Bài giảng Cơ sở dữ liệu - Bài 4: Đại số quan hệ (Mới)

ồng thời có nhà cung cấp? 
Hiển thị danh sách các thành phố có khách hàng và không có nhà cung cấp? 
24 
Phép tích Descartes 
	Cho quan hệ r trên lược đồ R(A1, A2,..,Am) và s trên lược đồ S(B1,B2,,Bn) 
	Nếu R và S có các thuộc tính trùng tên, thì phải đổi tên. 
Phép tích Descartes của r và s là 1 quan hệ trên lược đồ T(A1, A2,.., Am, B1, B2, .,Bn) 
r x s = { t |  t r  r và t s  s 
	với t[ A1, A2,.., Am ] = t r 
	 và t[ B1, B2, .,Bn ] = t s } 
25 
25 
Phép tích Descartes – ví dụ 1 
Relations r, s : 
r x s 
MASV 
MAMH 
DIEM 
99001 
CSDL 
5.0 
99002 
FOX 
2.0 
99003 
MANG 
8.0 
MAMH 
TENMH 
CSDL 
COSO DULIEU 
FOX 
FOXPRO 
MASV 
MAMH 
DIEM 
MAMH 
TENMH 
99001 
CSDL 
5.0 
CSDL 
COSO DULIEU 
99001 
CSDL 
5.0 
FOX 
FOXPRO 
99002 
FOX 
2.0 
CSDL 
COSO DULIEU 
99002 
FOX 
2.0 
FOX 
FOXPRO 
99003 
MANG 
8.0 
CSDL 
COSO DULIEU 
99003 
MANG 
8.0 
FOX 
FOXPRO 
26 
Phép tích Descartes 
ứng dụng : 
phép tích Descartes là một phép tính vô nghĩa nếu đứng riêng. Tuy nhiên, nếu kết hợp sau phép toán này một phép chọn phù hợp , kết quả sẽ có nghĩa : kết hợp các bộ có liên quan từ hai quan hệ. 
Vd : Hiển thị bảng điểm của các sinh viên. Bao gồm MaSV, MaMH, Diem, TenMH 
	=> Viết biểu thức đại số quan hệ ? 
	(r x s) ( r.MaMH = s.MaMH) 
27 
27 
Phép kết (join) 
thay thế phép ( r x s) (F) 
	với F là biểu thức điều kiện có dạng r.A  s.B 
Bao gồm : 
Theta join ( -join ) 
Equijoin 
Natural join 
Outer join 
28 
Phép kết  - Theta join 
Cho r và s là hai quan hệ tương ứng trên các lược đồ R(A1, A2,..,Am) và S(B1,B2,,Bn) 
Gọi Q(A1, A2,.., Am, B1, B2, .,Bn) 
 là 1 phép so sánh 
Ai  R và Bj  S là 2 thuộc tính có thể so sánh với nhau bởi phép  
Phép kết  của r và s trên 2 thuộc tính Ai và Bj ký hiệu , cho kết quả là 1 quan hệ q trên lược đồ quan hệ Q, bao gồm các bộ t 
q(Q) = {t |  t r  r và t s  s với t[R] = t r 
	và t[S] = ts và t[Ai]  t[Bj] } 
29 
r 
s 
Ai  Bj 
29 
Phép kết  - Theta join 
Ví dụ : Hiển thị ứng với mã mỗi môn học và các môn học tiếp sau nó ? 
