TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU (CSDL)
Khái ni ệ m
Dữ liệu là thông tin về người, vật, khái niệm hoặc sự việc được lưu trữ trên máy tính, và nó có thể được mô tả dưới nhiều dạng khác nhau như ký tự, ký số, hình ảnh, ký hiệu và âm thanh Mỗi hình thức mô tả này đều mang một ngữ nghĩa riêng.
Dữ liệu về đối tƣợng có thể khác nhau, tùy thuộc vào ngữ cảnh
Dữ liệu về sinh viên có thể thay đổi tùy vào mục đích quản lý Đối với việc quản lý điểm, thông tin cần thiết bao gồm tên, mã sinh viên và điểm các môn học Trong khi đó, để quản lý nhân thân, các thông tin như tên, địa chỉ, ngày sinh, quê quán và lớp học là rất quan trọng.
1.2 Cơ sở dữ liệu ( Database)
Cơ sở dữliệu (CSDL) là tập hợp dữ liệu đƣợc tổ chức có cấu trúc liên quan với nhau và được lưu trữ trong máy tính.
CSDL được thiết kế, xây dựng cho phép người dùng lưu trữ dữ liệu, truy xuất thông tin hoặc cập nhật dữ liệu.
CSDL (Cơ sở dữ liệu) được tổ chức theo cấu trúc rõ ràng, trong đó dữ liệu được lưu trữ thành các bản ghi và trường dữ liệu Các bản ghi này có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, tạo thành một hệ thống dữ liệu có tổ chức và dễ quản lý.
CSDL đƣợc cấu trúc để dễ dàng truy cập, quản lý và cập nhật
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Trang 2
1.2.1 Ƣu điểm của cơ sở dữ liệu
Giảm thiểu sự trùng lặp thông tin để đảm bảo tính nhất quán và toàn vẹn của dữ liệu, đồng thời đảm bảo khả năng truy xuất dữ liệu qua nhiều phương thức khác nhau.
Khả năng chia sẻ thông tin cho nhiều người sử dụng.
1.2.2 Những vấn đề mà CSDL cần phải giải quyết
-Tính chủ quyền của dữ liệu
Tính chủ quyền dữ liệu bao gồm an toàn dữ liệu, khả năng biểu diễn mối liên hệ ngữ nghĩa và độ chính xác của dữ liệu Do đó, người khai thác cơ sở dữ liệu cần có trách nhiệm cập nhật thông tin mới nhất để đảm bảo tính chính xác và an toàn của dữ liệu.
-Tính bảo mật và quyền khai thác thông tin của người sử dụng
Vì có nhiều người có quyền truy cập và khai thác dữ liệu đồng thời, nên việc thiết lập một cơ chế bảo mật và phân quyền khai thác cơ sở dữ liệu là rất cần thiết Các hệ điều hành đa người dùng và hệ điều hành mạng cục bộ thường cung cấp các cơ chế này để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong việc quản lý dữ liệu.
Nhiều người có thể truy cập dữ liệu trong CSDL cùng lúc với các mục đích khác nhau, do đó cần thiết phải thiết lập một cơ chế ưu tiên cho việc truy cập Cơ chế này có thể được thực hiện bằng cách cấp quyền ưu tiên cho từng người khai thác, nhằm đảm bảo hiệu quả và an toàn trong việc sử dụng tài nguyên dữ liệu.
-Đảm bảo an toàn dữ liệu khi có sự cố
Quản lý dữ liệu tập trung có thể gia tăng nguy cơ mất mát hoặc sai lệch thông tin trong các sự cố như mất điện đột ngột hoặc hỏng hóc ổ đĩa lưu trữ Một số hệ điều hành mạng cung cấp dịch vụ sao lưu ảnh đĩa cứng và tự động kiểm tra, khắc phục lỗi khi xảy ra sự cố Tuy nhiên, để đảm bảo tính ổn định cho cơ sở dữ liệu (CSDL), cần thiết phải có cơ chế khôi phục dữ liệu khi gặp các sự cố bất ngờ.
