Giáo trình cơ sở dữ liệu (nghề kỹ thuật sửa chữa và lắp ráp máy tính trung cấp)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI

GIÁO TRÌNH

MƠ ĐUN: CƠ SỞ DỮ LIỆU
NGHỀ: KTSC và LRMT
TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP
Ban hành kèm theo Quyết định số: / QĐ-CĐCG ngày … tháng.... năm……
của Trường cao đẳng Cơ giới

Quảng Ngãi, năm 2022

(Lưu hành nội bộ)

1


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

2


LỜI MỞ ĐẦU

Giáo trình cơ sở dữ liệu này được biên soạn theo chương trình đào tạo
chuyên ngành “Kỹ Thuật Sửa Chữa và Lắp Ráp Máy” Tính. Giáo trình trình bày

những vấn đề cốt lõi nhất của môn cơ sở dữ liệu. Các bài học được trình bày ngắn
gọn, có nhiều ví dụ minh hoạ. Cuối mỗi chương đều có bài tập để sinh viên luyện
tập.Cuối giáo trình cịn có một số đề thi trong những năm gần đây.
Giáo trình này có thể giúp các sinh viên trong việc học môn cơ sở dữ liệu ở
bậc trung cấp . Chúng tơi mong rằng các sinh viên tự tìm hiểu trước mỗi vấn đề và
kết hợp với bài giảng trên lớp của giáo viên để việc học môn này đạt hiệu quả.
Trong quá trình giảng dạy và biên soạn giáo trình này, chúng tôi đã nhận
được sự động viên của các thầy trong Ban Giám Hiệu nhà trường cũng như những
ý kiến của các đồng nghiệp trong khoa . Chúng tôi xin chân thành cảm ơn và hy
vọng rằng giáo trình này sẽ giúp cho việc dạy và học môn cơ sở dữ liệu của
trường chúng ta ngày càng tốt hơn.
Quảng Ngãi, ngày .... tháng .... năm 20.....
Tham gia biên soạn
1. Đoàn Ngọc Nghĩa

Chủ biên

2. …………..............
3. ……….............….

3


MỤC LỤC
BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU ............................................................11
1.1.
MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN .....................................................................11
1.1.1. Định nghĩa Cơ Sở Dữ Liệu (Data Base) ...........................................................11
1.1.2. Ưu điểm của cơ sở dữ liệu ................................................................................12
1.1.3. Những vấn đề mà CSDL cần phải giải quyết ...................................................12

1.1.4. Các đối tượng sử dụng CSDL...........................................................................12
1.1.5. Hệ Quản Trị Cơ Sở Dữ Liệu (Data Base Management System) ......................13
1.1.6. Các Ứng Dụng Của Cơ Sở Dữ Liệu .................................................................13
1.2.
CÁC MƠ HÌNH DỮ LIỆU ..............................................................................15
1.3.
MƠ HÌNH THỰC THỂ KẾT HỢP ..................................................................24
1.3.1. Thực Thể (entity) ..............................................................................................24
1.3.2. Thuộc tính (attribute) ........................................................................................24
1.3.3. Loại thực thể (entity type) ................................................................................24
1.3.4. Khoá (key) ........................................................................................................25
1.3.5. Mối Kết Hợp (relationship) ..............................................................................26
BÀI 2: MƠ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ ...................................................................33
2.1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN ...................................................................................34
2.1.1. Thuộc Tính(attribte): ...........................................................................................34
2.1.2 Lược Đồ Quan Hệ (relation schema) ...................................................................35
2.1.4 Bộ (Tuple).............................................................................................................35
2.1.5. Siêu Khố – Khố (super key- key) ....................................................................36
2.2 CHUYỂN MƠ HÌNH THỰC THỂ KẾT HỢP SANG MƠ HÌNH DỮ LIỆU
QUAN HỆ .....................................................................................................................37
2.3. NGÔN NGỮ ĐẠI SỐ QUAN HỆ ..........................................................................38
2.3.1. Phép Hợp 2 quan hệ(Union) ................................................................................38
2.3.2. Phép Giao 2 quan hệ (Intersection) .....................................................................39
2.3.3. Phép Trừ 2 quan hệ (Minus) .................................................................................39
2.3.4. Tích Decac của 2 quan hệ Cartesian Product) Cho hai lược đồ quan hệ ..............39
2.3.5. Phép chia 2 quan hệ: cho 2 lược đồ quan hệ Q1(A1,A2,..,An) ...............................40
2.3.6. Phép Chiếu (projection) .......................................................................................41
2.3.7. Phép Chọn (Selection) .........................................................................................41
2.3.8. Phép - Kết ........................................................................................................41
2.3.9. Phép Kết Tự Nhiên (natural join) ........................................................................42

