Cơ sở dữ liệu - Database

CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 1
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

I/ DẪN NHẬP VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU
1/ Hệ thống tập tin không cấu trúc - dạng văn bản rời rạc.
DOS
NC
→ file văn bản (hệ thống rời rạc)
2/ Hệ thống tập tin có cấu trúc:
Là các tập tin được lưu trữ ở dạng Record. Đối với dạng tập tin này ta có
thể xử lý tự động.
3/ Cơ sở dữ liệu hoạt động trên mạng:
Có thể là mạng cục bộ hay mạng phân tán.

II/ CÁC KHÁI NIỆM
1/ Cơ sở dữ liệu là tập hợp dữ liệu đượ
c tổ chức chặt chẽ để giải quyết các
mục tiêu thực tế bằng các bài toán phức tạp.
Mục tiêu Lưu trữ.
2/ Hệ quản trị Cơ sở dữ liệu là các phần mềm đáp ứng được nhu cầu về
quản lý và xây dựng được Cơ sở dữ liệu và có thể thao tác được trên đó,
thường bao gồm các phần mềm như MicrosoftExcel, Foxpro, Access, Paratox,
PowerBuilder, InterBase, Oracle, SQLServer, DB2…

III/ KIẾ
N TRÚC CƠ SỞ DỮ LIỆU
Cơ sở dữ liệu trên máy cục bộ:
SingleUser (một người dùng).
MultiUser (đa người dùng).
Cơ sở dữ liệu mạng LAN (mạng cục bộ LocalAreaNetwork).

IV/ BA MỨC ĐỘ TRIÙ TƯỢNG CUẢ MỘT CƠ SỞ DỮ LIỆU

View 1


View 2 Mức quan Lưu trữ vật lý
niệm

View 3

View: Nhìn nhận ở mức độ hiển thị.
Mức quan niệm: Nhìn tổng quát mối quan hệ giưã các Table, mối quan hệ
giưã các tập tin.
Lưu trữ vật lý: bao nhiêu tập tin: là mức độ cài đặt có liên quan đến phần
cứng. Cụ thể hơn: bao gồn các tập tin nào.
Quan niệm: nhìn tổng thể, xác định Cơ sở dữ liệu gồm đối tượng gì? Trên
đối tượng có thể đáp ứ
ng truy xuất ở mức độ nào? Yêu cầu nào?
Thể hiện gồm các cách nhìn khác nhau thuộc phạm vi sử dụng cuả người
dùng.
V/ CẤU TRÚC CUẢ MỘT HỆ CƠ SỞ DỮ LIỆU
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 2


USERS APPLICATION

Bản quyền Bộ xử lý Bộ dịch DLL
truy xuất ngôn ngữ SQL

Bảng truy xuất Bộ quản trị CSDL Mô tả CSDL
đồng thời

Bộ quản lý tập tin



Mức vật lý

VI/ MÔ HÌNH DỮ LIỆU VÀ CÁC KHÁI NIỆM
1/ Định nghiã về mô hình dữ liệu (DataModel):
Mô hình dữ liệu là tập hợp ký hiệu và cách kết nối để diễn đạt ở mức
quan niệm.

Hệ thống thông Hệ thống ở Hệ thống ở
tin thực tế mức quan niệm mức vật lý

gồm các thông tin được Cài đặt thông tin ở dạng
đóng gói và diễn đạt Table, DBF, File
ở mô hình

Khái niệm về thực thể (Entily):
Thực thể là một đối tượng có thật hoặc tồn tại ở quan niệm.
Ví dụ:
- Con người, xe cộ….
- Thánh nhân.
Thuộc tính (Attribute):

Mỗi thực th
ể có nhiều thuộc tính khác nhau.
Lớp thực thể (ClassEntily):
Là các thực thể nhận ra bằng tập thuộc tính, các lớp thực thể khác nhau
thì có các thuộc tính khác nhau.
Ví dụ:
SINH_VIEN(Maso,Hoten,Ngaysinh,…)
LOP(Malop,Tenlop)
Thuộc tính chỉ danh: Là tập thuộc tính cuả lớp thực thể nào đó. Mỗi tập
thực thể chỉ có một chỉ danh duy nhất.
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 3
Không thể có hai thực thể cuả cùng một lớp thực thể có cùng một thuộc
tính chỉ danh.
Mỗi giá trị cuả thuộc tính chỉ danh chỉ xác định một thực thể duy nhất.
Ký hiệu:

Tên lớp thực thể hoặc Tên lớp thực thể

Thuộc tính Thuộc tính




Mối kết hợp:
Là các mối liên kết có thể có, tương tự như trên, mối kết hợp có thể có các
thuộc tính riêng và cũng có thể có các thuộc tính chỉ danh:

Thuộc tính


Bản số thực thể
Bản số thực thể tham gia vào mối kết hợp là bảng ghi giá trị lớn nhất và
giá trị nhỏ nhất mà thực thể đó có thể xuất hiện trong mối kết hợp (tần suất xuất
hiện).
Bản số mối kết hợp là số tối đ
a các thực thể tham gia vào mối kết hợp.
Nói khác đi là nó diễn đạt tần xuất sự xuất hiện cuả một thực thể nào đó.


VII/ MỘT SỐ VÍ DỤ VỀ MÔ HÌNH DỮ LIỆU












Tên mối kết

hợp
Bài
toán
thực
tế
Mô hình
hóa
Cơ sở dữ liệu
Quy tắc quản lý
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 4

Bài toán 1: Quản lý học sinh phổ thông:
Lớp
Họ và tên
Phái
Ngày sinh
Nơi sinh
Điạ chỉ
Tên Cha
Tên Mẹ
Dân tộc
Môn học
Học lực
Hạnh kiểm

Quy tắc:
i) Học sinh học duy nhất ở một lớp.
ii) Học sinh có thể học ở nhiều lớp. có thể không học ở lớp nào.