MONHOC ( MaMon, TenMon, SoTC, Hocky) 
30 
MaMon 
TenMon 
SoTC 
Hocky 
A 
Aaaa 
3 
1 
B 
Bbbb 
4 
1 
C 
Cccc 
3 
2 
D 
Dddd 
2 
3 
Chú ý : Sử dụng phép gán để tạo ra một biến quan hệ tạm: 
	 s  r [MaMon, Hocky] , với r  MONHOC 
30 
Phép kết  - Theta join 
MaMon 
Hocky 
A 
1 
B 
1 
C 
2 
D 
3 
MaMon 
Hocky 
A 
1 
B 
1 
C 
2 
D 
3 
r 
s 
r.Hocky < s.Hocky 
MaMon 
MaMonsau 
A 
C 
A 
D 
B 
C 
B 
D 
C 
D 
31 
Phép kết bằng và kết tự nhiên 
Phép kết Theta với  là phép so sánh bằng , thì được gọi là phép kết bằng _ Equijoin 
Phép kết Theta với  là phép so sánh bằng được thực hiện trên các thuộc tính chung (cùng tên) của R và S , thì được gọi là phép kết tự nhiên – Natural join. Ký hiệu 
Quan hệ kết quả q không lặp lại các thuộc tính chung của R và S 
VD: Hiển thị danh sách các khách hàng và nhà cung cấp ở cùng một thành phố 
Customer( Cuscode, cusName, cusPhone, City) 
Supplier ( SupCode, SupName, SupPhone, City) 
32 
r 
s 
32 
Phân biệt các phép join 
Phép so sánh 
Áp dụng trên 
Tập kết quả 
Theta join 
Tất cả 
Trên 2 thuộc tính cùng kiểu dữ liệu 
Equijoin 
phép bằng 
Trên 2 thuộc tính cùng kiểu dữ liệu 
Natural join 
phép bằng 
Trên 2 thuộc tính chung 
Không lặp lại thuộc tính chung 
33 
Phép kết ngoài - Outer join 
Bao gồm : Left/ Right Outer Join, Full Outer Join 
Phép kết Left Outer Join giữa r và s, cho phép các bộ của r không kết được với các bộ của s cũng được xuất hiện trong quan hệ kết quả 
Những giá trị tương ứng với các bộ trong quan hệ bị thiếu sẽ được gán trị Null 
Ưu điểm : giữ được thông tin mà lẽ ra bị mất trong phép kết 
Ký hiệu : 
34 
r 
s 
34 
r 
s 
MASV 
MAMH 
DIEM 
99001 
CSDL 
5.0 
99002 
FOX 
2.0 
99003 
MANG 
8.0 
MAMH 
TENMH 
CSDL 
COSO DULIEU 
FOX 
FOXPRO 
MASV 
MAMH 
DIEM 
MAMH 
TENMH 
99001 
CSDL 
5.0 
CSDL 
COSO DULIEU 
99002 
FOX 
2.0 
FOX 
FOXPRO 
99003 
MANG 
8.0 
Phép kết ngoài - Outer join 
35 
Phép chia - Division 
Cho quan hệ r định nghĩa trên R với tập thuộc tính A 
Cho quan hệ s định nghĩa trên S với tập thuộc tính B , với B  A 
Gọi C = A - B , là tập thuộc tính chỉ có trong tập thuộc tính A của R 
Phép chia r  s cho kết quả là một quan hệ với tập thuộc tính C và bao gồm các bộ sao cho đối với mọi bộ của s , thì tồn tại bộ thuộc r 
36 
Phép chia – Division 
r  s 
A 
 
 
B 
1 
2 
A 
B 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 
2 
3 
1 
1 
1 
3 
4 
6 
1 
2 
s 
s 
r 
37 
Phép chia – Division 
Ví dụ : cho lược đồ CSDL 
SV( MaSV, HoSV, TenSV, Phai) 
Monhoc( MaMon, TenMon, SoTC ) 
KetQua( MaSV, MaMon, Diem) 
Hiển thị danh sách các Sinh viên (MaSV) đã có kết quả học tập của tất cả các môn học ? 