BÀI 3: NGÔN NGỮ TRUY VẤN DỮ LIỆU.............................................................73
3.1. Mở Đầu ...................................................................................................................73
3.2. CHỌN CÁC DÒNG CỦA BẢNG – MỆNH ĐỀ WHERE ....................................77
3.3. SẮP XẾP CÁC DÒNG CỦA BẢNG - MỆNH ĐỀ ORDER BY ............................79
4


3.4. CÂU LỆNH TRUY VẤN LỒNG NHAU ..............................................................80
3.5. GOM NHÓM DỮ LIỆU– MỆNH ĐỀ GROUP BY...............................................81
BÀI 4 : RÀNG BUỘC TOÀN VẸN ............................... Error! Bookmark not defined.
4.1. RÀNG BUỘC TOÀN VẸN ................................... Error! Bookmark not defined.
4.1.1. Khái Niệm Ràng Buộc Toàn Vẹn ........................ Error! Bookmark not defined.
4.1.2. Các Yếu Tố Của Ràng Buộc Toàn Vẹn ............... Error! Bookmark not defined.
4.2. PHÂN LOẠI RÀNG BUỘC TOÀN VẸN ............. Error! Bookmark not defined.
4.2.1. Ràng buộc tồn vẹn có bối cảnh là một quan hệ .. Error! Bookmark not defined.
4.2.2. Ràng buộc toàn vẹn có bối cảnh là nhiều quan hệ ............. Error! Bookmark not
defined.
BÀI 5: LÝ THUYẾT THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU ................................................98
5.1. CÁC VấN Đề GặP PHảI KHI Tổ CHứC Dữ LIệU: ...............................................99
5.2. PHỤ THUỘC HÀM .............................................................................................100
5.2.1. Định Nghĩa Phụ Thuộc Hàm .............................................................................100
5.2.2. Cách Xác Định Phụ Thuộc Hàm Cho Lược Đồ Quan Hệ.................................101
5.2.3. Một Số Tính Chất Của Phụ Thuộc Hàm ...................................................101
5.3. BAO ĐÓNG CỦA TẬP PHỤ THUỘC HÀM VÀ BAO ĐĨNG CỦA TẬP
THUỘC TÍNH .............................................................................................................102
5.3.1. Bao Đóng Của Tập Phụ Thuộc Hàm F ..............................................................102
5.3.2. Bao Đóng Của Tập Thuộc Tính X ......................................................................102
5.3.3. Bài Tốn Thành Viên ........................................................................................103
5.4. KHỐ CỦA LƯỢC ĐỒ QUAN HỆ - MỘT SỐ THUẬT TOÁN TÌM KHỐ .105
5.4.1.Định Nghĩa Khố Của Quan Hệ (relation key) ...................................................105

5.4.2. Thuật Tốn Tìm Tất Cả Các Khố Của Một Lược Đồ Quan Hệ Thuật toán 5.4 .105
5.5. PHỦ TỐI THIỂU (minimal cover) .......................................................................108
5.5.1. Tập Phụ Thuộc Hàm Tương Đương (equivalent functional dependancy) ........108
5.5.2. Phủ Tối Thiểu ....................................................................................................109
5.5.3. Thuật Toán Tìm Phủ Tối Thiểu Thuật tốn 5.6 ..................................................109
5.6. DẠNG CHUẨN CỦA LƯỢC ĐỒ QUAN HỆ .....................................................111
5.6.1. Một Số Khái Niệm Liên Quan Đến Các Dạng Chuẩn Thuộc tính khố/khơng
khố .............................................................................................................................116
5.6.2. Dạng Chuẩn Một (First Normal Form) ..............................................................117
5.6.3. Dạng Chuẩn 2 (second normal form) ................................................................117
5.6.4. Dạng Chuẩn BC (Boyce Codd normal form) ......................................................119
PHỤ LỤC (MỘT SỐ ĐỀ KIỂM TRA, ĐÈ THI MÔN CSDL)Error! Bookmark
not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................... Error! Bookmark not defined.

5


GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN
Tên mơ đun: : CƠ SỞ DỮ LIỆU
Mã mơ đun: MĐ 25
I. Vị trí, tính chất của mơ đun:
* Vị trí: Mơ đun được bố trí sau khi sinh viên học xong các môn học chung, các mơn
học, mơ đun đào tạo chun mơn nghề.
* Tính chất : Là mô đun chuyên ngành tự chọn.
II. Mục tiêu mô đun
* Về kiến thức
A1 . Hiểu được công dụng của cơ sở dữ liệu.
* Về kĩ năng :
B1. Xây dựng được các mơ hình quan hệ.