1.3 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (Database Management System - DBMS) Để giải quyết tốt những vấn đề mà cách tổ chức CSDL đặt ra nhƣ đã nói ở trên, cần thiết phải có những phần mềm chuyên dùng để khai thác chúng Những phần mềm này đƣợc gọi là các hệ quản trị CSDL Các hệ quản trị CSDL có nhiệm vụ hỗ trợ cho các nhà phân tích thiết kế CSDL cũng như những người khai thác CSDL Hiện nay trên thị trường phần mềm đã có những hệ quản trị CSDL hỗ trợ được nhiều tiện ích nhƣ: MS Access, MySQL, Oracle, PostgreSQL, SQL Server, DB2, Infomix
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Trang 3
Các hệ quản trị cơ sở dữ liệu (CSDL) tiêu biểu cho mô hình quan hệ bao gồm SQL Server, Microsoft Access và Oracle Trong khi đó, IMS của IBM đại diện cho mô hình phân cấp Đối với mô hình mạng, IDMS là hệ quản trị CSDL phù hợp.
1.3.1 Những lợi ích DBMS mang lại
Quản trị cơ sở dữ liệu (CSDL) cung cấp giao diện truy cập, giúp che giấu các đặc tính phức tạp của cấu trúc tổ chức dữ liệu vật lý Hệ thống hỗ trợ nhiều ngôn ngữ giao tiếp, bao gồm ngôn ngữ mô tả và định nghĩa dữ liệu (DDL), ngôn ngữ thao tác dữ liệu (DML), và ngôn ngữ truy vấn dữ liệu có cấu trúc (SQL) Đặc biệt, nó còn tích hợp cơ chế an toàn và bảo mật cao, đảm bảo dữ liệu được bảo vệ một cách hiệu quả.
Ngôn ngữ giao tiếp giữa người sử dụng (NSD) và CSDL
Ngôn ngữ mô tả dữ liệu (DDL) cho phép người dùng khai báo cấu trúc của cơ sở dữ liệu, thiết lập các mối quan hệ giữa các dữ liệu và quy định các quy tắc cũng như ràng buộc quản lý áp dụng cho dữ liệu đó.
Ngôn ngữ thao tác dữ liệu (Data Manipulation Language - DML) cho phép người sử dụng có thể thêm (Insert), xóa (Delete), sửa (Update) dữ liệu trong CSDL.
Ngôn ngữ truy vấn dữ liệu, hay ngôn ngữ hỏi đáp có cấu trúc (Structured Query
Language - SQL) cho phép những người khai thác CSDL (chuyên nghiệp hoặc không chuyên) sử dụng để truy vấn các thông tin cần thiết trong CSDL.
Ngôn ngữ quản lý dữ liệu (DCL) cho phép quản trị viên hệ thống điều chỉnh cấu trúc bảng dữ liệu, thiết lập bảo mật thông tin và cấp quyền truy cập cơ sở dữ liệu cho người dùng.
Từ điển dữ liệu (Data Dictionary)
Có biện pháp bảo mật tốt khi có yêu cầu bảo mật.
Cơ chế giải quyết vấn đề tranh chấp dữ liệu
Hệ quản trị CSDL cũng phải có cơ chế sao lưu (Backup) và phục hồi (Restore) dữ liệu khi có sự cố xảy ra
Hệ quản trị CSDL phải cung cấp một giao diện (Interface) tốt, dễ sử dụng, dễ hiểu cho những người sử dụng không chuyên
Bảo đảm tính độc lập giữa dữ liệu và chương trình
Người dùng khai thác CSDL thông qua HQTCSDL có thể phân thành ba loại: người quản trị CSDL, người phát hiện và ứng dụng lập trình, người dùng cuối.
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Trang 4
Người quản lý và bảo trì cơ sở dữ liệu (CSDL) cần có kiến thức chuyên sâu về hệ quản trị CSDL và thành thạo ngôn ngữ T-SQL Công việc của họ bao gồm tổ chức hệ thống CSDL, đảm bảo bảo mật, phân quyền và cấp quyền cho các đối tượng khác, cũng như thực hiện sao lưu và phục hồi dữ liệu để đảm bảo an toàn thông tin Để trở thành một chuyên gia trong lĩnh vực này, bạn cần nghiên cứu kỹ lưỡng các mô hình CSDL và hệ quản trị CSDL, đồng thời tích lũy kinh nghiệm thực tế phong phú.