Mô hình hoá


Mô hình ER (Entlity Relation)



Mô hình quan hệ




Cài đặt Cơ sở dữ
liệu

Thực thể Mối quan hệ

Thuộc tính

Mối kết hợp:
Là dạng mối kết hợp phụ thuộc tồn tại thực thể.
Thực thể A nhận thêm thuộc tính cuả thực thể B - tạo mới một quan hệ
trong đó các thuộc tính khoá nhận mối quan hệ thực thể mối kết hợp làm khoá
HOCSINH(MS_LOP- TENLOP)
HOCSINH(MA_HS,TEN,NGAYSINH,DIACHI…)
MONHOC(MA_MH,TEN_MH)
KETQUA(MA_HS,MA_MH,KETQUA)
CHUONGTRINH(MS_LOP,MA_MH,GIAI_DOAN)
Học sinh
Môn học

Lớp
Kết
quả
Học
Chương
trình
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 5
Bài toán 2:
Quản lý xuất nhập tồn kho, tập tự điển dữ liệu như sau:
MSMH Mã số mặt hàng;
TENMH Tên mặt hàng;
DVT Đơn vị tính;
MSKHO Mã kho;
TENKHO Tên kho;
DCKHO Điạ chỉ kho;
SOPN Số phiếu nhập;
NGAYPN Ngày phiếu nhập;
SLGN Số lượng hàng nhập;
DGN Đơn giá nhập;
SOPX Số phiếu xuất;
NGAYPX Ngày phiếu xuất;
SLGX Số lượng hàng xuất;
DGX Đơn giá xuất;
MSKH Mã số khách hàng;
DC Điạ
chỉ khách hàng;
MA_NCC Mã số Nhà cung cấp;
DT Điện thoại;
T Tồn;

MÔ HÌNH CƠ SỞ DỮ LIỆU QUAN HỆ

I/ MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Mặt hàng
Khả năng cung cấp
Tồn kho Kho
Chi tiết xuất nhập
Phiếu xuất nhập Khách hàng
Nhà cung cấp

Khách hàng
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 6
1/ Cơ sở dữ liệu:
Các mô hình Cơ sở dữ liệu:
+ Mô hình phân cấp:
Các loại dữ liệu được ấn định cấp liên kết khác nhau trong tổ chức hình
cây có cấu trúc. Sự liên kết từ cấp thấp hơn đến cấp cao hơn là sự liên hệ trực
tiếp.
Ví dụ:
Khoa

Ngành A

Lớp A1

Lớp A2

Lớp A3

Ngành B

Lớp B1


Lớp B2

Mô hình mạng:
Các lo
ại dữ liệu tạo thành các nút trên mạng. Giưã các nút liên hệ một

chiều từ loại dữ liệu này sang loại dữ liệu khác:

Khoa













Mô hình quan hệ:
Các loại dữ liệu khác nhau là một bảng hay các bảng khác nhau có một
thuộc tính quan hệ có thể tham chiếu đến các thuộc tính khác tuỳ theo ngữ
nghiã.
Gồm

Ngành
Gồm
Lớp
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 7

2/ Cơ sở dữ liệu tổ chức ở mức vật lý:
+ Cơ sở dữ liệu cục bộ.
+ Cơ sở dữ liệu mạng.
i/ Mô thức khai thác từ xa:















ii/ Kiến trúc Client/Server

iii/ Ngoài ra còn có kiến trúc Client/Server chia xẻ:
Mỗi Client có một DBMS Client, trên Server có DBMS Server
II/ MÔ HÌNH CƠ SỞ DỮ LIỆU QUAN HỆ
1/ Các khái niệm chính:
Miền (Domain_Field): Là mộ
t tập hợp các giá trị có thể có cuả một phần
tử thông tin.
Bộ (Record Tuple): Là tích Dercate gồm n miền tập hợp tất cả các giá trị
có thể có.
DBMS
HARD_DISK OR
FLOPPY_DISK
(MEMORY)
CENTRAL
PROCESSOR
DBMS
HARD_DISK OR
FLOPPY_DISK
(MEMORY)
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 8
Ví dụ: Ngày 1 31; tháng 1 12; năm 0 2000;
ngày * tháng * năm = bộ Dương lịch
Quan hệ (Relation) là tập con cuả tích Dercate cuả một hay nhiều miền.
Khái niệm bộ thường gắn chặt với quan hệ gọi là bộ quan hệ, trong đó các miền

gọi là các thuộc tính.
Ký hiệu: Q={A1;A2;…}
Q
+
: Tập thuộc tính cuả Q;
Q: Quan hệ.
Khoá cuả quan hệ Q trên tâp thuộc tính {A1;A2;…} là tập con K chứa tát
cả các thuộc tính A1; A2… có thể có thoả mãn tính chất:
+ ∀t1,t2 ∈q;∃A ∈K:t1(A)≠t2(A)
+ ∃A ∈K: t1(A) duy nhất tối tiểu.
2/ Đại số quan hệ:
Cho Q(A1,A2,…A
n
) quan hệ Q là tập hợp hữu hạn quan hệ, trên đó có
các phép toán: hợp; giao; trừ; tích Descarte:
* Phép hợp (∪): Phép hợp giưã P và Q cho một quan hệ mới gồm các bộ
thuộc P hoặc thuộc Q hay cả hai:
Q ∪ P = {t/t ∈ P or t ∈ Q or t ∈ P and Q}
* Phép giao (∩) cuả P và Q hình thành một quan hệ mới gồm các bộ vưà
thuộc P vưà thuộc Q:
P ∩ Q = {t/t ∈ P and t ∈ Q}
* Phép trừ (\) cuả P và Q hình thành một quan hệ mới là tập h
ợp các bộ
vưà thuộc P vưà thuộc Q.
P\Q={t/t ∈ P and t ∈ Q}
* Tích Dercaster cuả P và Q là tập m+n bộ với m thành phần đầu thuộc Q,
n thành phần sau thuộc P.
QxP={t/t t=(a1,a2…,am) ∈ Q , t(b,b2,…,bm) ∈ P}
* Phép chiếu: Cho Q(A1,A2 ,An), X là tập con cuả tập thuộc tính Q
+