B2 .Thiết kế được cơ sở dữ liệu
B3 .Viết chương trình và thực hiện chương trình trên máy tính có ứng dụng CSDL.
* Về năng lực tự chủ và trách nhiệm :
C1. Rèn luyện tư duy logic để phân tích, tổng hợp.
C2 . Thao tác cẩn thận, tỉ mỉ
1. Chương trình khung

Mã
MH/MĐ
I
MH01
MH02
MH03
MH04
MH05
MH 06
II
MH 07
MĐ 08
MĐ 09

Tên mơn học, mơ đun
Các mơn nhọc chung/
đạicương
Chính trị
Pháp luật
Giáo dục thể chất
Giáo dục quốc phòng và an
ninh
Tin học

Ngoại ngữ
Các môn học, mô đun
chuyên môn nghành, nghề
Anh văn chuyên ngành
Tin học đại cương
Tin học văn phòng

Thời gian học tập (giờ)
Thực hành/thực
Lý
tập/ thí nghiệm/
thuyế
bài tập
t
94
148

Số
tín
chỉ
12

Tổng
số

2
1
1

30

15
30

15
9
4

13
5
24

2
1
2

2
2
4
77

45
45
90
1.645

21
15
30
594

21
29
56
967

3
1
4
84

3
5
5

60
75
120

30
40
40

25
30
73

5
5
7

255

Kiểm
tra
13

6


MH 10
MH 11
MH 12
MH 13
MH 14
MH 15
MH 16
MĐ 17
MĐ 18
MĐ 19
MĐ 20
MĐ 21
MĐ 22
MĐ 23
MH 24
MĐ 25
MĐ 26
MĐ 27
MĐ 28

Internet

An tồn vệ sinh CN
Kỹ thuật đo lường
Kỹ thuật điện tử
Ngơn ngữ lập trình C
Kiến trúc máy tính
Mạng máy tính
Kỹ thuật xung số
Thiết kế mạch in
Lắp ráp và cài đặt máy tính
Sửa chữa máy tính
Sửa chữa bộ nguồn
Kỹ thuật sửa chữa màn hình
SC máy in và thiết bị ngoại
vi
Thực tập tốt nghiệp
Cơ sở dữ liệu
Hệ quản trị CSDL
Quản trị mạng
Chuyên đề tự chọn
Tổng cộng

2
2
2
2
3
4
4
2
2

4
6
3
6
3

45
30
30
30
60
90
90
30
30
105
135
60
125
60

15
20
23
18
20
45
45
20
10

30
45
24
45
16

28
8
5
10
36
40
39
8
18
70
85
30
74
41

2
2
2
2
4
5
6
2
2

5
5
6
6
3

6
4
3
2
4
89

215
60
60
45
90
1.900

40
26
15
30
691

215
15
30
28

56
1.112

5
4
2
4
97

2. Chương trình chi tiết mơ đun
Số
TT
1

2

Thời gian
Tên chương mục
Tổng quan về cơ sở dữ liệu
1. Dữ liệu – thông tin
2. Các hệ thống xử lý truyền
thống
3. Phương pháp cơ sở dữ liệu
4. Phân loại người dùng CSDL
Các mơ hình dữ liệu
1. Sơ đồ thực thể liên kết
2. Thực thể,quan hê
3. Các mơ hình dữ liệu cổ điển
4. Mơ hình thực thể quan hệ
5. Mơ hình dữ liệu quan hệ

6. Mơ hình dữ liệu mạng
7. Mơ hình dữ liệu phân cấp

Tổng
số

Lý
thuyết

Thực hành
Bài tập

5

3

2

5

3

1

Kiểm tra

1

7

3

4

5

6

Mơ hình cơ sở dữ liệu quan hệ
1. Các khái niệm
2. Ràng buộc tồn vẹn
3.Các phép tính trên cơ sở dữ
liệu quan hệ
Ngôn ngữ thao tác dữ liệu
1. Đại số quan hệ
2. Phép tính tập hợp thơng
thường
3. Các phép tính đặc biệt
4. Các ngôn ngữ cập nhật dữ
liệu
Ngôn ngữ truy vấn dữ liệu SQL
1. Tổng quan, các qui ước biểu
diễn câu lệnh SQL
2. Ngôn ngữ cập nhật dữ liệu
3. Ngôn ngữ truy vấn dữ liệu
4. Ngôn ngữ Định nghĩa dữ liệu
5. Ngơn ngữ kiểm sốt dữ liệu
Lý thuyết thiết kế cơ sở dữ liệu
1. Phụ thuộc hàm

2. Phép tách các lược đồ quan
hệ
3. Chuẩn hoá lược đồ quan hệ
4. Các dạng chuẩn
5. Chuẩn hóa qua phép tách
6. Chuẩn hóa nhờ phép tổng
hợp
Cộng :

6

4

1

1

14

9

4

1

16

11

4

1

14

10

3

1

60

40

15

5

3. Điều kiện thực hiện mơ đun:
1. Phịng học chun mơn, nhà xưởng
2. Trang thiết bị máy móc
+ Máy chiếu qua đầu
+ Máy chiếu đa phương tiện
+ Máy tính
3. Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu:
* Học liệu:
+ Bộ tranh bằng giấy phim trong dùng để dạy môn cơ sở dữ liệu.
+ Tài liệu hướng dẫn môn cơ sở dữ liệu.
+ Tài liệu hướng dẫn bài học và bài tập thực hành môn cơ sở dữ liệu