KetQua[MaSV, MaMon]  Monhoc[MaMon] 
38 
Ràng buộc toàn vẹn 
Ràng buộc tòan vẹn là gì 
Các loại ràng buộc toàn vẹn 
Biểu diễn ràng buộc toàn vẹn 
39 
Khái niệm 
Ràng buộc toàn vẹn (integrity constraint) là qui tắc mà tất cả các dữ liệu trong CSDL phải thỏa mãn 
Nguồn gốc : xuất phát từ các qui tắc nghiệp vụ trong thế giới thực và những đặc tính của mô hình quan hệ 
đảm bảo dữ liệu phản ánh đúng thế giới thực, đảm bảo những đặc trưng của mô hình quan hệ 
Các dạng : 
Ràng buộc toàn vẹn thực thể (ràng buộc khóa chính)_ Entity integrity 
Ràng buộc toàn vẹn tham chiếu (ràng buộc phụ thuộc tồn tại / ràng buộc khóa ngọai)_ Referential integrity 
Ràng buộc toàn vẹn miền giá trị _ Domain integrity 
Ràng buộc toàn vẹn do người dùng định nghĩa _ User-defined integrity 
40 
	Mô tả một ràng buộc toàn vẹn (RBTV): thông qua 3 yếu tố 
Bối cảnh : nêu ra tên một hay một số quan hệ mà RBTV đó có hiệu lực 
Biểu diễn : nội dung của một RBTV được biểu diễn bằng ngôn ngữ tự nhiên hoặc bằng một ngôn ngữ hình thức 
Bảng tầm ảnh hưởng : xác định thời điểm (cập nhật dữ liệu) cần phải tiến hành kiểm tra RBTV 
Khái niệm 
41 
Ràng buộc toàn vẹn thực thể 
Ràng buộc khóa chính 
Thể hiện: giá trị của khóa chính là duy nhất và NOT NULL 
Mục tiêu: mỗi dòng sẽ được nhận diện duy nhất 
VD: cho Sinhvien(MaSV, Hoten, Phai, Ngaysinh) 
	 Tân từ : Mỗi sinh viên có một Mã sinh viên duy nhất, xác định một họ tên, phái và ngày sinh . 
	 Mô tả R1 ”Mỗi sinh viên có một Mã sinh viên duy nhất ” như sau 
	 Bối cảnh : Sinhvien 
	 Biểu diễn : rSV  SINHVIEN, 
	  t 1 ,t 2  rSV 
	 	 t1.MASV  t2.MASV 
 Bảng tầm ảnh hưởng 
R1 
Theâm 
Söûa 
Xoùa 
rSV 
+ 
+ (MASV) 
- 
42 
Ràng buộc tòan vẹn tham chiếu 
Ràng buộc khóa ngoại 
Thể hiện: gía trị của khóa ngoại có thể NULL, hoặc phải là một trong những giá trị của khóa chính của một bảng khác 
Mục tiêu : duy trì tính nhất quán (consistency) giữa các bộ của 2 quan hệ. 
Được thể hiện thông qua 3 quy tắc sau: 
Không thể thêm các bản ghi vào bảng quan hệ nếu không có bản ghi tương ứng trong bảng chính. 
Không thể thay đổi giá trị trong bảng chính nếu làm cho các bản ghi tương ứng trong bảng quan hệ bị mất tham chiếu 
Không thể xóa các bản ghi trong bảng chính nếu nó được tham chiếu bởi 1 số bản ghi trong bảng quan hệ 
43 
Ràng buộc tòan vẹn tham chiếu 
VD: cho lược đồ CSDL , bao gồm 
Khoa(Makhoa, Tenkhoa) 
Tân từ : Mỗi khoa có một mã khoa duy nhất, một tên khoa 
Sinhvien(MaSV, Hoten, Phai, Ngaysinh, Makhoa) 
Tân từ : Mỗi sinh viên có một Mã sinh viên duy nhất, xác định một họ tên, phái và ngày sinh. Mỗi sinh viên thuộc một khoa 
Mô tả R2 “ Mỗi sinh viên thuộc một khoa ” như sau 
Bối cảnh : Khoa, Sinhvien 
Biểu diễn : rSV  SINHVIEN , rKhoa  KHOA 
	 rSV[MAKHOA]  rKHOA[MAKHOA] 
Bảng tầm ảnh hưởng : 
R2 
Theâm 
Söûa 
Xoùa 
rSV 
+ 
+ 
- 
rKhoa 
- 
+ 
+ 
44 
Ràng buộc toàn vẹn miền giá trị 
Thể hiện : giá trị của một thuộc tính phải nằm trong một miền giá trị xác định 
Mục tiêu : tuân thủ các qui tắc nghiệp vụ trong thế giới thực 
VD: Hocbong(MaSV, Namhoc, Xeploai, Sotien) 
Tân từ : Hàng năm, nếu đạt kết quả học tập lọai khá trở lên thì sinh viên được học bổng. Học bổng có 2 mức: loại khá được 500 , loại giỏi được 700. 