trên
Q hình thành quan hệ mới gồm N bộ xác định trên X.
Q(A1,A2, ,An), X ∈ Q
+

Π(Q)={t[X]/t ∈ Q}

Ví dụ
Q ( A B C D)
Π[A,C}(Q)
a1 b1 c1 d1 A C
a2 b2 c2 d2 a1 c1
a3 b3 c3 d3 a2 c2
a4 b4 c4 d4 a3 c3
a4 c4
* Phép chọn: Phép chọn trên quan hệ Q hình thành một quan hệ mới gồm
các bộ trong Q thoả mãn điều kiện D(X) với X là tập hợp con cuả tập thuộc
tính Q+. Giá trị cuả D(X) có thể là TRUE hoặc FALSE.
Ví dụ: D(X) X={A;C}
D(X)=TRUE ⇔ A=a1 and C=c1
Biểu diễn: σ D
X
(Q)={t ∈Q/D(X)=TRUE}
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 9
Trình bày ( σ(Q):D(X)=TRUE}
Ví dụ:
MH(MSMH,TENMH,DVT)
PXN(SOP,NGAYP,MSKHO,MSKH,LOAI)
CTPXN(SOP,MSMH,SLG,DG)

KHO(MSKHO,TENKH,DC,DT)
KH_CC(MSKH,MSMH,DGCC,NGAYG)
TONKHO(MSKHO,MSMH,SLTON)
Để biết số tồn cuả mặt hàng có mã số KT001 ở tại kho TCC:
σ(TONKHO:MSMH KT001 AND MSKHO=TCC)
Để biết số lượng tồn cuả mặt hàng KT001 ở kho TCC:
Π[SLTON] σ (TONKHO:MSMH= “KT001” AND MSKHO= “TCC”)
*Phép kết ()
Cho Q(A1;A2….An) và P(B1;B2….Bn) ; X⊆Q+; Y⊆P+
Phép kết cuả Q tại tập thuộc tính X với P tại Y hình thành một quan hệ
mới mang tính chất cuả phép giao:
QP={t/t ∈ q ∩ p, q[x] θ p[x]}
θ là phép so sánh Theta gồm các toán tử so sánh: =; <; <=; >; >=. Trườ
ng
hợp đặc biệt không có phép so sánh thì ta gọi đó là phép kết tự do (tích
Decarte), ngươc lại gọi là Theta kết. Nếu phép kết P và Q với X=Y thì trong
biểu diễn không cần ghi phép so sánh: QP:D(x,y).




RÀNG BUỘC TOÀN VẸN

I/ ĐỊNH NGHIÃ
1/ Ràng buộc toàn vẹn:
Ràng buộc toàn vẹn là ràng buộc bất biến mà ở mọi tình trạng cuả lược đồ
dữ liệu phải thoả mãn.
2/ Các yếu tố:
2.1 Biểu thức biểu diễn:
Ký hiệu cuả phép toán tập hợp:∀; ∃!; ⊂; ⊆; ∉

∀
Phát biểu
Cuối ∀.
Nếu … thì
Phát biểu
Cuối nếu.

Ví dụ: Giải ph
ương trình ax+b=0:
Nếu a=0
Nếu b=0 thì
vô số nghiệm
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 10
Ngược lại
vô nghiệm
Cuối nếu;
Ngược lại
nghiệm = -
b
a

Cuối nếu.






Lược đồ giải thuật:

2.2 Bối cảnh cuả Ràng buộc toàn vẹn:
Bối cảnh cuả Ràng buộc toàn vẹn là sự phản ánh tập các quan hệ mà ở đó
Ràng buộc toàn vẹn được định nghiã:
2.3 Tầm ảnh hưởng:
Trong Cơ sở dữ liệu các thao tác: thêm; xoá; sưả hoặc chỉnh sưả mộ

t quan
hệ tầm ảnh hưởng cuả Ràng buộc toàn vẹn xác định thao tác nào có thể gây
nguy cơ thya đổi đến sự Ràng buộc toàn vẹn hay không.
BEGIN
Vô số nghiệm
Vô nghiệm
b=0
a=0
END
-
a
b

CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 11
Ví dụ:
Lược đồ:
HS(MSHS, HT )
MONHOC(MSMH, TENMH)
KETQUA(MSHS, MHSH,DIEM)
∀ mh ∈ MONHOC , t
1
∈ monhoc, ketqua ∈ KETQUA, t
2
∈ ketqua
t
kq
.MSMH ⊆ t
hs
.MSMH

Quy ước: dấu + ghi nhận có khả năng vi phạm đến Ràng buộc toàn vẹn,
dấu - không ảnh hưởng.
THÊM XOÁ SƯẢ
MONHOC - + +
KETQUA + - +

2.4 Xử lý:
Trình bày các giải thuật được thực hiện khi thao tác nào đó có nguy cơ vi
phạm đến Ràng buộc toàn vẹn.
II/ PHÂN LOẠI RÀNG BUỘC TOÀN VẸN:
1/ Ràng buộc toàn vẹn bối cảnh một quan hệ:
1.1 Ràng buộc toàn vẹn miền giá trị:
Ví dụ:
CTPXN(SOP,MSMH,SLG,DONGIA)
Ràng buộc toàn vẹn miền giá trị:
∀ ctpxn ∈ CTPXN, ∀t ∈ ctpxn: t[SLG]>=0
cuối ∀
Tầm ảnh hưởng:
THÊM XOÁ SƯẢ
CTPXN + - +

Xử lý (theo ngôn ngữ PASCAL)

1.2 Ràng buộc toàn vẹn liên thuộc tính:
CTPXN(SOP,MSMH,SLG,DONGIA,TT)
∀ ctpxn ∈ CTPXN, ∀t ∈ ctpxn
t.SLG*t.DONGIA=t.TT
cuối ∀
CTPXN(SOLG)
CTPXN.SOL
G>0
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 12
Tầm ảnh hưởng:
THÊM XOÁ SƯẢ
CTPXN + - +