+ Giáo trình mơn Cơ sở dữ liệu.
* Dụng cụ:
* Vật liệu:
+ Giấy A4,các loại giấy dùng minh hoạ (nếu có)
8


+ Các hình vẽ minh hoạ giải thuật,các mơ hình quan hệ (nếu có)
+ Tài liệu phát tay (nếu có )
4. Các điều kiện khác:
+ Phịng học mơn Cơ sở dữ liệu đủ điều kiện học lý thuyết và thực hành.
+ Phịng máy tính đầy đủ các phần mềm ứng dụng.
4. Nội dung và phương pháp đánh giá :
1. Nội dung:
* Về kiến thức: Được đánh giá qua bài kiểm tra viết, trắc nghiệm đạt được các yêu cầu
sau:
+ Hiểu rõ vài bài toán quản lý thực tế.
+ Xác định các điều khiển áp dụng cho việc nhập dữ liệu đảm bảo chính xác, có chu trình
xử lý dữ liệu.
+ Hiểu và phân tích được các mơ hình csdl .
+ Thiết kế được cơ sở dữ liệu.
* Về kỹ năng: Đánh giá kỹ năng thực hành của sinh viên trong bài thực hành môn cơ sở
dữ liệu đạt được các u cầu sau:
- Xây dựng được các mơ hình quan hệ.
- Xác định được hoạt động của csdl (các mô hình, cách thiết kế, các ngơn ngữ …).
* Năng lực tự chủ và chịu trách nhiệm: Rèn luyện tư duy logic để phân tích,
tổng hợp. Thao tác cẩn thận, tỉ mỉ .
2. Phương pháp: Được đánh giá bằng hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm
2.1. Cách đánh giá
- Áp dụng quy chế đào tạo Trung cấp hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư số

09/2017/TT-BLĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh và
Xã hội.
- Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Cơ giới như sau:
Điểm đánh giá
+ Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1)
+ Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2)
+ Điểm thi kết thúc môn học
2.2. Phương pháp đánh giá
Phương pháp
đánh giá
Thường xuyên

Phương pháp
tổ chức
Viết/
Thuyết trình

Định kỳ

Viết và
thực hành

Kết thúc mơn

Vấn đáp và

Hình thức
kiểm tra
Tự luận/
Trắc

nghiệm/
Báo cáo
Tự luận/
Trắc
nghiệm/
thực hành
Vấn đáp và

Trọng số
40%
60%
Chuẩn đầu ra
đánh giá
A1, B1, C1

Số
cột
1

Thời điểm
kiểm tra
Sau 10 giờ.

A1, B2, C1, C2

5

Sau 10 giờ

A1, B1, B2,

1

Sau 60 giờ
9


học

thực hành

2.3. Cách tính điểm

thực hành
trên mơ hình

B3,C1,C2

- Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc mô đun được chấm theo thang
điểm 10 (từ 0 đến 10), làm trịn đến một chữ số thập phân.
- Điểm mơ đun là tổng điểm của tất cả điểm đánh giá thành phần của mô đun nhân
với trọng số tương ứng. Điểm mơ đun theo thang điểm 10 làm trịn đến một chữ số thập
phân.
5. Hướng dẫn thực hiện mô đun:
1. Phạm vi áp dụng mơ đun:
Chương trình mơ đun được sử dụng để giảng dạy cho trình độ Trung cấp nghề
2. Hướng dẫn một số điểm chính về phương pháp giảng dạy mô đun
* Đối với giáo viên, giảng viên:
- Giải thích các khái niệm về thơng tin , dữ liệu …
- Trình bày các mơ hình dữ liệu quan hệ

- Xây dựng được các mơ hình quan hệ.
- Thiết kế được cơ sở dữ liệu
- Phát vấn các câu hỏi
- Cho sinh viên nghe một nội dung cụ thể và nêu câu hỏi để sinh viên trả lời
- Phân nhóm cho các sinh viên trao đổi với nhau, trình bày theo nhóm
- thực hiện Các phép tính trên cơ sở dữ liệu quan hệ.
- Xây dựng , thực hiện các bài tốn bằng Ngơn ngữ truy vấn dữ liệu
* Đối với người học:
Thực hiện các bài tập giáo viên giao.
3. Những trọng tâm chương trình cần chú ý
Giáo viên trước khi giảng dạy cần phải căn cứ vào nội dung của từng bài học chuẩn
bị đầy đủ các điều kiện thực hiện bài học để đảm bảo chất lượng giảng dạy.
6. Tài liệu cần tham khảo:
- Nhập môn cơ sở dữ liệu quan hệ - nhà xuất bản Khoa học và kỷ thuật.
- Cơ sở Dữ liệu – Phương Lam, Nguyễn Thiên Băng

10


BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU
MÃ BÀI : MĐ25-01
*Giới thiệu :
Cơ sở dữ liệu là một bộ sưu tập dữ liệu có hệ thống, được lưu trữ bằng điện tử. Nó có
thể chứa bất kỳ loại dữ liệu nào, bao gồm từ, số, hình ảnh, video và tệp. Bạn có thể sử
dụng phần mềm được gọi là hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu (DBMS) để lưu trữ, truy
xuất và chỉnh sửa dữ liệu.