1.4.2 Người phát hiện và ứng dụng lập trình
Là những người phát triển công cụ và ứng dụng hỗ trợ người dùng cuối trong việc khai thác cơ sở dữ liệu, chúng ta gọi họ là Application User Nếu bạn mong muốn trở thành một lập trình viên chuyên xây dựng ứng dụng web trong tương lai, bạn sẽ trở thành chuyên viên tin học.
Mô hình th ự c th ể - k ế t h ợ p ERD
Mô hình dữ liệu thực thể - kết hợp (Entity-Relationship Model) được P.P Chen giới thiệu vào năm 1976, đóng vai trò quan trọng trong việc biểu diễn cơ sở dữ liệu ở cấp độ khái niệm Mô hình này bao gồm các thực thể, danh sách thuộc tính và các mối quan hệ giữa chúng, giúp tổ chức và quản lý thông tin hiệu quả.
Một thực thể trong thế giới thực, như đối tượng, địa điểm hoặc con người, được lưu trữ thông tin trong cơ sở dữ liệu (CSDL) Mỗi thực thể này bao gồm một hoặc nhiều thuộc tính đặc trưng, giúp xác định và phân loại nó trong hệ thống.
Ví dụ: sinh viên Nguyễn Văn A, lớp 19CDTH3, môn học Cơ Sở Dữ Liệu, xe máy có biển số đăng ký 52D-6263, là các ví dụ về thực thể
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Trang 6
Là các đặc tính riêng biệt của cơ bản của thực thể.
Ví dụ: các thuộc tính của sinh viên Nguyễn Văn A là: mã số sinh viên, giới tính, ngày sinh, hộ khẩu thường trú, lớp đang theo học,
2.2.3 Loại thực thể (Entity type)
Một loại thực thể là tập hợp các thực thể có chung thuộc tính, và mỗi loại cần được đặt tên có ý nghĩa Loại thực thể này được thể hiện bằng hình chữ nhật kèm theo danh sách các thuộc tính của nó.
Ví dụ về loạithực thể sinh viên
Ví dụ: các sinh viên có mã sinh viên là ““17234789”, “17234658”,
“17235679”, nhóm lại thành một loại thực thể, đƣợc đặt tên là Sinhvien.
Tương tự trong ứng dụng quản lý điểm của sinh viên ta có các loại thực thể như Monhoc, Lop, Khoa….
2.2.4 Khóa của loại thực thể (Entity Key) Đó là các thuộc tính nhận diện của loại thực thể Căn cứ vào các giá trị của các thuộc tính nhận diện này người ta có thể xác định một thực thể duy nhất của một loại thực thể.
Ví dụ: khoá của loại thực thể LỚP HỌC là Mã Lớp; khoá của loại thực thể SINH VIÊN là Mã SV
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Trang 7
Mối kết hợp thể hiện sự liên hệ giữa các loại thực thể, mỗi mối kết hợp được đặt tên và thường sử dụng động từ Hình thoi được dùng để biểu diễn mối kết hợp, với hai nhánh kết nối các thực thể hoặc mối kết hợp liên quan Các tên gọi thường gặp cho mối kết hợp bao gồm: thuộc, gồm, chứa, và nhiều hơn nữa.
Ví dụ mối kết hợp giữa hai loại thực thể Sinhviên và Lop, mối kết hợp giữa Sinhviên với Môn học,
2.2.6 Bản số của mối kết hợp
Bản số của nhánh R trong mối kết hợp thể hiện số lượng thực thể thuộc nhánh "bên kia" liên quan đến một thực thể của nhánh R.
Mỗi bản số đại diện cho một cặp số (min,max), xác định số lượng tối thiểu và tối đa của thực thể khi tham gia vào mối kết hợp.
Giữa 2 loại thực thể có thể tồn tại nhiều hơn một mối kết hợp Để mô hình hóa đầy đủ cho thế giới thực, cần phải phân loại các mối kết hợp theo số lƣợng các thực thể từ mỗi tập tham gia trong nó
Mối kết hợp một –một (1-1) là mối quan hệ giữa hai tập thực thể, trong đó mỗi thực thể của tập cha chỉ có thể liên kết với tối đa một thực thể của tập con, và ngược lại.
Ví dụ, mỗi giảng viên đƣợc cấp 1 và chỉ một máy tính.Một máy tính chỉ đƣợc cấp cho 1 và chỉ một giảng viên.
