Bài giảng Cơ sở dữ liệu - Bài 3: Mô hình quan hệ của E.F. Codd

Bài 3. Mô hì nh quan hệ của E.F. Codd

ì

I. Khái quát chung

Mô hình quan hệ :

• Biểu thị dữ liệu trong một CSDL như một tập các quan

hệ.

• Một quan hệ là một bảng các giá trị gồm các dòng và các

cột.

• Mỗi dòng trong bảng là một tập các giá trị có liên quan

đến nhau, biểu thị một sự kiện tương ứng với một thực

thể hay một mối quan hệ tương ứng với thế giới thực.

VD: Quan hệ :

SINH_VIEN (Ma SV, Hoten, Nam sinh, DiaChi, Diem)

Mã SV

001

Hoten

Namsinh Diachi Điem

Ngọc Anh

1986

Hoàn

Kiếm

9

t1

Minh Tuấn

002

1980

1985

Ba Đình 10 t2

Tây Hồ

t3

003 Hoàng Hà

8

II. Cá c khá i niệm của mô hì nh quan hệ

1. Thuộc tí nh :

•

Mỗi đối tượng quản lý đều có cá c đặc tí nh riêng biệt, gọi

là cá c thuộc tí nh. Kí hiệu cá c thuộc tí nh là A, B, C, A1, A2,...

•

VD: Mã sinh viên, họ tên, quê quá n, ngày sinh, ...

Cá c thuộc tí nh được đặc trưng bởi một tên gọi, kiểu giá

trị, miền giá trị của chúng.

2. Lược đồ quan hệ :

Một lược đồ quan hệ được đặc trưng bởi tên lược đồ và

một tập hữu hạn cá c thuộc tí nh U={A1, A2, ..., An}. Lược đồ R

với tập thuộc tí nh là U= { A1, A2,... An} được kí hiệu là R(U)

hay R ( A1, A2, ... An).

3. Miền giá trị :

- Là tập hợp các giá trị nguyên tử mà thuộc tính có thể

nhận

- Để đặc tả một miền, người ta dùng:

tên miền, một kiểu dữ liệu và khuôn dạng dữ liệu.

VD: Miền Mã SV là tập hợp các dãy kí tự có độ dài từ 5

ki tự Miền Điểm là tập các giá trị số thuộc [0..10]

4. Quan hệ :

 Một quan hệ trên một tập thuộc tí nh là một tập

í

con của tí ch Desscartes cuả một hay nhiều miền.

í

Cho một quan hệ r xá c định trên tập thuộc

á

tí nh ={ A1, A2, ..,An}.

í

Khi đó r  Dom(A1) x Dom(A2) x ...x

Dom(An), trong đó Dom(Ai ) là miền của thuộc

tí nh Ai

í

Như vậy, quan hệ r là một tập hợp cá c n_ bộ có

á

dạng :

r = {( a1, a2,.., an) | ai  Dom(Ai), i= 1, 2,..,n }

 Có thể quan niệm quan hệ là một bảng hai

chiều, mỗi cột là một thuộc tí nh thường gọi là

í

trường, mỗi dò ng là một bộ n.

VD: Quan hệ R= {(di1,di2,...,din ) / i=1..m}

A₁A₂... A_n

d₁₁d₁₂... d_1n

d₂₁d₂₂... d_2n

... ... ... ...

d_m1d_m2... d_mn

 Một số chú ý :

- Cá c tập D₁= Dom ( A₁),.., D_n=Dom ( A_n)

là tập cá c miền trị của R

- n được gọi là bậc của quan hệ r

- M được gọi là lực lượng của r

- Quan hệ bậc 1 là quan hệ nhất nguyên,

quan hệ bậc hai là quan hệ nhị nguyên, quan hệ

bậc n là qua hệ n nguyên.

 Các tính chất dặc trưng của một quan hệ.