*Mục tiêu:
-Nắm được các khái niệm về cơ sở dữ liệu.
-Hiểu được kiến trúc của 1 hệ cơ sở dữ liệu.

-Phân tích được các đặc điểm chung của dữ liệu,thơng tin và tính độc lập dữ liệu.
*Phương pháp giảng dạy và học tập bài 1:
- Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn
giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề)
- Đối với người học: Chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học
*Điều kiện thực hiện bài học
- Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Phịng học chun mơn
- Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác
- Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình mơ đun, giáo trình, tài
liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan.
- Các điều kiện khác: Khơng có
*Kiểm tra và đánh giá bài học
- Nội dung:
 Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến
thức
 Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.
 Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng mơ đun.
+ Nghiêm túc trong q trình học tập.
- Phương pháp:
 Điểm kiểm tra thường xuyên: không có
 Kiểm tra định kỳ lý thuyết: khơng có
 Kiểm tra định kỳ thực hành: khơng có
*Nội dung chính:
1.1.

MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN

1.1.1.

Định nghĩa Cơ Sở Dữ Liệu (Data Base)

Cơ sở dữ liệu (CSDL) là một hệ thống các thơng tin có cấu trúc được lưu trữ trên
các thiết bị như băng từ, đĩa từ,… để có thể thoả mãn yêu cầu khai thác đồng thời của
11


nhiều người sử dụng.
CSDL gắn liền với đại số, logic toán và một số lĩnh vực khác.
1.1.2.

Ưu điểm của cơ sở dữ liệu

-Giảm sự trùng lắp thông tin xuống mức thấp nhất và do đó bảo đảm được tính
nhất qn và tồn vẹn dữ liệu.
-Đảm bảo dữ liệu có thể truy xuất theo nhiều cách khác nhau.
-Khả năng chia sẻ thông tin cho nhiều người sử dụng.
1.1.3.

Những vấn đề mà CSDL cần phải giải quyết

-Tính chủ quyền của dữ liệu
Tính chủ quyền của dữ liệu được thể hiện ở phương diện an toàn dữ liệu, khả
năng biểu diễn các mối liên hệ ngữ nghĩa của dữ liệu và tính chính xác của dữ liệu.
Điều này có nghĩa là người khai thác CSDL phải có nhiệm vụ cặp nhật các thơng tin
mới nhất của CSDL.
-Tính bảo mật và quyền khai thác thơng tin của người sử dụng
Do có nhiều người được phép khai thác dữ liệu một cách đồng thời, nên cần thiết

phải có một cơ chế bảo mật và phân quyền hạn khai thác CSDL. Các hệ điều hành
nhiều người sử dụng hay hệ điều hành mạng cục bộ đều có cung cấp cơ chế này.
-Tranh chấp dữ liệu
Nhiều người được phép truy nhập cùng một lúc vào tài nguyên dữ liệu của
CSDL với những mục đích khác nhau, do đó cần thiết phải có một cơ chế ưu tiên khi
truy nhập dữ liệu. Cơ chế ưu tiên có thể được thực hiện bằng việc cấp quyền ưu tiên
cho từng người khai thác.
-Đảm bảo an tồn dữ liệu khi có sự cố
Việc quản lý dữ liệu tập trung có thể làm tăng khả năng mất mát hoặc sai lệch
thông tin khi có sự cố như mất điện đột xuất, hay một phần đĩa lưu trữ CSDL bị
hư,… một số hệ điều hành mạng có cung cấp dịch vụ sao lưu ảnh đĩa cứng, tự động
kiểm tra và khắc phục lỗi khi có sự cố. Tuy nhiên, bên cạnh dịch vụ của hệ điều hành,
để đảm bảo CSDL luôn ổn định, một CSDL nhất thiết phải có một cơ chế khơi phục dữ
liệu khi có các sự cố bất ngờ xảy ra.
1.1.4.

Các đối tượng sử dụng CSDL

-Những người sử dụng CSDL không chuyên về lĩnh vực tin học và
CSDL.
-Các chuyên viên CSDL biết khai thác CSDL Những người này có thể
xây dựng các ứng dụng khác nhau, phục vụ cho các mục đích khác nhau trên
CSDL.
-Những người quản trị CSDL, đó là những người hiểu biết về tin học, về các hệ
quản trị CSDL và hệ thống máy tính. Họ là người tổ chức CSDL, do đó họ phải nắm
12


rõ các vấn đề kỹ thuật về CSDL để có thể phục hồi CSDL khi có sự cố. Họ là những
người cấp quyền hạn khai thác CSDL, do vậy họ có thể giải quyết được các vấn đề

tranh chấp dữ liệu nếu có.
1.1.5.