1.3 Ràng buộc toàn vẹn khi chỉnh sưả:
Ví dụ:
NV(MSNV,HT,THAMNIEN)
THAMNIEN
cũ
< THAMNIEN
mới

∀nv ∈ NV, ∀t ∈ nv
t.thamnien
cũ
<= t.thamnien

mới

Cuối ∀
2/ Ràng buộc toàn vẹn bối cảnh nhiều quan hệ:
2.1 Phụ thuộc tồn tại (Tham chiếu phụ thuộc khoá ngoại):
Ví dụ: HOCSINH(MSHS,MSLOP, )
LOP(MSLOP,TENLOP)
là một phụ thuộc tồn tại vì không có LOP thì không thể có HOCSINH.
∀ hosinh ∈ HOCSINH, ∀lop ∈ LOP: hocsinh[MSLOP]⊆lop[MSLOP]
Cuối ∀.
Bối cảnh : HOCSINH - LOP

Tầm ảnh hưởng:
THÊM XOÁ SƯẢ
HOCSINH + - +
LOP - + +
2.2 Ràng buộc toàn vẹn liên bộ, liên thuộc tính, liên quan hệ:
Ví dụ:
PXN(SOP,MSKH,NGAYP,TTG)
CTPXN(SOP,MSMH,SLG,DG)
∀pxn ∈ PXN, ∀ ctpxn ∈ CTPXN, ∀ t1 ∈ pxn, ∀ t2 ∈ ctpxn
t1.TTG=∑(t2.SLG*t2.DG) and t1.SOP=t2.SOP
Bối cảnh PXN.CTPXN
Tầm ảnh hưởng:
THÊM XOÁ SƯẢ
PXN - + +
CTPXN + + +
2.3. Ràng buộc toàn vẹn có chu trình:
Ví dụ: Ta có chu trình sau:

SINHVIEN
CH_TRINH LOP
MONHOC
KQ
HOC GOM
CO
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 13







Hệ chương trình quản lý chỉ cho phép các sinh viên học các môn mà lớp
anh ta phải học.
QHỆ QUAN HỆ Q1 QUAN HỆ Q QUAN HỆ Qn
RBTV T X S T X S T X S
RBTV1
RBTV2
RBTV3
RBTV4

LÝ THUYẾT THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU

I/ PHỤ THUỘC HÀM
1. Định nghiã:
Cho quan hệ Q, X và Y là các tậo thuộc tính Q+.
Y được gọi là phụ thuộc hàm vào X, ký hiệu X→Y (X xáx định phụ thuộc
hàm Y) khi và chỉ khi:
∀ T
Q
∈ Q, ∀ t1,t2 ∈ Q
nếu t1[X]=t2[X]
thì t1[Y]=t2[Y]
Ví dụ: Khảo sát lược đồ Cơ sở dữ liệu quản lý các đề tài khoa học:
QLĐTKH(MSDT,TENDT,MSPB,TENPB,MSNV,HT,BC)
Mỗi đề tài ghi nhận một mã số duy nhất.
Mỗi đề tài do một Phòng Ban quản lý.
Mỗi Phòng Ban ghi nhận một mã duy nhất.
Mỗi nhân viên ghi nhận một mã duy nhất.
Mỗi nhân viên chỉ thuộc một Phòng Ban.
Một nhân viên có thể tham gia vào nhiều đề tài thuộc Phòng Ban mình
quản lý.
F= {MSDT → TENDT
MAPB → TENPB
MSDT → MAPB
MSNV → HT,DC,MAPB}
F là tập phụ thuộc hàm cuả Cơ sở dữ liệu đang khảo sát.
2. Một số khái niệm trong phụ thuộc hàm:
2.1 Phụ thuộc hàm suy diễn:
Cho lược đồ Q, F là tập phụ thuộc hàm định nghiã trên Q
+

, X và Y là hai
tập thuộc tính chứa trong Q
+
, X xác định phụ thuộc hàm Y được gọi là phụ
thuộc hàm suy diễn từ F nếu ∀T
Q
∈ Q thoả mãn các phụ thuộc hàm trong F thì
thoả mãn phụ thuộc hàm X xác định Y.
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 14
Ký hiệu FF /=X → Y
X xác định Y được suy diễn từ F.
2.2 Bao đóng:
Cho lược đồ Q, F là tập phụ thuộc hàm định nghiã trên Q
+
, F
+
gọi là bao
đóng cuả tập phụ thộc hàm F nếu F chứa tất cả các phụ thuộc hàm có thể có.
Ký hiệu:
F+={X → Y /= X → Y}
Ví dụ:
F= MSDT → TENDT
MSDT → MAPB
MAPB → TENPB
MSNV → HOTEN
MSNV → MAPB
F/= MSDT → TENPB
F
+

= F ∪ ( MADT → TENDT )
F /= MSNV → TENPB]
F
+
= F
+

∪ ( MSNV → TENPB )
(F
+
)
+
= F
+
tính bao đóng không thể mở rộng.
2.3 Hệ luật dẫn (Hệ tiên đề Amstrong):
Luật phản xạ:

X ⊆ Y thì X → Y.
Luật tăng trưởng:

Z ⊆ Q và X → Y thì XZ → YZ
Luật bắc cầu:

X → Y, Y → Z và X -/→ Z thì X → Z
Hệ quả:
+ Luật hội
: X → Y, X → Z thì x → YZ
+ Luật phân rã
: X → Y, Z ⊆ Y thì X → Z

+ Luật bắc cầu giả
: X → Y , XY → W thì XZ → W
3. Bài toán thành viên:
3.1 Bao đóng tập thuộc tính:
Cho quan hệ Q, X ⊆ Q
+
, bao đóng tập thuộc tính cuả X trên tập phụ
thuộc hàm F định nghiã trên Q là tập thuộc tính Y chưá trong Q
+
, sao cho Y là
các thuộc tính vế phải cuả các phụ thuộc hàm có thể có với X ở vết trái cuả các
phụ thuộc hàm đó.
Ký hiệu: X
+
= (Y/F /= X → Y)
3.2 Bài toán thành viên:
Cho lược đồ Q, F là tập các phụ thuộc hàm định nghiã trên Q, hãy xem
phụ hàm X → Y có được suy diễn từ F hay không.
3.3 Thuật toán:
Input: Q(A1,A2 )
F là tập phụ thuộc hàm định nghiã trên Q
+
, X ⊆ Y.
Output X
+
f.
Thực hiện liên tiếp các bước tính X(j) theo quy tắc:
X
o
=X

CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 15
X
i+1
= X
I
∪ A
F /= Y → X
và A ∈ Z, Y ⊆ X
i
.
Cho đến khi X
i+1
= X
i
→ STOP.
4. Khoá cuả lược đồ quan hệ:
4.1 Định nghiã:
Trong lược đồ quan hệ Q, K là tập thuộc tính trong Q+. K gọi là khoá
chính cuả lược đồ khi:
- Tồn tại phụ thuộc hàm K xác định Q+.
- Không tồn tại K’ ⊆ K mà K’ xác định Q+.
4.2 Xác định khoá cuả lược đồ quan hệ:
Thuật toán cơ bản:
Xuất phát từ siêu khoá là tập thuộc tính Q+ cuả lược đồ Q: ta lần lượt loại
bỏ các thuộc tính cho đến khi không th
ể loại bỏ được nưã thì dừng.
Input: Q(A1,A2 ),
F / Q+
Output K: Khoá cuả lược đồ quan hệ Q.

Giải thuật:
K=Q+ (siêu khoá)
For i=1 To n (số thuộc tính Q)
If (K-A
i
)
+
= Q+ Then
K=K-A;
End If
Loop
4.3 Ứng dụng đồ thị phụ thuộc hàm để xác định khoá:
4.3.1 Quy ước xây dựng đồ thị:

Mỗi nút trên đồ thị là một thuộc tính.
Mội cung tượng trưng cho cho sự phụ thưộc hàm từ nút A
i
đến nút A
j
.
Nếu tồn tại X → Y trong đó X là tập thuộc tính X(A1 A2 ) Y là tập thuộc
tính thì phải tạo thêm nút giả sau đó kẻ cung từ X vào nút giả sau đó từ nút giả
kẻ cung đến Y.
4.3.2 Xác định siêu khoá:

- Gọi K
o
là tập các nút mà không có cung đi đến nó. Nếu từ K
o
dưạ trên

đồ thị phụ thuộc hàm có thể dẫn đến các nút khác còn lại thì K
o
là khoá, nếu từ
K
o
không thể dẫn đến tất cả các nút còn lại thì phải hội thêm vào K
o
một thuộc
tính trong tập thuộc nính nút và khảo sát tính chất khoá cho đến khi đạt được
thì dừng.
II/ PHỦ CUẢ TẬP PHỤ THUỘC HÀM
1. Định nghiã:
Cho lược đồ Q tập thuộc tính Q(A1,A2 ) gọi F và G là tập thuộc tính định
nghiã trên Q. G gọi là phủ cuả F khi và chỉ khi phụ thuộc hàn X xác định Y
chưá trong G.
Và phụ thuộc hàm Z → W suy diễn từ G mà Z → W ∈ F
Ký hiệu: F ϑ G
G≠F
2. Phủ không dư thư
à:
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 16
Cho lược đồ Q, F và G là hai tập phụ thuộc hàm định nghiã trên Q, G là
phủ cuả F, G gọi là phủ không dư thưà cuả F nếu không tồn tại g∈G cũng là
phủ cuả F.
Xác định phủ không dư thưà:
InPut Q(A1,A2 )
F={f(i)}
OutPut: G≡F (Phủ không dư thưà).
Giải thuật:

Cho G=F
For i=1 To n (số phụ thuộc hàm trong G)
G=G \ f
i
(f
i
→ Y ∈G)
If Right(F
i
)=(Left(f
i
)’
G

Then
G=G’
Next i
3/ Phủ đã rút gọn:
3.1 Thuộc tính thưà:
Trong quan hệ Q, F là phụ thuộc hàm định nghiã trên Q, A và B là hai
thuộc tính cuả Q.
A gọi là thuộc tính thưà bên trái cuả phụ thuộc hàm khi và chỉ khi tập phụ
thuộc hàm F bỏ đi thuộc tính X→Y hội với phụ thuộc hàm F bỏ bớt đi thuộc
tính A mà X→Y hội với X→Y \ B vẫn tương đương với F.
B gọi là thuộc tính thưà bên ph
ải cuả phụ thuộc hàm khi và chỉ khi tập
phụ thuộc hàm F bỏ đi thuộc tính X→Y hội với phụ thuộc hàm F bỏ bớt đi
thuộc tính X→Y hội với X→Y \ B vẫn tương đương với F.
i) A thưà bên trái: F=X→Y∈F:{f\(X→Y) ∪ (X-A→Y)≡F.
ii) B thưà bên phải: F:X→Y∈F:{f\(X→Y) ∪ (X→Y-B)≡F.

3.2 Phủ đã rút gọn bên trái:
Cho lược đồ
quan hệ Q, G là phủ đã rút gọn bên trái khi và chỉ khi
∀F:X→Y∈g không thuộc G.
Xác định phủ đã rút gọn:
InPut: Q(A1 A2…)
OutPut: G phủ đã rút gọn bên trái
For i:=1 To n (số phụ thuộc hàm)
For j:=1 To m (số thuộc tính ở vế trái)
If y ⊆(X-A
j
)’ Then
f=f\(X→Y) ∪ (X\A
j
→Y)
Next j
Next i
3.3 Phủ đã rút gọn vế phải:
Cho lược đồ quan hệ Q, F là tập phụ thuộc hàm định nghiã trên Q, G là
phủ cuả F, G gọi là phủ đã rút gọn vế phải cuả F khi ∀f:X→Y∈G không có
thuộc tính thưà bên phải.
Thuật toán:
For i=1 To n (số phụ thuộc hàm)
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 17
For j=1 To m (số thuộc tính vế phải)
G=(f-(f(i)) ∪ (X→(Y-B
j
))
If Y⊆(X+) Then f=g

