Bài giảng Khái niệm căn bản về cơ sở dữ liệu

KHÁI NIỆM CĂN BẢN VỀ

CƠ SỞ DỮ LIỆU

Đặt vấn đề

• Vai trò của việc quản lý dữ liệu, thông tin

• Phương pháp ghi nhận dữ liệu và thông tin

– Hình thức ghi nhận

– Hạn chế

→ Cần phải có cách tiếp cận mới là “Cơ sở dữ liệu”

Cơ sở dữ liệu

Cơ sở dữ liệu là một tập hợp các dữ liệu dùng chung, có

quan hệ logic với nhau. Cùng với mô tả, chúng được thiết

kế cho nhu cầu thông tin của một tổ chức.

Thuận lợi

- Kiểm soát dư thừa dữ liệu, tăng tính toàn vẹn, nhất quán, bảo mật

- Tăng hiệu quả khai thác và quản lý dữ liệu

- Tiện lợi cho việc chia sẻ, sao lưu và phục hồi

Bất lợi

- Phức tạp

- Chí phí cao

Cơ sở dữ liệu

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Một hệ thống phần mềm cho phép người dùng quản trị một

cơ sở dữ liệu cùng với nhiều tiện tích khác trên dữ liệu.

Môi trường cơ sở dữ liệu

Môi trường bao gồm: phần cứng, phần mềm, dữ liệu, con

người và quy trình (thủ tục)

Mô hình dữ liệu

Là mô hình trừu tượng của dữ liệu, thể hiện cấu trúc (hay

còn gọi là lược đồ).

Cơ sở dữ liệu

(Mô hình theo hướng quan niệm)

Các mô hình theo hướng quan niệm gồm các mô hình:

1. Mô hình thực thể kết hợp

2. Mô hình hướng đồi tượng

Trong một cơ sở dữ liệu, sự trừu tượng hóa chia làm 3

- Mức ngoài

- Mức quan niệm

- Mức trong

MÔ HÌNH THỰC THỂ KẾT HỢP

Tổng quát

ER: Entity-Relationship

Để cho việc con người có thể hiểu rỏ và dể dàng về những

đối tượng tồn tại thật (thực thể), những đặc tính của thực

thể và cả những mối quan hệ, người ta xây dựng nên tập

các quy ước hình để biểu diễn những điều trên. Mô hình

này gọi là mô hình thực thể mối quan hệ (hay Thực thể kết

hợp).

Hiện tại có rất nhiều công cụ trong lập trình mô tả và hiểu

mô hình này để tự sinh những cơ chế lưu trử vật lý dữ liệu

trên máy tính.

Khái niệm

Thực thể (Entity): là những đối tượng tồn tại và có phân

biệt được với các đối tượng khác. Như vậy nó mang tính

định danh riêng của đối tượng đó.

Ví dụ: sinh viên mã 10312345 tên Nguyễn Văn A là một thực thể.

Hay một phòng ban có tên là phòng kế toán cũng là một thực thể.

Tập thực thể (Entity set): là tập hợp các thực thể có cùng

chung một quy cách mô tả.

Ví dụ: tất cả các sinh viên trong trường được gọi là một tập các thực

thể tên là SinhVien. Hay tập tất cả các phòng ban trong trường được

gọi tên là PhongBan

Khái niệm

Mối quan hệ (relationship): Đó là sự kết hợp giữa các

thực thể của những tập thực thể riêng biệt, mà mối quan hệ

này mang trong nó một ý nghĩa.

Ví dụ: Mỗi thực thể thuộc tập thực thể SinhVien đề có mối kết hợp

với thực thể thuộc tập thực thể Khoa. Mối quan hệ này là quan hệ

quản lý (Khoa quản lý SinhVien)

Thuộc tính (Attribute): đó là những đặc tính của tập thực

thể.

Ví dụ: Mã sinh viên, tên sinh viên, ngày sinh có thể được xem là

những đặc tính (thuộc tính) của tập thực thể SinhVien.

Khái niệm

• Hình chử nhật một nét thể hiện cho một tập thực thể

• Hình ellipse thể hiện cho thuộc tính

• Hình thoi thể hiện cho mối quan hệ

Quản

SinhVien

Ngày sinh

Khoa

lý

Tên Khoa

MaSV

Ten

Ma Khoa

Khái niệm

Thực thể mạnh: Là thực thể mà có thể tồn tại độc lập

không lệ thuộc vào các thực thể khác.

Ví dụ: thực thể SinhVien hay thực thể Khoa hay PhongBan

Thực thể yếu: Là thực thể mà sự tồn tại của nó phụ thuộc

vào sự tồn tại của thực thể khác.

Ví dụ: Thực thể VayHocPhi là một thực thể yếu, vì thực thể này chỉ

có khi phải tồn tại sinh viên. Không thể hình thành thực thể

VayHocPhi nếu như không có một thực thể sinh viên cụ thể.

Thực thể kết hợp: Là thực thể được hình thành do mối

quan hệ của nhiều thực thể với nhau.

Ví dụ: Quan hệ giữa SinhVien và MonHoc hình thành nên một thực

thể mới (thực thể kết hợp, thực thể yếu) để thể hiện ý nghĩa điểm số.