Hệ Quản Trị Cơ Sở Dữ Liệu (Data Base Management System)

Để giải quyết tốt những vấn đề mà cách tổ chức CSDL đặt ra như đã nói ở trên,
cần thiết phải có những phần mềm chuyên dùng để khai thác chúng. Những phần mềm
này được 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
như: MS Access, Visual Foxpro, SQL Server Oracle, …
Mỗi hệ quản trị CSDL đều được cài đặt dựa trên một mơ hình dữ liệu cụ thể. Dù
là dựa trên mơ hình dữ liệu nào, một hệ quản trị CSDL cũng phải hội đủ các yếu tố sau:
-Ngôn ngữ giao tiếp giữa người sử dụng và CSDL, bao gồm :
Ngôn ngữ mô tả dữ liệu: Để cho phép khai báo cấu trúc của CSDL, khai báo các
mối liên hệ của dữ liệu và các quy tắc quản lý áp đặt lên các dữ liệu đó.
Ngơn ngữ thao tác dữ liệu: Cho phép người sử dụng có thể cập nhật dữ liệu
(thêm/sửa/xố)
Ngơn ngữ truy vấn dữ liệu: Cho phép người khai thác sử dụng để
truy vấn các thông tin cần thiết trong CSDL
Ngôn ngữ quản lý dữ liệu: Cho phép những người quản trị hệ thống thay đổi cấu
trúc của các bảng dữ liệu, khai báo bảo mật thông tin và cấp quyền hạn khai thác
CSDL cho người sử dụng.,…
-Từ điển dữ liệu:
Dùng để mô tả các ánh xạ liên kết, ghi nhận các thành phần cấu trúc của CSDL,
các chương trình ứng dụng, mật mã, quyền hạn sử dụng,…
-Cơ chế giải quyết vấn đề tranh chấp dữ liệu:
Mỗi hệ quản trị CSDL cũng có thể cài đặt một cơ chế riêng để giải quyết các vấn
đề này. Một số biện pháp sau đây thường được sử dụng: thứ nhất: cấp quyền ưu tiên
cho từng người sử dụng; thứ hai: Đánh dấu yêu cầu truy xuất dữ liệu, phân chia thời

gian, người nào có yêu cầu trước thì có quyền truy xuất dữ liệu trước,…
-Hệ quản trị CSDL cũng phải có cơ chế sao lưu (backup) và phục hồi (restore)
dữ liệu khi có sự cố xảy ra.
Điều này có thể thực hiện sau một thời gian nhất định hệ quản trị CSDL sẽ tự
động tạo ra một bản sao CSDL, cách này hơi tốn kém, nhất là đối với CSDL lớn.
-Hệ quản trị CSDL phải cung cấp một giao diện thân thiện, dễ sử
dụng.
1.1.6.

Các Ứng Dụng Của Cơ Sở Dữ Liệu
13


Hiện nay, hầu như CSDL gắn liền với mọi ứng dụng của tin học; chẳng
hạn như việc quản lý hệ thống thông tin trong các cơ quan nhà nước, việc lưu trữ
và xử lý thông tin trong các doanh nghiệp, trong các lĩnh vực nghiên cứu khoa học,
trong công tác giảng dạy, cũng như trong việc tổ chức thông tin đa phương tiện,…

14


Bài 2: CÁC MƠ HÌNH DỮ LIỆU
MÃ BÀI :MĐ25-02
*Giới thiệu :
Mơ hình dữ liệu là sự trừu tượng hố mơi trường thực. Mỗi loại mơ hình dữ liệu
đặc trưng cho một cách tiếp cận dữ liệu khác nhau của những nhà phân tích thiết kế
CSDL. Mỗi loại mơ hình dữ liệu đều có những ưu điểm và những mặt hạn chế của nó,
nhưng vẫn có những mơ hình dữ liệu nổi trội và được nhiều người quan tâm nghiên
cứu.
Sau đây chúng ta sẽ điểm qua lịch sử phát triển của các mơ hình dữ liệu.

Vào những năm sáu mươi, thế hệ đầu tiên của CSDL ra đời dưới dạng mô hình
thực thể kết hợp, mơ hình mạng và mơ hình phân cấp.
Vào những năm bảy mươi, thế hệ thứ hai của CSDL ra đời. Đó là mơ hình dữ
liệu quan hệ do EF. Codd phát minh. Mơ hình này có cấu trúc logic chặt chẽ. Đây là
mơ hình đã và đang được sử dụng rộng khắp trong công tác quản lý trên phạm vi tồn
cầu. Việc nghiên cứu mơ hình dữ liệu quan hệ nhằm vào lý thuyết chuẩn hoá các quan
hệ và là một công cụ quan trọng trong việc phân tích thiết kế các hệ CSDL hiện nay.
Mục đích của nghiên cứu này nhằm bỏ đi các phần tử khơng bình thường của quan hệ
khi thực hiện các phép cập nhật, loại bỏ các phần tử dư thừa.
Sang thập kỷ tám mươi, mơ hình CSDL thứ ba ra đời, đó là mơ hình cơ sở dữ
liệu hướng đối tượng, mơ hình cơ sở dữ liệu phân tán, mơ hình cơ sở dữ liệu suy
diễn,…
Trong phần tiếp theo sau đây, chúng tơi sẽ trình bày về mơ hình dữ liệu tiêu biểu
nhất để thiết kế (bước đầu) một ứng dụng tin học đó là mơ hình thực thể kết hợp.
Trong các chương cịn lại của giáo trình này chúng tơi sẽ trình bày về mơ hình dữ liệu
quan hệ.