Next j
Next i
3.4 Phủ đã rút gọn:
Cho lược đồ quan hệ Q, F là phụ thuộc hàm định nghiã trên Q, G là phủ
cuả F, G gọi là phủ đã rút gọn cuả F khi và chỉ khi ∀(f:X→Y) khi không có
thuộc tính thưà.
Cách tìm:
Tìm phủ rút gọn bên trái.
Tìm phủ rút gọn bên phải.
3.5 Phủ tối tiểu:
Cho lược đồ quan hệ Q, F là phụ thuộc hàn định nghiã trên Q, G là phủ
cuả F, G gọi là phủ tối tiể cuả F khi và chỉ khi
∀f(i)∈G thì vế phải cuả các phụ
thuộc hàm có một tính.
G là phủ không dư thưà và là phủ vế trái đã rút gọn.
III/ DẠNG CHUẨN VÀ QUÁ TRÌNH CHUẨN HOÁ
1. Ý nghiã cuả dạng chuẩn:
Các thao tác trên Cơ sở dữ liệu (thêm; xoá; sưả) đối với một quan hệ
không chuẩn khi thêm vào một bộ sẽ có khả năng vi phạm phụ thuộc hàm và có
thể xảy ra sự trùng lắp thông tin. Khi chỉnh sưả phải duyệt qua các b
ộ dẫn đến
sự lãng phí. Hệ quả này do Cơ sở dữ liệu chưa được chuẩn hoá.
2. Các dạng chuẩn (Normal From):
2.1 Dạng 1NF:
Cho lược đồ quan hệ Q, Q đạt dạng chuần 1NF khi tất cả các trường cuả
Q đều là các giá trị nguyên tố.
Thuộc tính đơn (nguyên tố) là thuộc tính mà giá trị cuả nó về Cơ sở dữ
liệu không thể phân rã được nưã.
2.2 Dạng chuẩn 2NF:
Cho lược

đồ quan hệ Q, muốn Q đạt được dạng chuẩn 2NF thì nó phải đạt
dạng chuẩn 1NF, và mọi thuộc tính không khoá đều phụ thuộc vào khoá cuả
quan hệ.
2.3 Dạng chuẩn 3NF:
Lược đồ Q phải đạt dạng chuẩn 1NF nhưng có thể không đạt dạng chuẩn
2NF. Q đạt dạng chuẩn 3NF khi mọi thuộc tính không khoá đều không phụ
thuộc bắc cầu vào khoá.
2.4 Dạng chuẩn BCK (Boyy Code Kent):
Lược đồ Q đạt dạ
ng chuẩ BCK khi mọi thuộc tính đều không phụ thuộc
bắc cầu vào khoá.
3. Quá trình chuẩn hoá:
3.1 Dạng chuẩn cuả lược đồ Cơ sở dữ liệu:
Cho lược đồ Q, sau khi thực hiện các thuật toán ta được C=Q
i
, dạng C là
dạng chuẩn cao nhất mà mọi Q
i
∈C phải đạt được.
Quá trình đi từ Q để được C được gọi là quá trình chuẩn hoá, yêu cầu: mất
thông tin không vi phạm phụ thuộc hàm.
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 18
3.2 Các thuật toán:
3.2.1 Phân rã:

Lặp lại các thao tác tách quan hệ cho đến khi lược đồ đạt BCK.
Trong từng bước lặp thực hiện:
i) f:X→Y
X không là siêu khoá.

ii) Tách Q(i) thành Qi1(XY), Qi2(XZ) trong đó Z=Q
+
i
\ {XY}
Sơ đồ
C
o
=Q,K,F/Q
(X)
+
F
=Q
+



C1=(Q1F1)X→Y C2=(Q2,F2)X→Z


C11=(Q11,F11) C12=(Q12,F12) C21=(Q21,F21) C22=(Q22,F22)
Cuối cùng ta được C(Q
i
), Q
i
có dạng BCK, vậy ta đã có lược đồ Cơ sở dữ
liệu BCK.
3.2.2 Toán tổng hợp:
Cho phép thu được lược đồ dạng 3NF.
+ Tìm phủ tối tiểu.
+ Thành lập các phụ thuộc hàm có cùng vế trái.

+ Gôm nhóm đối tượng:
X
i
→Y X
j
→U
H
I
X
i
→Z
H
J
X
j
→V
Hi≡Hj ⇔ X
i
→X
j

X
j
→X
i

Chú ý: khi gôm nhóm đối tượng loại bỏ phụ thuộc hàm bắc cầu.
+ Xây dựng các quan hệ Qi từ các nhóm phụ thuộc hàm với tập thuộc tính
là tất cả các thuộc tính vế trái và vế phải.

3.2.3 Kiểm tra bảo toàn thông tin:
Định lý Rissamen:

Q(A), C là lược đồ đã chuẩn hoá C=Q(i), phém phân rã Q không mất
thông tin khi:
Q1 ∩ Q2 → Q1 \ Q2
hay
Q1 ∩ Q2 → Q2 \ Q1
Q1,Q2 ∈ C
Kỹ xuật bảng Tableaun

Xây dựng bảng hai chiều với mỗi thuộc tính là một cột.
Mỗi thuộc tính Qi là một dòng.
Giá trị trong ô thứ i
j
là a
i
nếu A
i
∈Q
j
đang khảo sát, ngược lại là b
i
nếu
A
i
∉Qj.
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 19

NGÔN NGỮ TRUY VẤN SQL
Structured Query Language
I/ GIỚI THIỆU
Ngôn ngữ SQL là ngôn ngữ phi thủ tục được phát triển từ ngôn ngữ
SEQUEL (Structured English Query Language) là một sản phẩm cuả một nhóm
nghiên cứu tại Trung tâm nghiên cứu IBM tại San Jose, Bang California (Mỹ).
Đây là ngôn ngữ phi thủ tục, cho phép thao tác trên nhiều Cơ sở dữ liệu
và hầu như không thay đổi trên nhiều hệ Quản trị dữ cơ sở liệu.
Ngôn ngữ SQL gồm ba thành phần chính:
DDL (Data Description Language) diễn tả d
ữ liệu, gồm các câu lệnh định
nghiã cấu trúc.
DML (Data Mamipulation Language) là các câu lệnh truy xuất dữ liệu.
DCL (Data Control Language) dùng truy xuất dữ liệu trên từng đối
tượng.
II/ NGÔN NGỮ THAO TÁC DỮ LIỆU
1. Câu lệnh Select:
Cú pháp:
Select (FieldsName)
From TableName[QueryName]
Trong đó:
- FieldsName là danh sách các trường trong Cơ sở dữ liệu được chọn,
trong trường hợp chọn tất cả các trường thì có thể dùng ký tự đại diện * để
chọn.
TableName/QueryName là tên bảng hay tên Query sử dụng để rút trích.
Trong đại số quan hệ:
1.1 Phép chiếu:
Select (FieldsName)
From TableName[QueryName]
1.2 Phép chọn:

Select (FieldsName)
From TableName[QueryName]
Where Condition
Trong đó : Condition trong phát biểu Where là tiêu chuẩn chọn lọc.
Chú ý:
Nếu dùng hết các trường trong Cơ sở dữ liệu ta có thể dùng ký đại diện *.
Nếu một trường xuất hiện trên nhiều Table thì:
Select TableName.FieldName
From TableName
Ví dụ:
Select KH.*
From KH,PXN
Hằng chuỗi phả
i nằm trong dấu nháy đôi (“ ”).
Khi tính toán trên các trường, để thuận tiện và dễ dàng trong các thao tác,
người ta dùng bí danh để chỉ định theo cú pháp:
Select FieldName Alias Expression.
2. Các câu lệnh SQL thao tác trên nhóm (group):
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 20
2.1 Group By (Field_List)
Phối hợp các mẩu tin giống nhau theo từng trường đã định để chọn. Khi
dùng Group By, người ta thường tạo ra một trường mang tính chất đặc thù cuả
nhóm.
Field_List là danh sách tên tối đa 10 field.
2.2 Having
Having chỉ định mẩu tin nào được phép hiển thị:
Cú pháp:
Select Field_List
From Table

[Where Criteria]
Group By Field_List
[Having Group by]
2.3 Toán tử:
Sum: tổng; AVG: trung bình;
Max: lớn nhất Min: nhỏ nhất;
Between GT1 and GT2 : khống chế miền giá trị
.
2.4 Order By:
Order By chỉ định trường làm tiêu chuẩt sắp xếp (sort) tăng dần hay giảm
dần.
3. Nối kết:
Phép toán kết cuả Đại số quan hệ A, B được định nghã:
Where A.FieldNameLink θ B.FieldNameLink
* Phát biểu Inner Join:

Ghi nhận kế tiếp form tạo mối liên kết ngang bằng từ hai quan hệ có giá
trị bằg nhau ở trường chung.
Cú pháp:
From Table1 Inner Join Table2 on
Table1.FieldName=Table2.FieldName
Chú ý: Các trường nối kết phải cùng kiểu dữ liệu. Các Inner Join có thể
lồng nhau. Cú pháp:
From Table1 Inner Join (Table2
Inner Join(Table3…
on Table(i).FieldName=Table(i+1).FieldName)
…)
on Table1.FieldName=Table2.FieldeName)
* Left Join / Right Join:

Left Join / Right Join dùng trong form kết hợp với SoucreTable:
From SoucreTable [Left Join/Right Join] Table2
on Table1.FieldName=Table2.FieldName
Left Join sẽ tạo ra một liên kết Left Auter Join bao gồm các mẩu tin
không khớp với Table2.
Right Join tạo ra liên kết Right Join gồm các mẩu tin ở Table2 cho dù
không có mẩu tin so khớp với nó ở Table1.
4. Toán tử:
IN:

CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 21
Xác định các Table trong DataBase bên ngoài:
Select [InTo] Table In [Path];DataBase=Path
EXIST:

Ghi nhận sự tồn tại một phần tử tồi tại trong một tập hợp các phần tử:
Select TableName.Field_list
From TableName
Where FieldName Exist FilelName From TableName
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 22
PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG

I/ DẪN NHẬP VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN
1. Hệ thống là gì?
Một hệ thống bao gồm nhiều phần tử tác động và quan hệ qua lại với nhau
nhằm đạt được mục đích nào đó.
Hệ thống trong bối cảnh môi trường kinh tế, xã hội phối hợp tác động lẫn
nhau để đạt được mục đích xác định. Bối cảnh là môi trường mà thực thể tồn

tại và phát sinh.
Hệ thống tổ chức là một đơn vị kinh tế xã hội, nó hoạt động trong môi
trường kinh tế xã hội:
+ Tổ chức hành chính sự nghiệp.
+ Tổ chức kinh tế quốc dân.
Hoạt động cuả một tổ chức trong môi trường cuả nó là hoạt động hỗ
tương tác động qua lại lẫn nhau, thúc đẩy nhau cùng phát triển.




Việc tạo sự cân đối làm tổ chứ
c tồn tại được trong môi trường cuả nó.
Ranh giới tổ chức không rõ ràng, nó phụ thuộc theo mức quan niệm cuả
người xây dựng thiết kế, chính vì vậy nên nó chỉ có tính tương đối.
Mô hình hoạt động:


Hàng hoá Hàng hoá

Dịch vụ Dịch vụ

Thông lượng Thông lượng
đầu vào đầu vào
Tiền Tiền

Nhiên liệu Nhiên liệu


Tóm lại: Hệ thống và môi trường tác động qua lại với nhau qua thông

lượng
đầu vào và thông lượng đầu ra.
2. Hệ thống quản lý:
Để tránh sự mất cân bằng thì phải xác định mục tiêu ngắn hạn, dài hạn
kiểm tra và điều phối hoạt động để đạt được mục tiêu cuả mình. Việc kiểm tra
này là hoạt động quản lý, hoạt động này do một bộ phận quản lý, nó giúp cho
việc kiểm tra sự hoạt động có đạt kết quả hay không.
Ví dụ:
Sơ
đồ hoạt động cuả một nhà kinh tế: Sơ đồ vòng kinh doanh.