THỂ 2 Tên mối kết hợp
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Trang 8
Mối kết hợp một nhiều (1-n) là mối quan hệ giữa hai tập thực thể, trong đó mỗi thực thể của tập đầu tiên có khả năng liên kết với nhiều thực thể của tập thứ hai.
Ví dụ: Mỗi sinh viên thuộc một và chỉ một lớp.Một lớp có nhiều sinh viên.
Mối kết hợp nhiều – nhiều (n-n) là quan hệ giữa hai tập thực thể, trong đó một thực thể từ tập này có thể liên kết với 0, 1 hoặc nhiều thực thể từ tập kia, và ngược lại Thông thường, quan hệ N-N còn bao gồm dữ liệu giao nhau để cung cấp thông tin chi tiết hơn về mối quan hệ này.
Ví dụ:Mỗi sinh viênhọc một hoặc nhiều môn học.Một môn học có một hoặc nhiều sinh viênhọc.
Ví dụ: Biểu diễn mô hình ERD cho mô tả: Sinh viên học nhiều môn học và đƣợc sinh ra tại một thành phố.
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Trang 9
3.Mô hình dữ liệu quan hệ của E.F.Codd
Mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ, được giới thiệu lần đầu bởi E.F Codd và sau đó bởi công ty IBM vào năm 1970, đã trở thành tiêu chuẩn phổ biến cho việc quản lý dữ liệu trong các tổ chức hiện nay Hầu hết các đơn vị đã áp dụng mô hình này để tổ chức và xử lý thông tin một cách hiệu quả.
- Dữ liệu đƣợc thể hiện tong các bảng.
- Mỗi bảng bao gồm các hàng và các cột thể hiện thông tin về một loại thực thể
- Các cột biểu thị các thuộc tính của loại thực thể và tên cột thường là tên của thuộc tính.
- Mỗi hàng biểu thị cho một thực thể, gồm một bộ các giá trị tương ứng với các cột
Về mặt thao tác trên dữ liệu:
- Có thể cập nhật dữ liệu nhƣthêm, xóa hay sửa bản ghi trong một bảng.
- Các kết quả tìm kiếm thông tin qua truy vấn dữ liệu có đƣợc nhờ thực hiện các thao tác trên dữ liệu.
Về mặt các ràng buộc dữ liệu:
- Dữ liệu trong các bảng phải thỏa mãn một số ràng buộc Chẳng hạn, không đƣợc có hai bộ nào trong một bảng giống nhau hoàn toàn.
Sau đây là các khái niệm của mô hình dữ liệu quan hệ.
Thuộc tính là các đặc điểm riêng biệt của một đối tượng trong mô hình thực thể kết hợp Mỗi thuộc tính được xác định bởi một tên gọi và phải thuộc về một kiểu dữ liệu nhất định.
3.2 Kiểu dữ liệu (Data type)
Các thuộc tính được phân loại theo tên gọi và phải thuộc một kiểu dữ liệu nhất định như số, chuỗi, ngày tháng, logic, hoặc hình ảnh Kiểu dữ liệu có thể là vô hướng hoặc có cấu trúc Nếu thuộc tính có kiểu dữ liệu vô hướng, nó được gọi là thuộc tính đơn hoặc thuộc tính nguyên tố; ngược lại, nếu thuộc tính có kiểu dữ liệu có cấu trúc, nó không được xem là thuộc tính nguyên tố.
Sinh viên Nguyễn Văn A có các thuộc tính như họ và tên, mã số sinh viên thuộc kiểu chuỗi; ngày sinh thuộc kiểu ngày tháng; hộ khẩu thường trú thuộc kiểu chuỗi; và hình ảnh thuộc kiểu hình ảnh.
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Trang 10
3.3 Miền giá trị (Domain of values)
RÀNG BUỘC TOÀN VẸN ( RBTV) MỘT CSDL
Các đặc trƣng củ a ràng bu ộ c toàn v ẹ n
Mỗi ràng buộc toàn vẹn bao gồm bốn yếu tố chính: nội dung của ràng buộc, bối cảnh áp dụng, bảng tầm ảnh hưởng và các hành động cần thực hiện khi phát hiện vi phạm.
Nội dung của ràng buộc toàn vẹn là sự mô tả, và biểu diễn hình thức nội dung của nó.
