Cơ sở dữ liệu 1_Chương 3: Mô hình dữ liệu quan hệ

Nội dung chương 3 trình bày về các vấn đề sau: Các khái niệm về mô hình dữ liệu quan hệ:Mô hình dữ liệu quan hệ,Các khái niệm,Định nghĩa toán học của quan hệ,Đặc trưng của quan hệ.Các ràng buộc toàn vẹn:Ràng buộc miền giá trị,Ràng buộc toàn vẹn thực thể,Ràng buộc toàn vẹn tham chiếu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cơ sở dữ liệu 1_Chương 3: Mô hình dữ liệu quan hệ Cơ sở dữ liệu 1Chương 3: Mô hình dữ liệu quan hệGiảng viên: Nguyễn Công Thương Email: thuongnc@gmail.comChương 3: Mô hình dữ liệuquan hệ Các khái niệm về mô hình dữ liệu quan hệ:  Mô hình dữ liệu quan hệ  Các khái niệm  Định nghĩa toán học của quan hệ  Đặc trưng của quan hệ Các ràng buộc toàn vẹn:  Ràng buộc miền giá trị  Ràng buộc toàn vẹn thực thể  Ràng buộc toàn vẹn tham chiếu 2Các khái niệm Mô hình dữ liệu quan hệ:  Được xây dựng dựa trên đối tượng cơ bản là các quan hệ, các thuộc tính cùng với các ràng buộc  Được sử dụng để thể hiện mô hình dữ liệu hiện thực Miền giá trị (Domain) là một tập hợp các giá trị nguyên tố 3Các khái niệm (2) Lược đồ quan hệ là mô tả các cột (các thuộc tính) của quan hệ  Ký hiệu: R(A1, A2, . . ., An)  VD: STUDENT(Name, SSN, HomePhone, Address, OfficePhone, Age, GPA) Mỗi thuộc tính của quan hệ có một miền giá trị ký hiệu là dom(Ai) Bậ ccủa quan hệ là số thuộc tính của lược đồ quan hệ tương ứng 4Các khái niệm (3) Trạng thái của quan hệ (Relation State) của một lược đồ quan hệ R(A1, A2, . . ., An) là một tập các bộ (tuples) n giá trị r = {t1, t2, . . ., tm}. Ký hiệu r(R) Bộ (tuples/dòng-row) là một danh sách có thứ tự n giá trị t = , mà mỗi giá trị vi là một giá trị thuộc dom(Ai) hoặc là giá trị null Giá trị null đại diện cho giá trị chưa biết hoặc là không tồn tại của một đối tượng 5Các khái niệm (4) Các thuật ngữ tương đương 6Các khái niệm (5) Ví dụ: 7Định nghĩa toán học Về mặt toán học:  r(R) ⊆ (dom (A1) x dom(A2) x . . . x dom(An)) Giả sử có hai tập hợp D1, D2 với D1 = {2, 4}, D2 = {1, 3, 5} Tích Đề-các, D ×D , là tập tất cả những cặp 1 2 có thứ tự, trong đó phần tử đầu tiên là một thành phần của D1, phần tử thứ hai là một thành phần của D2 D1×D2 = {(2, 1), (2, 3), (2, 5), (4, 1), (4, 3), (4, 5)} 8Định nghĩa toán học (2) Tập con bất kỳ của tích Đề-các được gọi là một quan hệ Ví dụ: R = {(2, 1), (4, 1)} Có thể định nghĩa những cặp xuất hiện trong quan hệ bằng các điều kiện, ví dụ:  Phần tử thứ 2 bằng 1: R = {(x, y) | x ∈D1, y ∈D2, and y = 1}  Phần tử đầu tiên luôn bằng 2 lần phần tử thứ 2: S = {(x, y) | x ∈D1, y ∈D2, and x = 2y} 9Định nghĩa toán học (3) Giảsử có 3 tập hợp D1 = {1, 3}, D2 = {2, 4}, D3 = {5, 6}, tích Đề-các D1×D2×D3 là: D1×D2×D3 = {(1,2,5), (1,2,6), (1,4,5), (1,4,6), (3,2,5), (3,2,6), (3,4,5), (3,4,6)} Tập con bất kỳ của tích Đề-các này được gọi là quan hệ giữa D1, D2, D3 10Định nghĩa toán học (4) Tích Đề-các của n tập hợp (D1, D2, . . ., Dn) là D1×D2×...×Dn = {(d1, d2, ..., dn) | d1 ∈D1, d2 ∈D2, . . . , dn∈Dn} Mọi tập con các bộ n giá trị từ tập tích Đề- các trên là một quan hệ trên n tập hợp Trong mô hình dữ liệu quan hệ, mỗi tập D là i miền giá trị của một thuộc tính 11Đặc trưng của quan hệ Các tuple trong quan hệ không cần thứ tự Thứ tự của các giá trị trong từng tuple là quan trọng Nếu định nghĩa mỗi tuple là một tập các cặp (thuộc tính, giá trị) thì thứ tự không còn quan trọng Mỗi giá trị trong từng tuple phải là giá trị nguyên tố (không cho phép thuộc tính phức hợp hay thuộc tính đa trị) 12Ký hiệu mô hình quan hệ Lược đồ quan hệ R: R(A1, A2, . . ., An) Trạng thái của quan hệ (hay quan hệ): r(R) Bộ n giá trị: t = , trong đó v là 1 2 n i giá trị tương ứng với thuộc tính Ai t[A ] hoặc t.A ký hiệu cho giá trị của thuộc i i tính Ai trong t Một thuộc tính A trong quan hệ R có thể được tham khảo bằng ký hiệu R.A Ví dụ STUDENT.Name hay STUDENT.Age 13Lược đồ CSDL quan hệ Lược đồ CSDL quan hệ S là một tập các lược đồ quan hệ S = {R1, R2, . . ., Rm} và một tập các ràng buộc toàn vẹn (integrity constraint) IC Trạng thái của CSDL quan hệ DB của S là một tập các trạng thái quan hệ DB = {r1, r2, . . ., rm}:  Mỗi ri là trạng thái của Ri  Các trạng thái ri thỏa mãn các ràng buộc toàn vẹn trong IC 14Ràng buộc miền giá trị Giá trị của mỗi thuộc tính A phải là một gi ...