bài giảng cơ sở dữ liệu chương 3 :mô hình dữ liệu quan hệ- ths. nguyễn thị khiêm hòa

Chƣơng 3
MÔ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ
Relation_Data_Model
Giảng viên: Ths. Nguyễn Thị Khiêm Hòa
NỘI DUNG
• Mô hình quan hệ
• Ràng buộc toàn vẹn
• Thiết kế cơ sở dữ liệu quan hệ
Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng TP.HCM
2
BA THÀNH PHẦN CỦA MÔ HÌNH DL QUAN HỆ
Tổ chức
dữ liệu
Thao tác
trên dữ liệu
Ràng
buộc trên
dữ liệu
Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng TP.HCM
3
MÔ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ
• Lƣợc đồ quan hệ
• Bậc của quan hệ
• Thuộc tính
• Miền giá trị
• Bộ dữ liệu
• Thể hiện quan hệ
• Lƣợc đồ cơ sở dữ liệu quan hệ
Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng TP.HCM
4
QUAN HỆ

Chi nhánh
Số TK
Tên Khách hàng Số dƣ
TPHCM 101 Hồ Thanh Hải 1000
Hà Nội 103 Nguyễn Thiên An

1800
Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng TP.HCM
5
Dòng
Cột
Bảng: TIỀN GỞI
D
1
D
2
D
3
D
4
QUAN HỆ
• Mỗi bảng là tập hợp các tập hợp con có thể có
TIỀN GỞI = D
1
× D
2
× D
3
× D
4

(Tích Descartes)
• Quan hệ là tập con của tích Descartes của một danh
sách các miền giá trị.
• Ký hiệu: R.
• Thành phần: cột_thuộc tính, dòng_bộ (bản ghi)
• Tích Descartes D
1
× D
2
× … × D
n
đƣợc gọi là quan
hệ n ngôi: bậc của quan hệ
Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng TP.HCM
6
THUỘC TÍNH
• Mỗi cột đƣợc gọi là thuộc tính (attribute) cho biết ý
nghĩa từng giá trị dữ liệu trong một bộ.
• Thứ tự thuộc tính trong một bộ là không quan trọng.
• Thuộc tính trong quan hệ là thuộc tính đơn và đơn trị
• Bậc của quan hệ: số thuộc tính của quan hệ.
Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng TP.HCM
7
MIỀN GIÁ TRỊ
• Tập hợp các giá trị mà một thuộc tính có thể nhận
đƣợc gọi là miền giá trị.
• Ký hiệu: Dom(A
i
).
• Miền giá trị có thể nhận giá trị NULL

Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng TP.HCM
8
BỘ DỮ LIỆU
• Mỗi dòng trong quan hệ (trừ tiêu đề) đƣợc gọi là một
bộ (tuple), là tập hợp giá trị mô tả một thực thể hoặc
mối kết hợp trong thế giới thực.
Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng TP.HCM
9
LƢỢC ĐỒ QUAN HỆ
• Đƣợc đặc trƣng bởi một biểu đồ Q và tập hữu hạn
các thuộc tính {A
1
, A
2
, …, A
n
}
• Tập các thuộc tính của lƣợc đồ quan hệ Q đƣợc ký
hiệu Q
+
• Lƣợc đồ cơ sở dữ liệu quan hệ: Bao gồm nhiều lƣợc
đồ quan hệ con

Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng TP.HCM
10
VÍ DỤ MẪU
Hình 4.1. Một thể hiện của quan hệ EMPLOYEE
Thuộc tính
Bộ dữ liệu Giá trị thành phần

Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng TP.HCM
11
VÍ DỤ MẪU
DEPARTMENT
DNumber
DName
mgrSSN
mgrStartdate
DEPENDENT
DName
ESSN
DSe x
DBirthdate
DRelationship
DEPLOCATION
DNum
DLocation
EMPLOYEE
ESSN
EName
ESalary
ESex
EBirthdate
EStartdate
DNum
supervisorSSN
PROJECT
PNumber
PName
PLocation

DNum
WORKSON
ESSN
PNum
workHours
Hình 4.2. Lược đồ cơ sở dữ liệu COMPANY
Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng TP.HCM
12
MỘT SỐ ĐẶC TRƢNG CỦA MÔ HÌNH DỮ
LIỆU QUAN HỆ
• Thứ tự của các bộ trong quan hệ
Hình 4.3. Hai thể hiện của quan hệ EMPLOYEE
TƢƠNG ĐƢƠNG
Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng TP.HCM
13
MỘT SỐ ĐẶC TRƢNG CỦA MÔ HÌNH DỮ
LIỆU QUAN HỆ
• Thứ tự của các giá trị bên trong một bộ
Hình 4.3. Hai thể hiện của quan hệ EMPLOYEE
TƢƠNG ĐƢƠNG
Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng TP.HCM
14
MỘT SỐ ĐẶC TRƢNG CỦA MÔ HÌNH DỮ
LIỆU QUAN HỆ
• Các giá trị thuộc tính trong bộ
Giá trị thuộc tính là giá trị đơn
Sử dụng NULL để biểu diễn
giá trị không biết
MỘT SỐ ĐẶC TRƢNG CỦA MÔ HÌNH DỮ
LIỆU QUAN HỆ