Nội dung của ràng buộc toàn vẹn R có thể được diễn đạt bằng nhiều ngôn ngữ khác nhau như ngôn ngữ tự nhiên, ngôn ngữ đại số quan hệ, ngôn ngữ mã giả và ngôn ngữ truy vấn SQL Bên cạnh đó, ràng buộc toàn vẹn cũng có thể được biểu diễn thông qua phụ thuộc hàm.
- Ngôn ngữ tự nhiên Mức lương của một người nhân viên không được vượt quá trưởng phòng
- Ngôn ngữ hình thức u PHONGBAN ( v NHANVIEN (
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Trang 20 u.TRPHG v.MANV u.MAPHG t.PHG t.LUONG v.LUONG )))
- Ngôn ngữ tự nhiên Người quản lý trực tiếp phải là một nhân viên trong công ty
Bối cảnh của ràng buộc toàn vẹn bao gồm các quan hệ mà ràng buộc đó có hiệu lực, tức là những quan hệ cần được kiểm tra trong quá trình cập nhật dữ liệu Một bối cảnh ràng buộc toàn vẹn có thể liên quan đến một hoặc nhiều quan hệ khác nhau.
Ví dụ (R1) Mức lương của một người nhân viên không được vượt quá trưởng phòng
- Cập nhật lương cho nhân viên
- Thêm mới một nhân viên vào một phòng ban
- Bổ nhiệm trưởng phòng cho một phòng ban
Trong quá trình phân tích thiết kế cơ sở dữ liệu (CSDL), việc lập bảng tầm ảnh hưởng cho các ràng buộc toàn vẹn là rất quan trọng Điều này giúp xác định thời điểm cần kiểm tra dữ liệu khi thực hiện cập nhật, đảm bảo tính chính xác và nhất quán của thông tin trong hệ thống.
Bảng tầm ảnh hưởng cho một RBTV
Tên RBTV Thêm (T) Sửa (S) Xoá (X) Quan hệ 1 + + ( thuộc tính) -
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Trang 21
Phân lo ạ i ràng bu ộ c toàn v ẹ n
Trong quá trình phân tích thiết kế cơ sở dữ liệu (CSDL), người phân tích cần phát hiện tất cả các ràng buộc toàn vẹn tiềm ẩn Việc phân loại các ràng buộc toàn vẹn rất hữu ích, giúp người phân tích có định hướng rõ ràng để phát hiện và tránh bỏ sót Các ràng buộc toàn vẹn có thể được chia thành hai loại chính.
3.1 Ràng buộc toàn vẹn có phạm vi là một quan hệ
3.1.1 Ràng buộc toàn vẹn miền giá trị
Ví dụ :Xét lƣợc đồ quan hệ
NHANVIEN (MANV, HONV, TENLOT, TENNV, NGSINH, PHAI, DCHI, MA_NQL, PHONG, MLUONG)
R1: Phái của nhân viên chỉ có thể là „Nam‟ hoặc „Nữ‟
Nội dung : n NHANVIEN ( n.PHAI IN {„Nam‟,‟Nữ‟} )
Bối cảnh: quan hệ NHANVIEN
3.1.2 Ràng buộc toàn vẹn liên thuộc tính: ràng buộc giữa ác thuộc tính trong cùng một quan hệ
Ví dụ : Xét lƣợc đồ quan hệ:
DEAN (MADA, TENDA, DDIEM_DA, PHONG, NGBD_DK, NGKT_DK)
R2: Với mọi đề án, ngày bắt đầu dự kiến (NGBD_DK) hải nhỏ hơn ngày kết thúc dự kiến (NGKT_DK)
Nội dung : d DEAN ( d.NGBD_DK n1.MCULUONG = n2.MUCLUONG )
Bối cảnh: quan hệ NHANVIEN
3.2 Ràng buộc toàn vẹn có phạm vi là nhiều quan hệ
3.2.1 Ràng buộc toàn vẹn tham chiếu
RBTV tham chiếu còn gọi là ràng buộc phụ thuộc tồn tại hay àng buộc khóa ngoại.
Ví dụ : Xét lƣợc đồ quan hệ:
PHONGBAN (MAPH, TENPH, TRPH, NGNC)
NHANVIEN (MANV, HOTEN, NTNS, PHAI, MA_NQL, MAPH, LUONG)
R1: Mỗi trưởng phòng phải là một nhân viên trong công ty.
