Cho ví dụ về mô hình dữ liệu quan hệ

LỚP CNTT 2 - 2007 :: PHẦN LÝ THUYẾT :: CHƯƠNG III - MÔ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ

  Admin 4/10/2007, 11:02

VÍ DỤ VỀ MỘT MÔ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ CỤ THỂ Giả sử có một CSDL quản lý hóa đơn bán hàng gồm các bảng sau: HÓAĐƠN (Số-hóa-đơn, Số-chủng-loại-mặt-hàng, Tổng-trị-giá). DM_HÀNG (Mã-hàng, Tên-hàng, Đơn-vị-tính). CHITIẾT-HĐ (Số-hóa-đơn, Mã-hàng, Số-lượng-đặt, Đơn-giá, Trị-giá). Điều kiện của ràng buộc toàn vẹn có thể biểu diễn như sau: ( ) R1 : “Mỗi hóa đơn có một Số hóa đơn riêng biệt, không trùng với hóa đơn khác”: " hđ1, hđ2 Ỵ HÓAĐƠN, hđ1 ¹ hđ2 Þ hđ1.Số-hóa-đơn ¹ hđ2. Số-hóa-đơn. ( ) R2 : “Số-chủng-loại-mặt-hàng = số bộ của CHITIẾT_HĐ có cùng Số-hóa-đơn”: " hđ Ỵ HÓAĐƠN thì: hđ.Số-chủng-loại-mặt-hàng = COUNT (cthđ Ỵ CHITIẾT_HĐ, cthđ.Số-hóa-đơn = hđ.Số-hóa-đơn) ( ) R3 : “Tổng các trị giá của các mặt hàng trong CHITIẾT_HĐ có cùng Số-hóa-đơn phải bằng Tổng-trị-giá ghi trong HÓAĐƠN”: " hđ Ỵ HÓAĐƠN thì: hđ.Tổng-trị-giá = SUM (cthđ.Trị-giá) đối với các cthđ Ỵ CHITIẾT_HĐ sao cho : cthđ. Số-hóa-đơn= hđ. Số-hóa-đơn. ( ) R4 : “Mỗi bộ của CHITIẾT_HĐ phải có mã hàng thuộc về danh mục hàng”: CHITIẾT_HĐ [Mã-hàng] Í DM_HÀNG[Mã-hàng] hoặc biểu diễn bằng cách khác: " cthđ Ỵ CHITIẾT_HĐ, $ hh Ỵ DM_HÀNG sao cho: cthđ.Mã-hàng=hh.Mã-hàng.

Ghi chú: Chúng ta quy ước: chữ COUNT (...) nghĩa là đếm số bộ giá trị của một quan hệ thỏa mãn điều kiện đã cho trong dấu ngoặc tròn. Chữ SUM (...) nghĩa là lấy tổng các giá trị của các bộ trên một quan hệ thỏa mãn điều kiện đã cho trong dấu ngoặc tròn. Các ngôn ngữ quản trị CSDL đều có các thủ tục hàm này để hỗ trợ tính toán. Chương VI (Bài 9 và 10) sẽ trình bày ngôn ngữ truy vấn CSDL có cấu trúc (SQL) trong đó có đề cập tới các hàm này.

AdminAdmin

Posts : 41
Join date : 2007-09-29

 

LỚP CNTT 2 - 2007 :: PHẦN LÝ THUYẾT :: CHƯƠNG III - MÔ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ

Permissions in this forum:

You cannot reply to topics in this forum

Cơ Sở Dữ Liệu - Đh Công Nghệ Thông Tin - Ths Thái Bảo Trân

Chương 2: Mô hình dữ liệu quan hệ (Relational Data Model)

Khoa HTTT-Đại học CNTT

1. Giới thiệu
2. Một số khái niệm cơ bản
3. Ràng buộc toàn vẹn
4. Các đặc trưng của quan hệ
5. Chuyển đổi ERD -> Mô hình quan hệ

1. Giới thiệu Mô hình Dữ liệu Quan hệ (Relational Data Model) do TS. E. F. Codd đưa ra năm 1970. Đây là mô hình cung cấp một cấu trúc dữ liệu ơn giản và đồng bộ dựa trên khái niệm quan hệ. Quan hệ là khái niệm toán học dựa trên nền tảng ý thuyết vững chắc về lý thuyết tập hợp.