Mô tả R3 “học bổng có 2 mức: loại khá được 500 , loại giỏi được 700 ” như sau 
Bối cảnh : Hocbong 
Biểu diễn : rHbong  HOCBONG, 
	  t  rHbong , 
	 	 t.Sotien = 500 or t.Sotien = 700 
Bảng tầm ảnh hưởng 
R3 
Theâm 
Söûa 
Xoùa 
rHocbong 
+ 
+ (Sotien) 
- 
45 
Ràng buộc do user định nghĩa 
Bao gồm các ràng buộc không thuộc các loại trên , như : 
ràng buộc liên bộ / liên thuộc tính trong một quan hệ; 
ràng buộc liên thuộc tính giữa các quan hệ; 
ràng buộc do thuộc tính tính toán, 
VD1: cho lược đồ quan hệ 
 Hoadon(MaHD, MaKH, Điachi, Ngaylap, NgayXuat ) 
Tân từ : Mỗi hóa đơn có một mã Hóa đơn duy nhất, bán cho một khách hàng có Mã KH, có địa chỉ. Ngày lập HD phải trước hoặc trùng ngày xuất hàng 
	 Bối cảnh : Hoadon 
	 Biểu diễn: 
R 4 :  t  rHoaDon 
	t.NGAYLAP <= t.NGAYXUAT 
Bảng tầm ảnh hưởng : 
R 4 
Theâm 
Söûa 
Xoùa 
rHoaDon 
+ 
+ 
- 
46 
Ràng buộc do user định nghĩa 
VD2: R5 “Ngày đặt hàng phải trước ngày giao hàng” 
Hoadon(MaHD, MaKH, Điachi, NgayLap, NgayGiao, SoDH ) 
Dathang(SoDH, MaKH, NgayDH) 
Bối cảnh : Hoadon, Dathang 
Biểu diễn : 
R5:  t1  rDatHang, t2  rHoaDon 
Nếu t1.SODH = t2.SODH 
Thì t1.NGAYDH <= t2.NGAYGIAO 
Bảng tầm ảnh hưởng : 
R 5 
Theâm 
Söûa 
Xoùa 
rDatHang 
+ 
+ 
- 
rHoaDon 
+ 
+ 
- 
47 
Ràng buộc do user định nghĩa 
VD3 : R6 “ Mỗi lớp học chỉ có tối đa 100 sinh viên” 
	 Sinhvien(MaSV, Hoten, Phai, Malop) 
	Lop(Malop, Tenlop, Siso) 
Bối cảnh : Sinhvien 
Biểu diễn : 
	 rSV  Sinhvien, rSV’  rSv 	 
 t  rSV, t’  rSV’ , D  
thì	Count t  D t.MaSV <= 100 
Bảng tầm ảnh hưởng : 
rSV 
rSV’ 
t.Malop = t’.Malop 
R6 
Theâm 
Söûa 
Xoùa 
rSV 
+ 
+ 
- 
48 
Hỗ trợ của các DBMS 
SQL server 2000 hỗ trợ cài đặt các loại ràng buộc sau : 
Default 
Check 
NULL / NOT NULL 
Unique 
Primary key 
Foreign key 
Domain integrity 
Entity integrity 
Referential integrity 
49