Nội dung : p PHONGBAN, n NHANVIEN ( p.TRPH = n.MANV ) Hay: PHONGBAN[TRPH] NHANVIEN[MANV])
3.2.2 Ràng buộc toàn vẹn liên thuộc tính liên quan hệ
Ví dụ : Xét lƣợc đồ quan hệ:
R2: Ngày giao hàng không được trước ngày đặt hàng
Nội dung : g GIAOHANG, !d DATHANG ( d.MADH = g.MADH ^ d.NGAYDH (NHÂNVIÊN) cho kết quả là một quan hệ có các thuộc tính MãsốNV, Họđệm, Tên, địa chỉ, Lương.
Sau đây là kết quả phép chiếu :
Số lượng bộ trong quan hệ kết quả từ một phép chiếu luôn nhỏ hơn hoặc bằng số lượng bộ trong R Nếu danh sách chiếu là một siêu khóa của R, tức là nó chứa một khóa nào đó của R, thì quan hệ kết quả sẽ có số bộ tương đương với R.
chứa tất cả các thuộc tính có trong thì π< danh sách1>(π< danh sách2>( R)) = π< danh sách 1> ( R)
Phép chiếu không có tính giao hoán.
Phép chọn là một công cụ quan trọng để lọc ra các bộ dữ liệu thỏa mãn các điều kiện cụ thể từ một quan hệ Nó hoạt động như một bộ lọc, chỉ giữ lại những bộ dữ liệu đáp ứng yêu cầu đã được xác định.
Phép chọn đƣợc ký hiệu là σ< điều kiện chọn>( R)
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Trang 32
Ký hiệu σ được sử dụng để biểu thị phép chọn trong đại số quan hệ, với điều kiện chọn là một biểu thức lôgic dựa trên các thuộc tính của R R là một biểu thức đại số quan hệ, và kết quả của nó cũng là một quan hệ Biểu thức đơn giản nhất là tên của một quan hệ trong cơ sở dữ liệu, và quan hệ kết quả từ phép chọn sẽ có các thuộc tính giống như R.
Để chọn các nhân viên thuộc đơn vị có mã số 4 hoặc có lương lớn hơn 3000, có thể sử dụng cú pháp riêng biệt như sau: σ< Mã số = 4>( NHÂNVIÊN) và σ< Lương > 3000>( NHÂNVIÊN).
Biểu thức logic chỉ ra trong đƣợc tạo nên từ một số hạng mục có dạng :
hoặc
Trong R, đại diện cho một thuộc tính cụ thể, trong khi có thể là một trong các phép toán so sánh như {, ≠} là một giá trị cố định nằm trong miền giá trị của thuộc tính đó Các điều kiện có thể được kết hợp với nhau thông qua các phép toán lô gic như AND, OR, NOT để tạo thành một điều kiện chọn chung.
Để lựa chọn nhân viên, cần tìm những người làm việc tại đơn vị có mã số 4 với mức lương lớn hơn 3000, hoặc nhân viên tại đơn vị có mã số 5 với mức lương cũng lớn hơn 3000.
4000 ta có thể viết phép chọn nhƣ sau: σ< MãsốĐV = 4>AND 3000>OR< MãsốĐV = 5>AND 3500>( NHÂNVIÊN)
Kết quả chỉ ra ở hình dưới
Các phép toán so sánh như , và ≠ được áp dụng cho các thuộc tính có miền giá trị là các giá trị có thứ tự, chẳng hạn như miền giá trị số Đối với các dãy ký tự, miền giá trị được xem như có thứ tự dựa trên việc so sánh các dãy ký tự này.
Trong lĩnh vực công nghệ thông tin, miền giá trị của một thuộc tính được định nghĩa là một tập hợp các giá trị không có thứ tự, trong đó chỉ có thể áp dụng các phép so sánh như "=" và "≠" Bên cạnh đó, còn có thể sử dụng các phép so sánh bổ sung như "là một dãy con của " hoặc "trong khoảng từ đến ".
Kết quả của phép chọn được xác định bằng cách áp dụng điều kiện chọn cho mỗi bộ t trong R một cách độc lập Mỗi thuộc tính Ai trong điều kiện chọn sẽ được thay thế bằng giá trị t[Ai] tương ứng trong bộ Nếu điều kiện chọn trả về giá trị đúng, bộ t sẽ được chọn Tất cả các bộ được chọn sẽ xuất hiện trong kết quả của phép chọn, với các phép toán logic AND, OR, NOT được thực hiện theo quy tắc thông thường.