Tổ chức Môi trường tổ chức



BIẾN ĐỔI
Khách hàng Nhà cung cấp
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 23

(1) Đơn đặt hàng.
(2) Phòng kinh doanh.
(3) Bộ phận sản xuất theo yêu cầu cung cấp vật tư.
(4),(5),(6) Trên tính toán có thể cần đến nhà cung cấp nguyên vật liệu cho
bộ phận sản xuất.
(7),(8) là quá trình giao nhận hàng theo đơn đặt hàng.
2.1 Cấu trúc cuả hệ thống quản lý:
Hệ thống quyết định:
Xác định mục tiêu
cuả hệ thống để tác động
lên hệ thố
ng.
Hệ thống tác vụ - Xử
lý:
Hệ thống này sẽ thực
hiện các yêu cầu cuả hệ
thống quyết định.
Hệ thống thông tin
là một môi trường trung
gian truyền các yêu cầu từ
hệ thống quyết định đến
hệ thống tác vụ.
Chú giải:
Hệ thống tác vụ đảm
nhận các công việc do hệ thống quyết định đề ra. Ví dụ: Mua, bán, giao nhậ
n
hay thanh toán tiền, tuyển lưạ theo yêu cầu.
Hệ thống quyết định chỉ đạo toàn bộ các hoạt động cuả bộ máy.
Hệ thống thông tin thu thập số liệu, báo cáo thống kê, theo dõi các thông

tin trong đơn vị.


2.2 Hệ thống thông tin:
Sơ đồ hoạt động cuả hệ thống thông tin:



Hệ thống quyết định
Hệ thống thông tin
Hệ thống tác vụ - Xử lý

Quyết định
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 24

Thông tin lưu trữ bên trong hệ thống thông tin, bao gồm các loại thông
tin:
Thông tin phản ánh trạng thái hoạt động bao gồm thông tin đo lường,
thông tin giao nhận, thông tin thanh toán.
Thông tin quyết định chiến lược: Chỉ tiêu, thống kê.
Thông tin kế toán - tài chính: giúp hệ thống quyết định có cách nhình
chính xác về toàn bộ hệ thống dựa trên các thông tin đã có để có cách thực hiện
việc quản lý và kiểm tra.
3. Nhận thức về h
ệ thống thông tin:
3.1 Các thành phần cuả hệ thống:
Bao gồm:
Dữ liệu là thành phần ít biến động về cấu trúc. Dữ liệu vào - ra hệ thống
bao gồm dữ liệu có cấu trúc và dữ liệu âm thanh - hình ảnh, văn bản thường
được lưu trữ trên các thiết bị.
Xử lý: Phản ánh các luồng dữ liệu trong hệ thống, xác định các phương
thức các thông tin bị biến đổi hay loại bỏ
ra khỏi hệ thống cho nên đây là một
thành phần biến động.
Bộ xử lý bao gồm con người, máy móc và thiết bị.
Thành phần truyền thông: Phản ánh phương thức trao đổi thông tin hoạt
động giưã các bộ phận.
3.2 Ba mức nhận thức về hệ thống:
3.2.1 Mức quan niệm:

Mục tiêu phải xác định yêu cầu.
Đặc điểm: tồn tại độc lập với mọi ngôn ngữ lập trình và thiết bị.
Ngôn ngữ diễn tả không phụ thuộc vào ngôn ngữ lập trình.

3.2.2 Mức vật lý:

Mô tả hệ thống cụ thể khi cài đặt.
Xác định các thực hiện để đạt được mục đích.
Trả lời được các câu hỏi như thế nào.
Quản lý
Thôn
g
tin
Thôn
g
tin
Yêu cầu thông tin
Thông tin bên trong và bên
ngoài
Phân tích
Tổ chức
thông tin
Thu và xác
định T_T
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUYỄN NGỌC QUANG
Trang 25
Đặc điểm: Tuỳ thuộc vào thiết bị tin học: cấu hình phần cứng (vật lý),
phần mềm cài đặt (hệ quản trị Cơ sở dữ liệu).
3.2.3 Mức tổ chức
:
Là mức trung gian giưã mức quan niệm và mức vật lý, nó đặc trưng mục
tiêu xác định cách quản lý (trả lời các câu hỏi Ai? Ở đâu? Khi nào? Who?
Where? When?).
Sơ đồ các mức nhận thức:

Quan niệm


Tổ chức




Vật lý



3.3 Các bước phát triển hệ thống thông tin:
* Kế hoạch:
Xác định chiến lược giúp tổ chức hệ thống thông tin đạt được mục tiêu đã
đề ra.
* Khảo sát hiện trạng:
Hệ thống vật lý hiện tại bao gồm các mục tiêu khảo sát, các nội dung
khảo sát trong hệ thống.
Khảo sát phương thức khảo sát (tần suất thông tin, khối lượng thông tin,
mức độ phức tạp cuả thông tin).
Đối tượng khảo sát bao gồm tất cả các đối tượng có liên quan, chú ý đến
các cán bộ lãnh đạo, nhân viên nghiệp vụ, cán bộ tin học.
Phương pháp khảo sát thường dùng là phỏng v
ấn, quan sát và dùng bảng
các câu hỏi trắc nghiệm.
* Khảo sát khả thi:
Khảo sát khả thi đánh giá hiện trạng và phân tích khả năng cuả chương
trình.

Phân tích về mặt thiết bị và hoạt động.
* Lên hợp đồng đối tác:
Chú ý đến trách nhiệm cuả các thành viên cuả đối tác.
* Phân tích thiết kế:
Xác định chi tiết các yêu càu đã đề ra. Trong bước này tập trung vào hai
thành phần chính là dữ liệu (Data) và xử lý (Proc).
Dữ liệu bao gồm d
ữ liệu vào, dữ liệu ra, dữ liệu xử lý.
Xử lý: Quy tắc hoạt động tác động lên dữ liệu vào để cho ra dữ liệu ra (xử
lý như thế nào, lưu trữ ra sao)
* Cài đặt chương trình:
Hệ thống hiện tại
Hệ thống
yêu cầu
Hệ thống vật lý hiện tại
Hệ thống vật lý
theo yêu cầu
Yêu cầu mới