*Có nhiều mơ hình được đề nghị, ở đây chúng ta sẽ khảo sát các mơ hình đặc
trưng nhất:
*Mục tiêu :
- Phân loại được các mơ hình dữ liệu,các sơ đồ quan hệ .
- Nắm được tầm quan trọng của các mơ hình dữ liệu quan hệ.
- Vận dụng để giải quyết các bài tốn về mơ hình dữ liệu quan hệ
*Phương pháp giảng dạy và học tập bài 2:
- Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn
giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề).
- Đối với người học: Chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học
*Điều kiện thực hiện bài học
15

- Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Phịng học chun mơn
- Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác
- Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình mơ đun, giáo trình, tài liệu
tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan.
- Các điều kiện khác: Khơng có
*Kiểm tra và đánh giá bài học
- Nội dung:
 Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến
thức
 Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.
 Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng mơ đun.
+ Nghiêm túc trong q trình học tập.
- Phương pháp:
 Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)
 Kiểm tra định kỳ lý thuyết: khơng có
 Kiểm tra định kỳ thực hành: 1 điểm kiểm tra ( hình thức vấn đáp và thực hành)
*Nội dung chính:
1. Sơ đồ mối quan hệ thực thể (Entity Relationship Diagram- ERD)

16


17


4. Mơ hình quan hệ thực thể (the entity-relationship model)

18


19


20


21


5. Mơ hình quan hệ.
Cơ sở dữ liệu quan hệ được xây dựng theo lý thuyết do E.F.Codd giới thiệu
năm 1970. Thuật ngữ “quan hệ” là do bảng dữ liệu 2 chiều được Codd gọi là bảng
quan hệ. Mơ hình quan hệ từ năm 1980 đã trở thành mơ hình được dùng rộng rãi để
phát triển hệ quản trị CSDL.
Đặc điểm của mơ hình dữ liệu quan hệ:
- Dữ liệu được thể hiện trong các bảng. Các bảng gọi là các “quan hệ”. Mỗi
bảng gồm các dòng và các cột, mỗi cột có một tên duy nhất. Các dịng gọi là các
“bộ”, cột là “thuộc tính”.
- Mỗi dịng cho thơng tin về một đối tượng cụ thể, bao gồm một bộ các giá trị
tương ứng với các cột, mỗi giá trị thể hiện thơng tin về một thuộc tính của đối tượng
đó, tên thuộc tính này chính là tên cột mà giá trị đó được hiển thị.
- Mối liên kết giữa các đối tượng được thể hiện bằng mối liên kết giữa các
bảng nhờ vào sự xuất hiện trùng lặp của một số thuộc tính ở hơn một bảng.
Ví dụ: Ta có các bảng dữ liệu trong CSDL sau:

22

Cơ sở dữ liệu quan hệ dùng các thuộc tính để liên kết dữ liệu giữa các bảng
khác nhau thay vì dùng con trỏ để liên kết tập bản ghi như trong mơ hình mạng.
Chẳng hạn thuộc tính MaKH của bảng KHACH_HANG và thuộc tính
KhachHang của bảng DON_HANG là 2 thuộc tính dùng để liên kết hai bảng quan
hệ này.
6. Mơ hình mạng
Mơ hình mạng được biểu diễn như một đồ thị có hướng. Dữ liệu được biểu
diễn bởi một tập các bản ghi, các mối quan hệ được biểu diễn bởi các mối nối
(links) có thể được xem như những con trỏ. Xuất phát từ một đối tượng (biểu diễn
bằng một bản ghi), có thể nối với một nút bất kỳ để biểu diễn một liên kết 1-n thông
qua con trỏ liên kết, và có thể có nhiều mối quan hệ đến những đối tượng khác.
Sự khác nhau chính giữa hệ thống mạng và hệ thống phân cấp là mơ hình
mạng khơng ràng buộc về số và hướng của các liên kết thiết lặp giữa các nút.
Ví dụ 1: Mơ hình quản lý nhân sự của một Cơng ty