Các loại thuộc tính

Thuộc tính đơn: Ví dụ: Thuộc tính tên trong thực thể SinhVien

Thuộc tính đa trị: Ví dụ: Thực thể GiaoVien có thuộc tính

ChuyenMon là một thuộc tính đa trị (Vì một giáo viên cùng lúc có

chuyên môn có thể là tổ hợp các giá trị khác nhau như chuyên môn

Toán, Hóa, …

Thuộc tính tổ hợp: Là thuộc tính mà bản thân nó bao gồm

nhiều thuộc tính con bên trong.

Ví dụ: Trong thực thể sinh viên, thuộc tính địa chỉ là một thuộc tính

tổ hợp gồm thuộc tính con như: tên quốc gia, tên thành phố, quận,

đường và địa chỉ.

Các mức độ quan hệ

Quan hệ chính bản thân: dùng mô tả quan hệ đệ quy.

Ví dụ: Thực thể NhanVien có thông tin về những người là cấp trên

của chính họ. Người cấp trên này cũng là một thực thể NhanVien.

Quan hệ nhiều hơn 1: đó là những quan hệ mà số lượng

thực thể tham gia vào hơn 1.

Ví dụ: Mối quan hệ giữa thực thể GiaoVien và SinhVien là quan hệ

giảng dạy. Hay mối quan hệ giữa SinhVien, MonHoc và GiangDuong

là quan hệ đăng ký học.

Các loại quan hệ

Quan hệ 1 – n:

Ví dụ: Một thực thể Khoa có sự kết hợp với nhiều thực thể SinhVien

(Ý nói trong một khoa có nhiều có nhiều sinh viên)

0:n

1:1

Quản

SinhVien

Khoa

lý

Quan hệ này được gọi là 1-n. Nhưng được chỉ rỏ: Một thực thể

SinhVien chỉ có duy nhất 1 Khoa; Một Khoa có thể nhiều sinh viên

nhưng cũng có thể không có sinh viên nào.

Các loại quan hệ

Quan hệ 1 – 1:

Ví dụ: Một thực thể Khoa có sự kết hợp với nhiều thực thể GiaoVien

(Ý nói trong một khoa có nhiều có nhiều giáo viên)

5:n

1:1

Quản

GiaoVien

Khoa

lý

Tuy nhiên, trong một mối quan hệ khác là quan hệ trưởng khoa giữa

giáo viên và khoa. Ta thấy 1 thực thể Khoa chỉ có duy nhất 1 trưởng

khoa là 1 thực thể GiaoVien, tương tự 1 thực thể giáo viên cũng chỉ

làm được trưởng khoa có duy nhất 1 thực thể Khoa.

1:1

Trưởng

Khoa

GiaoVien

Khoa

Các loại quan hệ

Quan hệ n – n:

Ví dụ: Xét mối quan hệ giữa tập thực thể SinhVien và tập thực thể

MonHoc, ta có phát biểu là một sinh viên có thể học nhiều môn, một

môn thì có thể được học bởi nhiều sinh viên.

1:n

0:n

Học

SinhVien

MonHoc

Quan hệ này được gọi là quan hệ n-n, với quan hệ này thì phát sinh

loại thực thể kết hợp, và được mô tả như sau

1:n

0:n

Học

SinhVien

MonHoc

Các loại quan hệ

Quan hệ cha – con:

Tập thực thể đóng vai trò cha là dạng tập thực thể tổng quát

và có quan hệ với tập thực thể con.

Ví dụ: Tập thực thể NhanVien trong trường bao gồm một

vài tập thực thể con như sau: tập thực thể GiaoVien, tập

thực thể NhanVienPhongBan, tập thực thể BaoVe.

NhanVien

GiaoVien

NhanVienPhongBan

BaoVe

Các loại quan hệ

(Disjoint - Overlap)

Quan hệ cha – con không giao và chồng lấp:

Xét quan hệ cha con giữa thực thể cha là NhanVien và 2 thực thể con

là GiaoVien và NhanVienPhongBan.

Nếu một người giáo viên cũng có thể là Nhân viên phòng ban thì đây

là loại chồng lắp (Overlap)

Nếu mỗi một nhân viên chỉ có thể là 1 trong giáo viên hay nhân viên

phòng ban (Disjoint)

NhanVien

O

NhanVien

D

GiaoVien

NhanVienPhongBan

GiaoVien

NhanVienPhongBan

Chuyển từ mô hình thực thể kết hợp

sang dạng bảng và mô hình quan hệ

Mỗi tập thực thể mạnh sẽ được chuyển thành 1 bảng.

Mỗi thuộc tính của thực thể thành các cột.

Với thuộc tính tổ hợp thì ta dựng các cột tương ứng thuộc tính con.

SinhVien

MaSV

SinhVien

MaSV

Ten

Ngày sinh

Quốc gia

Thành phố

Quận

Ngày sinh

Địa chỉ

Quốc gia

Thành phố

Số nhà

Đường

Số nhà

Quận

Chuyển từ mô hình thực thể kết hợp

sang dạng bảng và mô hình quan hệ

Với thuộc tính đa trị. Ta hình thành thực thể mới (Chuyên môn ghi

nhận các môn học

GiaoVien

MaGV

Ten

Chuyên môn

Ngày sinh

GiaoVien

ChuyenMon

GiaoVien

MaGV

Ten

1

n

MaGV

Chuyên môn

Ngày sinh