Phép chọn là một phép toán một ngôi, áp dụng cho một quan hệ cụ thể Nó được thực hiện độc lập cho từng bộ, do đó các điều kiện chọn không thể liên quan đến nhiều bộ cùng lúc Quan hệ kết quả từ phép chọn có cấp tương tự như cấp của R, và số lượng bộ trong quan hệ kết quả luôn nhỏ hơn hoặc bằng số bộ trong R.
Phép chọn là một phép toán có tính chất giao hoán, nghĩa là σ < Điều kiện 1> (σ< Điều kiện 2>( R)) = σ< Điều kiện 2> (σ< Điều kiện 1>( R))
Hơn nữa ta có thể kết hợp một loạt các phép chọn thành một phép chọn đơn giản bằng cách sử dụng phép toán AND
Ví dụ: σ< Điều kiện 1>(σ< Điều kiện 2>( R)) = σ< Điều kiện 2>AND< Điều kiện 1>( R)
2.3 Phép tích Đề các (Descartes)
Tích hỗn hợp, hay còn gọi là nối hỗn hợp, được ký hiệu là ×, là một phép toán hai ngôi áp dụng cho các quan hệ không tương thích đồng nhất Phép toán này nối các bộ của hai quan hệ thành một kiểu kết hợp, với kết quả từ R(A1, A2, , An) × S(B1, B2, ).
Các thao tác cơ sở trên các quan h ệ
Biểu thức đại số quan hệ:
- Là một biểu thức gồmcác phép toán ĐSQH
- Biểu thức ĐSQH đƣợc xem nhƣ một quan hệ (không có tên)
Kết quả của các phép toán không chỉ là giá trị mà còn là các quan hệ, cho phép chúng ta kết hợp những phép toán này để hình thành các quan hệ mới.
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Trang 40
BÀI TẬP CHƯƠNG 3 Bài 1: Cho lƣợc đồ cơ sở dữ liệu
TAPCHI (MATC, TUA, GIA, LOAI, TANSUAT)
PHANPHOI (MAPP, MATC, NGAYGIAO, SOLUONGGIAO)
Để thực hiện các yêu cầu bằng ngôn ngữ đại số quan hệ, ta cần xác định giá bán các tạp chí, lập danh sách các tạp chí phát hành hàng tuần, tìm mã các tạp chí được phân phối cho nhà phân phối Bến Thành, liệt kê các nhà phân phối nhận được nhiều loại tạp chí, và thống kê số lượng tạp chí A đã giao trong ngày 12/2.
Bài 2: Cho lƣợc đồ cơ sở dữ liệu
Tân từ : Một xưởng sản xuất được mô tả bởi mã xưởng MAX, tên xưởng TENX và thành phố mà xưởng toạ lạ
SANPHAM (MASP, TENSP, MAUSAC, TRONGLUONG)
Tân từ :Một sản phẩm đƣợc mô tả bởi mã sản phẩm MASP, tên sản phẩm TENSP, màu sắc và trọng lƣợng của sản phẩm
NHACUNGCAP (MACC, TENCC, LOAI, TP)
Tân từ là một nhà cung cấp được nhận diện qua mã cung cấp MACC, tên gọi TENCC, loại hình nhà cung cấp như thầu phụ hoặc thầu chính, cùng với thành phố nơi nhà cung cấp đặt trụ sở.
PHANPHOI (MASP, MAX, MACC, SOLUONG)
Tân từ :Một số lượng SOLUONG sản phẩm MASP được phân phối đến một xưởng sản xuất MAX bởi một nhà cung cấp MACC
Để thực hiện các yêu cầu bằng ngôn ngữ đại số quan hệ, trước tiên, cần truy vấn mã số và tên của tất cả các xưởng sản xuất tại TPHCM Tiếp theo, để lấy danh sách các nhà cung cấp phân phối sản phẩm 1 cho xưởng sản xuất 1, cần xác định các mối liên kết giữa xưởng sản xuất và nhà cung cấp trong cơ sở dữ liệu.