7. Mơ hình phân cấp
Mơ hình phân cấp hay mơ hình CSDL dạng cây được tổ chức theo cấu trúc từ trên
xuống dưới giống như cây lộn ngược. Mỗi nút tương ứng với một kiểu dữ liệu, có
thể có một hoặc nhiều trường, mô tả thực thể và một nhánh cây tạo nên một liên kết
23


giữa kiểu dữ liệu này với kiểu dữ liệu khác. Mỗi nút đều có một nút cha và nhiều
nút con, trừ nút gốc khơng có nút cha.
Ví dụ mơ hình phân cấp quản lý nhân sự của một Cơng ty:

Hình: Mơ hình phân cấp
Tuy nhiên, mơ hình chỉ thể hiện được quan hệ 1-n (một-nhiều), tức là chỉ mô

tả được trường hợp nút cha có nhiều nút con như một phịng thì có thể có nhiều
nhân viên hay một phịng có thể có nhiều dự án, cịn trường hợp ngược lại thì
khơng. Chẳng hạn nếu một dự án mà thuộc về nhiều phịng thì dự án phải được lưu
ở nhiều nơi khác nhau. Điều này gây dư thừa dữ liệu và lãng phí khơng gian lưu trữ.
Điểm nổi bật trong các thủ tục truy xuất đến một đối tượng trong mơ hình
phân cấp là đường dẫn đi từ gốc đến phần tử cần xét trong cây phân cấp
1.2.

MƠ HÌNH THỰC THỂ KẾT HỢP

Hiện nay mơ hình dữ liệu quan hệ thường được dùng trong các hệ quản trị
CSDL, đây là mơ hình dữ liệu ở mức vật lý. Để thành lập được mơ hình này,
thường là phải dùng mơ hình dữ liệu ở mức quan niệm để đặc tả, một trong
những mơ hình ở dạng đó là mơ hình thực thể kết hợp (sau đó mới dùng một số
quy tắc để chuyển hệ thống từ mơ hình này về mơ hình dữ liệu quan hệ – các
quy tắc này sẽ được nói đến trong mục 2.2).
Sau đây là các khái niệm của mơ hình thực thể kết hợp.
1.2.1.

Thực Thể (entity)

Thực thể là một sự vật tồn tại và phân biệt được, chẳng hạn sinh viên
Nguyễn Văn Thành, lớp Cao Đẳng Tin Học 2A, môn học Cơ Sở Dữ Liệu, xe
máy có biển số đăng ký 52-0549,… là các ví dụ về thực thể.
1.2.2.

Thuộc tính (attribute)

Các đặc điểm riêng của thực thể gọi là các thuộc tính.
Chẳng hạn các thuộc tính của sinh viên Nguyễn Văn Thành là:mã số sinh

viên, giới tính, ngày sinh, hộ khẩu thường trú, lớp đang theo học, …
(Trong giáo trình này, tên thuộc tính được viết bằng chữ in hoa)
1.2.3.

Loại thực thể (entity type)
24


Là tập hợp các thực thể có cùng thuộc tính. Mỗi loại thực thể đều phải
được đặt tên sao cho có ý nghĩa. Một loại thực thể được biểu diễn bằng một
hình chữ nhật.
Ví dụ các sinh viên có mã sinh viên là ““02CĐTH019”, “02CĐTH519”,
“02TCTH465”,… nhóm lại thành một loại thực thể, được đặt tên là Sinhvien
chẳng hạn.
Tương tự trong ứng dụng quản lý điểm của sinh viên (sẽ được trình bày
ngay sau đây) ta có các loại thực thể như Monhoc, Lop, Khoa,…
(Trong giáo trình này, tên của loại thực thể được in hoa ký tự đầu tiên, các
ký tự cịn lại viết thường).
Khố (key)
Khố của loại thực thể E là một hay một tập các thuộc tính của E có thể
dùng để phân biệt hai thực thể bất kỳ của E.
1.2.4.

Ví dụ khố của loại thực thể Sinhvien là MASV, của Lớp là MALOP, của
Khoa là MAKHOA, của Monhoc là MAMH,…
Cần chú ý rằng khi biểu diễn một hệ thống bằng mơ hình thực thể kết hợp
thì tên của các loại thực thể phải khác nhau. Trong danh sách các thuộc tính của
một loại thực thể thì tập thuộc tính khố thường được gạch dưới liền nét. Nếu
một hệ thống có nhiều loại thực thể, để đơn giản hố mơ hình, người ta có thể
chỉ nêu tên các loại thực thể; cịn các thuộc tính của loại thực thể được liệt kê

riêng.
TÊN THUỘC TÍNH 1
Tên loại Thực
Thể

TÊN THUỘC TÍNH 2
Hoặc ngắn gọn như sau

Tên loại thực
Thể

TÊN THUỘC TÍNH 3
Ví dụ 1.1:
Bài tốn quản lý điểm của sinh viên được phát biểu sơ bộ như sau:
Mỗi sinh viên cần quản lý các thông tin như: họ và tên (HOTENSV),ngày
tháng năm sinh(NGAYSINH), giới tính (NU), nơi sinh(NƠISINH), hộ khẩu
25