 Là cơ sở của các HQT CSDL thương mại (Oracle, DB2, SQL Server,…)

 2.1 Quan hệ 2.2 Thuộc tính 2.3 Bộ giá trị 2.4 Thể hiện của quan hệ 2.5 Tân từ 2.6 Lược đồ quan hệ

 2.7 Lược đồ CSDL

2.1 Quan hệ (Relation)

 Các thông tin lưu trữ trong CSDL được tổ chức thành bảng (table) gọi là quan hệ

2.2 Thuộc tính (Attribute) Thuộc tính:– Tên gọi: dãy ký tự (gợi nhớ)– Kiểu dữ liệu: Số, Chuỗi, Thời gian, Luận lý, OLE.– Miền giá trị: tập giá trị mà thuộc tính có thể nhận.Ký hiệu miền giá trị của thuộc tính A là Dom(A). Ví dụ: GIOITINH kiểu dữ liệu là Chuỗi; Miền giá trị: Dom(GIOITINH)=(‘Nam’,’Nu’) Chú ý:

Một thuộc tính không có giá trị hoặc chưa xác định ược giá trị => giá trị Null

 Tên các cột của quan hệ Mô tả ý nghĩa cho các giá trị tại cột đó

 Tất cả các dữ liệu trong cùng một cột đều có dùng iểu dữ liệu

2.3 Bộ (Tuple) Bộ là các dòng của quan hệ (trừ dòng tiêu đề: tên của ác thuộc tính)

 Thể hiện dữ liệu cụ thể của các thuộc tính trong quan hệ

Tóm tắt Một quan hệ gồm: Tên quan hệ Tập hợp các cột (cố định, được đặt tên, có KDL) Tập hợp các dòng (thay đổi theo thời gian, sự hay đổi phụ thuộc vào NSD) Mỗi dòng Một thực thể Quan hệ Tập các thực thể

2.4 Thể hiện của quan hệ (Instance)

 Định nghĩa: Thể hiện của một quan hệ là tập hợp các ộ giá trị của quan hệ tại một thời điểm nhất định. Ký hiệu: thể hiện của quan hệ Q là TQ

 Ví dụ: TSINHVIEN là thể hiện của quan hệ SINHVIEN tại hời điểm hiện tại gồm có các bộ như sau:

2.5 Tân từ Định nghĩa: Tân từ là một quy tắc dùng để ô tả một quan hệ. Ký hiệu: ||Q|| Ví dụ: THI (MaSV, MaMH, Lanthi, Diem)||THI||: mỗi sinh viên được phép thi một môn ọc nhiều lần, mỗi lần thi lưu trữ sinh viên ào thi môn gì? lần thi thứ mấy? và điểm là ao nhiêu?

2.6 Lược đồ quan hệ

 Mục đích: Mô tả cấu trúc của một quan hệ và Các mối liên hệ giữa các thuộc tính trong quan ệ đó. Cấu trúc của một quan hệ: là tập thuộc tính hình hành nên quan hệ đó. Một lược đồ quan hệ gồm: Một tập thuộc tính của quan hệ, kèm theo Một mô tả để xác định ý nghĩa và mối liên hệ iữa các thuộc tính Lược đồ quan hệ được đặc trưng bởi:– Một tên phân biệt– Một tập hợp hữu hạn các thuộc tính (A1, …, An) Ký hiệu: Lược đồ quan hệ Q gồm n thuộc tính (A1, A2,... An) à: Q(A1, A2, ..., An)

 Ví dụ 1:

Ví dụ 2: Lược đồ quan hệ SINHVIEN SINHVIEN(MaSV,Hoten,Gioitinh,Noisinh,Malop)

 Tân từ: Mỗi sinh viên có một mã sinh viên để phân biệt với các sinh iên khác. Cần lưu trữ họ tên, giới tính, nơi sinh và thuộc lớp nào.