Khoa Công Nghệ Thông Tin cung cấp danh sách tên và màu sắc các sản phẩm từ nhà cung cấp 1 Đồng thời, có danh sách các nhà cung cấp phân phối sản phẩm màu đỏ cho xưởng sản xuất 1 Ngoài ra, cũng có danh sách các nhà cung cấp phân phối sản phẩm màu đỏ cho các xưởng sản xuất tại Hà Nội và Huế.
Bài 3: Cho lƣợc đồ cơ sở dữ liệu
GIAOVIEN(MAGV,HOTEN,NGAYSINH,ĐIACHI,MABM)
BOMON(MABM,TENBM,TRUONGBM,MAKHOA)
KHOA(MAKHOA,TENKHOA) ĐETAI(MAĐT,TENĐT,GVCNĐT)
Để thực hiện các yêu cầu bằng ngôn ngữ đại số quan hệ, cần xác định tất cả đề tài hiện có, tìm địa chỉ và ngày sinh của giảng viên Trần Trung Hiếu, lấy mã giảng viên, họ tên và ngày sinh của các giảng viên thuộc bộ môn "Hệ Thống Thông Tin", cung cấp mã bộ môn, tên bộ môn và tên giảng viên trưởng bộ môn cho từng bộ môn thuộc khoa Công nghệ Thông tin, và lập danh sách các giảng viên không tham gia đề tài nào.
Bài 4: Cho lƣợc đồ cơ sở dữ liệu
THISINH(SOBD,HOTEN,NGAYSINH,NOISINH,NAMDUTHI,MATRUONG) TRUONG(MATRUONG,TENTRUONG)
KETQUA(SOBD,MAMT,DIEMTHI,GHICHU)
Để tìm tất cả các thí sinh có điểm ngoại ngữ lớn hơn hoặc bằng 5 trong kỳ thi năm, chúng ta sử dụng ngôn ngữ đại số quan hệ để truy vấn dữ liệu Câu lệnh cần thiết sẽ lọc ra danh sách thí sinh đáp ứng tiêu chí điểm số này, đảm bảo rằng chỉ những thí sinh đạt yêu cầu mới được hiển thị.
2010 b Cho biết các thí sinh có điểm ngoại ngữ < 5 hoặc có một mộn thi chuyên môn nào đó bị điểm 0 ở kỳ thi năm 2010
Trong kỳ thi năm 2010, cần xác định các thí sinh có ít nhất một môn thi bị điểm 0, bao gồm cả trường hợp vắng thi hoặc bài thi không đạt điểm Đồng thời, cũng cần liệt kê các thí sinh có điểm tất cả các môn thi đều từ 8 trở lên Cuối cùng, danh sách các thí sinh dự thi năm 2010 cũng nên bao gồm những người vắng thi ít nhất một môn.
Bài 5 :Cho lƣợc đồ cơ sở dữ liệu
SINHVIEN (MASV, HOTENSV, NU, NGAYSINH, NOISINH,TINH,MALOP) LOP (MALOP,TENLOP, MAKHOA)
GIANGVIEN (MAGV,HOTENGV,HOCVI,CHUYENNGANH,MAKHOA)
KETQUA (MASV, MAMH, LANTHI, DIEMTHI)
Để thực hiện các yêu cầu bằng ngôn ngữ đại số quan hệ, trước tiên, lập danh sách sinh viên có hộ khẩu thường trú tại tỉnh "THAI BINH", bao gồm các thông tin MASV, HOTENSV, NGAYSINH, TENLOP Tiếp theo, tạo danh sách sinh viên thuộc lớp có MALOP là CDTH2A, với các thông tin MASV, HOTENSV, NGAYSINH, TINH Cuối cùng, lập danh sách các giảng viên có học vị THAC SY trong khoa có MAKHOA tương ứng.
“CNTT”, danh sách cần: MAGV, HOTENGV, CHUYENNGANH. d Lập bảng điểm thi lần 1 môn học “356” cho tất cả sinh viên thuộc hai lớp có
MALOP bao gồm “19CDTH” và “21TTH3”, với danh sách cần thiết gồm MASV, HOTENSV và DIEMTHI Đồng thời, cần lập danh sách các giảng viên đã dạy lớp 20TTH1, bao gồm các thông tin như MAGV, HOTENGV, TENKHOA, HOCVI và TENMH.
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Trang 43