• Một quan hệ có một tên phâ n biệt với cá c quan hệ khá c

• Mỗi ô trong bảng quan hệ chứa một giá trị nguyên tố

• Mỗi thuộc tí nh trong một quan hệ có một tên phâ n biệt

• Cá c giá trị của một thuộc tí nh thuộc cùng một miền

• Thứ tự của cá c thuộc tí nh, cá c bộ là khô ng quan trọng

• Cá c bộ trong quan hệ là phâ n biệt

VD: Quan hệ TKB( Ngày, tiết thứ, mô n, phò ng, GV}

là một quan hệ 5 ngô i.

Ngày Tiết thứ Mô n

Phò ng

202

GV

24/3

25/3

26/3

1

2

3

CSB2

NN

Ngọc Anh t1

Minh Tuấn t2

Hoàng Hà t3

102

CSDL

200

t1 (24/3, 1, CSB2, 202, Ngoc Anh)= t1(R)

 Chú ý : Các khái niệm tương đương

Quan hệ

Thuộc tính

Bộ

Bảng

Cột

Dòng

Tệp

Trường

Bản ghi

(NN ĐSQH) (SQL-Access) (Fox)

4. Khoá và siêu khoá

á

a. Siêu khoá

• Siêu khoá của một quan hệ R là một tập hợp gồm

một hay nhiều thuộc tính của lược đồ R có tính chất xác

định duy nhất một bộ trong mỗi thể hiện của R.

• Nếu SK là siêu khoá của R=< ,F> thì SK   và

trong một quan hệ bất kỳ của lược đồ R không thể có hai

bộ khác nhau nhưng có cùng một giá trị trên SK.

• Mỗi quan hệ có ít nhất một siêu khoá, đó là - tập tất

cả các thuộc tính của quan hệ.

• Mọi tập con của  chứa một siêu khoá cũng là siêu

khoá.

b.Khoá

Khoá của một lược đồ quan hệ R là một siêu khoá

của lược đồ này sao cho mọi tập con thực sự của nó

không là siêu khoá.

Như vậy, một khoá là một siêu khoá tối thiểu hiểu

theo nghĩa, đó là một siêu khoá mà chúng ta không thể bỏ

bớt thuộc tính nào ra khỏi nó mà vẫn giữ được tính chất

xác định duy nhất cho mỗi bộ.

VD: Xét quan hệ SINH_VIEN

- Các siêu khoá : {Mã SV, Họ tên} hay {Mã SV, ngày

sinh, điểm,},...

- Khoá : {Mã SV}

•- Một lược đồ quan hệ có nhiều hơn một khoá, khi đó

mỗi khoá được gọi là một khoá dự tuyển.

• Thông thường có một khoá dự tuyển được chọn làm

khoá chính. Ta nên chọn khoá dự tuyển có một thuộc

tính hoặc có ít thuộc tính nhất làm khoá chính.

• Khoá chính là khóa được dùng để nhận diện một bộ

trong quan hệ do đó các giá trị của các bộ ở các thuộc

tính trong khoá chính không được null.

• Thuộc tính khoá : là các thuộc tính có tham gia vào

một khoá ( khoá dự tuyển hay khoá chính).

• Ngược lại, thuộc tính không tham gia vào một khoá

nào gọi là thuộc tính không khoá.

VD: Quan hệ KHOA

Điện

Địa chỉ Chủ nhiệm

khoa

Mã

khoa

Tên

khoa

thoại

SPT Toán 04.7684 A3 Nguyễn Anh

59

SPV Văn 04.7689 A4 Hoài Nam

45

SPCN CNTT 04.7683 A3 Nguyễn Anh

43

- Quan hệ trên có 3 khoá dự tuyển là { Mã khoa}, {

Tên khoa}, {Điện thoại }. Người ta thường chọn Mã

khoa làm khoá chính. Như vậy, thuộc tính không khoá

chỉ còn là : Địa chỉ và Chủ nhiệm khoa

c. Khoá ngoài :

Một tập thuộc tính K là khoá ngoài của một quan hệ

r nếu K không là khoá chính của quan hệ r nhưng lại

là khoá chính của một quan hệ khác .

VD: Có hai quan hệ:

SINHVIEN (Mã SV, Tên SV,..., Mã lớp)

LOP( Mã lớp, Tên lớp,...)

Mã lớp là khoá ngoài của quan hệ SINHVIEN.