2.7 Lược đồ CSDL

 Là tập hợp gồm các lược đồ quan hệ và các mối liên hệ giữa chúng trong cùng một HT quản lý.

Ví dụ: Lược đồ CSDL quản lý giáo vụ

SINHVIEN (MASV, HO, TEN, NGSINH, GIOITINH, NOISINH, MALOP)Tân từ: mỗi sinh viên phân biệt với nhau bằng mã sinh viên, lưu trữ họ tên, ngày sinh, iới tính, nơi sinh, thuộc lớp nào.LOP (MALOP, TENLOP, TRGLOP, SISO, MAGVCN)Tân từ: mỗi lớp gồm có mã lớp, tên lớp, học viên làm lớp trưởng của lớp, sỉ số lớp và iáo viên chủ nhiệm.KHOA (MAKHOA, TENKHOA, NGTLAP, TRGKHOA)Tân từ: mỗi khoa cần lưu trữ mã khoa, tên khoa, ngày thành lập khoa và trưởng khoa(cũng là một giáo viên thuộc khoa).MONHOC (MAMH, TENMH, TCLT, TCTH, MAKHOA)Tân từ: mỗi môn học cần lưu trữ tên môn học, số tín chỉ lý thuyết, số tín chỉ thực hành à khoa nào phụ trách.DIEUKIEN (MAMH, MAMH_TRUOC)

Tân từ: có những môn học sinh viên phải có kiến thức từ một số môn học trước

GIAOVIEN(MAGV,HOTEN,HOCVI,HOCHAM,GIOITINH,NGSINH,NGVL,HESO, MUCLUONG, MAKHOA)Tân từ: mã giáo viên để phân biệt giữa các giáo viên, cần lưu trữ họ tên, học vị, ọc hàm, giới tính, ngày sinh, ngày vào làm, hệ số, mức lương và thuộc một khoa.GIANGDAY(MALOP,MAMH,MAGV,HOCKY, NAM,TUNGAY,DENNGAY)Tân từ: mỗi học kỳ của năm học sẽ phân công giảng dạy: lớp nào học môn gì do iáo viên nào phụ trách.KETQUATHI (MASV, MAMH, LANTHI, NGTHI, DIEM, KQUA)

Tân từ: lưu trữ kết quả thi của sinh viên: sinh viên nào thi môn học gì, lần thi thứ mấy, gày thi là ngày nào, điểm thi bao nhiêu và kết quả là đạt hay không đạt.

Tóm tắt các ký hiệu

3. Ràng buộc toàn vẹn RBTV (Integrity Constraint) là những: Qui tắc, Điều kiện, Ràng buộc ần được thỏa mãn trong một thể hiện của CSDL uan hệ. RBTV được mô tả khi định nghĩa lược đồ quan hệ RBTV được kiểm tra khi các quan hệ có thay đổi3.1 Siêu khóa (super key)3.2 Khóa (key)3.3 Khóa chính (primary key)3.4 Tham chiếu3.5 Khóa ngoại (foreign key)

3.1 Siêu khóa (super key)

 Siêu khóa: là một tập con các thuộc tính của Q+ à giá trị của chúng có thể phân biệt 2 bộ khác hau trong cùng một thể hiện TQ bất kỳ.

 Siêu khóa là tập các thuộc tính dùng để xác định ính duy nhất của mỗi bộ trong quan hệ

 Một quan hệ có ít nhất một siêu khóa (Q+) và có hể có nhiều siêu khóa.

Ví dụ: Các siêu khóa của quan hệ SINHVIEN là: {MaSV};{MaSV,Hoten};{Hoten};{Noisinh,Hoten}…

3.2 Khóa (key) Khóa: K là khóa của quan hệ R, thỏa mãn 2 điều kiện:– K là một siêu khóa.– K là siêu khóa “nhỏ nhất” (chứa ít thuộc tính nhất và hác rỗng) nghĩa là:

 Thuộc tính tham gia vào một khóa gọi là thuộc tính hóa, ngược lại là thuộc tính không khóa. Ví dụ 1: SINHVIEN (MASV, HOTEN, NGSINH, GIOITINH, NOISINH, MALOP) Các siêu khóa của quan hệ SINHVIEN là:{MaSV};{MaSV,Hoten};{Hoten};{Hoten,Gioitinh};{Noisinh,Hoten};{MaSV,Hoten,Gioitinh,Noisinh}… => Khóa của quan hệ SINHVIEN có thể là: {MaSV}; {Hoten} Ví dụ 2: GIANGDAY(MALOP,MAMH,MAGV,HOCKY, NAM,TUNGAY,DENNGAY) Khóa của quan hệ GIANGDAY là:K={MaGV,MaMH,MaLop}

=> Thuộc tính khóa sẽ là: MaGV,MaMH,MaLop

Nhận xét Giá trị của khóa dùng để nhận biết một bộ trong uan hệ. Khóa là một đặc trưng của lược đồ quan hệ, hông phụ thuộc vào thể hiện quan hệ. Khóa được xây dựng dựa vào ý nghĩa của một số huộc tính trong quan hệ. Lược đồ quan hệ có thể có nhiều khóa.

3.3 Khóa chính (primary key)

 Định nghĩa: Khi cài đặt trên một DBMS cụ thể, ếu quan hệ có nhiều hơn một khóa, ta chỉ ược chọn một và gọi là khóa chính Ký hiệu: Các thuộc tính nằm trong khóa chính hi liệt kê trong quan hệ phải được gạch dưới. Ví dụ:– SINHVIEN (MaSV,Hoten,Gioitinh,Noisinh,Malop)– GIANGDAY(Magv,Mamh,Malop,Hocky,Nam)

3.4 Tham chiếu

 Một bộ trong quan hệ R, tại thuộc tính A nếu nhận một giá trị từ ột thuộc tính B của quan hệ S, ta gọi R tham chiếu S

– Bộ được tham chiếu phải tồn tại trước

3.5 Khóa ngoạiXét 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 ác 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: Cho 2 quan hệLOP (Malop,Tenlop,Siso,Khoahoc)SINHVIEN(MaSV,Hoten,Gioitinh,Noisinh,Malop) Thuộc tính Malop trong quan hệ LOP là khóa chính ủa quan hệ LOP.

 Thuộc tính Malop trong quan hệ SINHVIEN là khóa goại, tham chiếu đến Malop trong quan hệ LOP

Nhận xét Trong một lược đồ quan hệ, một thuộc tính vừa có thể tham gia ào khóa chính, vừa tham gia vào khóa ngoại. Khóa ngoại có thể tham chiếu đến khóa chính trên cùng một lược ồ quan hệ. Có thể có nhiều khóa ngoại tham chiếu đến cùng một khóa chính. Ràng buộc tham chiếu = Ràng buộc khóa ngoại

 Ví dụ:

4. 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

 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

5. Chuyển đổi ERD quan hệ B1: Chuyển đổi các tập thực thể thành các lược đồ uan hệ B2: Chuyển đổi các mối quan hệ: Một - Một Một – Nhiều Nhiều – Nhiều B3: Chuyển đổi các tập thực thể yếu thành các quan hệ B4: Chuyển đổi thuộc tính đa trị thành một quan hệ

 B4: Chuyển đổi mối quan hệ đa ngôi thành một quan hệ

B1) Các tập thực thể (trừ tập thực thể yếu): Chuyển thành các quan hệ có cùng tên và tập thuộc tính

B2) Chuyển đổi mối quan hệ: Một-Một– Hoặc thêm vào quan hệ này thuộc tính khóa của quan hệ kia

– Hoặc thêm thuộc tính khóa vào cả 2 quan hệ

B2) Mối quan hệ: Một-Nhiều Thêm vào quan-hệ-một thuộc tính khóa của quan-hệ-nhiều

B2) Mối quan hệ: 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

B3) 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

B4) Thuộc tính đa trịChuyển thành một quan hệ: Có cùng tên với thuộc tính đa trị

 Thuộc tính khóa của quan hệ này là khóa ngoài của uan hệ chứa thuộc tính đa trị

B5) 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 ham gia liên kết

Tổng kết