chương 2 - Mô hình dữ liệu quan hệ 71 NHÂNVIÊN ĐƠNVỊ CON DỰÁN Quảnlý Làmviệccho Kiểm soát Làmviệc trên Giám sát Có Mãsố Tên ĐịađiểmHọtên Mã số Họđệm Tên Ngàysinh LươngGiớitính Địachỉ Ngày bắt đầu Sốgiờ Tên Ngàysinh Giớitính Tên Mãsố Địađiểm (1,N) (1,1) (1,1)