• Quan hệ biểu diễn thực thể và quan hệ biểu diễn liên
kết
EMPLOYEE (ESSN, EName, ESalary, …, DNum, supervisorSSN)
PROJECT (PNumber, PName, PLocation, DNum)
WORKSON (ESSN, PNum, workHours)
Quan hệ biểu diễn thực thể
Quan hệ biểu diễn liên kết
Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng TP.HCM
16
RÀNG BUỘC TOÀN VẸN
• Là những quy định, điều kiện ràng buộc đƣợc áp dụng
trên toàn bộ CSDL nhằm đảm bảo CSDL luôn biểu diễn
đúng ngữ nghĩa thực tế. Tất cả các RBTV phải đƣợc
thỏa mãn tại mọi thời điểm.
• Tiêu chuẩn:
• Tính toàn vẹn dữ liệu
• Tính kết dính
• Tính nhất quán


Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng TP.HCM
17
BỐI CẢNH của RÀNG BUỘC TOÀN VẸN
• Bối cảnh của RBTV là những lƣợc đồ quan hệ liên quan
đến RBTV đó.
• Có ba thao tác cập nhật dữ liệu ảnh hƣởng đến RBTV:
• Thêm: thêm mới một (số) bộ dữ liệu vào quan hệ
• Sửa: cập nhật giá trị một (số) bộ dữ liệu vào quan hệ
• Xóa: xóa một (số) bộ dữ liệu vào quan hệ

Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng TP.HCM
18
HOẠT ĐỘNG 1
• Thao tác thêm mới có khả năng gây ra vi phạm ràng
buộc toàn vẹn nào?
• Thao tác sửa có khả năng gây ra vi phạm ràng buộc
toàn vẹn nào?
• Thao tác xóa có khả năng gây ra vi phạm ràng buộc
toàn vẹn nào?
NỘI DUNG của RÀNG BUỘC TOÀN VẸN
• Nội dung của RBTV có thể đƣợc biểu diễn bằng:
• Ngôn ngữ tự nhiên
• Ngôn ngữ hình thức

Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng TP.HCM
20
BẢNG TẦM ẢNH HƢỞNG của RBTV
• Ký hiệu: dấu cộng (+), dấu trừ (-)
• Bảng tầm ảnh hƣởng cho một RBTV:
Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng TP.HCM
21
Tên_RB
Thêm Xóa Sửa
Quan hệ
1 + -
+ (thuộc
tính)

Quan hệ
2 - +

-

…

Quan hệ
n - + -
BẢNG TẦM ẢNH HƢỞNG của RBTV
• Bảng tầm ảnh hƣởng tổng hợp
Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng TP.HCM
22
RB1 RB2 … RBm
T
X
S
T

X
S
T

X
S
T

X
S
Quan hệ
1 +

-

+

+

-

+

…
…
…
+

-

+

Quan hệ
2 -

+

-

-

+

-

-

+

-

…

Quan hệ
n -

+

-

-

+

-

-

+

-

PHÂN LOẠI RÀNG BUỘC TOÀN VẸN
• RBTV trên một quan hệ

• RBTV miền giá trị
• RBTV liên bộ trên một quan hệ
• RBTV liên thuộc tính trên một quan hệ
• RBTV trên nhiều quan hệ
• RBTV tham chiếu
• RBTV liên bộ trên nhiều quan hệ
• RBTV liên thuộc tính liên quan hệ
• RBTV trên thuộc tính tổng hợp
Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng TP.HCM
23
RÀNG BUỘC TOÀN VẸN DỮ LIỆU
• Giá trị ứng với thuộc tính A phải là đơn trị
và phải thuộc miền giá trị dom(A)
Ràng buộc miền giá trị


Ví dụ
Mọi bộ trong quan hệ EMPLOYEE có giá trị
tại ESex là ‘M’, ‘F’, hoặc null
RÀNG BUỘC TOÀN VẸN DỮ LIỆU
• Ràng buộc khóa
• Hai bộ bất kỳ của quan hệ không có giá trị bằng
nhau tại thuộc tính khóa
• Định nghĩa
• SK là siêu khóa của quan hệ R khi hai bộ bất kỳ
của R không có giá trị bằng nhau tại SK
• K là khóa của quan hệ R khi
• K là siêu khóa
• K là siêu khóa nhỏ nhất
Khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Đại học Ngân hàng TP.HCM

25