TIN HC C S 2 PHN L THUYT

TIN HỌC CƠ SỞ 2 PHẦN LÝ THUYẾT

BÀI 13. SƠ LƯỢC VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

NỘI DUNG • • Một số khái niệm Quá trình phát triển Một số đặc tính của CSDL Các tính năng của HQT CSDL Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Thông tin và dữ liệu Thông tin Dữ liệu • Các số liệu, sự kiện thô • Ký tự, chuỗi ký tự, số, hình ảnh, âm thanh, video… • Không có ngữ cảnh VD: 16021234; 26/08/2019 • Dữ liệu có ngữ cảnh • Dữ liệu được xử lý • Là kết quả của việc tóm tắt, tổ chức, phân tích dữ liệu VD: • - Ngày bắt đầu năm học: • 06/08/2019 • 16021234: một mã sinh viên Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Cơ sở dữ liệu • Cơ sở dữ liệu (Database): Một tập hợp những dữ liệu có liên quan với nhau được lưu trữ trong máy tính đáp ứng nhu cầu khai thác của nhóm người sử dụng với các mục đích xác định nào đó. • Các tính chất: – Một CSDL biểu diễn một phần của thế giới thực (thế giới nhỏ - miniworld), được cập nhật phản ảnh sự thay đổi của thế giới nó biểu diễn. – Một cơ sở dữ liệu là một tập hợp dữ liệu liên kết với nhau một cách logic và mang một nghĩa nào đó. – Một cơ sở dữ liệu được thiết kế và được phổ biến cho một mục đích riêng, có nhóm người sử dụng. Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu • Hệ quản trị CSDL (Database Management System): – Tập hợp các chương trình cho phép người sử dụng tạo, bảo trì và khai thác CSDL; tức là phần mềm cho phép định nghĩa, xây dựng và thao tác với dữ liệu. – Định nghĩa CSDL: đặc tả các kiểu dữ liệu, cấu trúc mô tả chi tiết về dữ liệu, các ràng buộc của dữ liệu trong CSDL. – Xây dựng CSDL: lưu trữ dữ liệu trên thiết bị bộ nhớ – Thao tác: truy vấn, cập nhật và sinh báo cáo. Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Quá trình phát triển • Những năm 1960 s: HQT CSDL đầu tiên ra đời – § IMS (Information Management System) của IBM dựa trên mô hình phân cấp, – IDS (Integated Data Store) do Charles Bachmann phát triển dựa trên mô hình mạng, sau này dùng cho CODASYL • 1970 -1972: Edgar Codd giới thiệu mô hình quan hệ của dữ liệu • 1974 -1977: HQT CSDL theo mô hình quan hệ đầu tiên xuất hiện – Ingres của UBC – System R của IBM • 1976: P. Chen giới thiệu mô hình thực thể liên kết (Entity Relationship model) Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Quá trình phát triển • Từ 1980: – SQL trở thành ngôn ngữ truy vấn chuẩn. – Nhiều HQT CSDL mới ra đời: Oracle, DB 2, Access, Foxpro, Paradox • Từ 1990 Xuất hiện HQT CSDL hướng đối tượng • 1998: Hệ quản trị CSDL theo mô hình No. SQL (phổ biến 2009) • 2000: Semi structured, XML (XQuery) Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Một số đặc tính • Tự mô tả: – Hệ CSDL không chỉ chứa bản thân CSDL mà còn chứa định nghĩa (mô tả) của CSDL – Các định nghĩa được lưu trữ trong catalog : chứa các thông tin về cấu trúc tập tin, kiểu và dạng thức lưu trữ của mỗi thành phần dữ liệu và những ràng buộc dữ liệu – Dữ liệu trong catalog gọi là meta-data (siêu dữ liệu) – Các Chương trình ứng dụng có thể truy xuất đến nhiều CSDL nhờ thông tin cấu trúc được lưu trữ trong catalog • Tính độc lập: – Dữ liệu và chương trình có tính độc lập tương đối (Vì định nghĩa về cấu trúc CSDL được lưu trữ trong catalog nên khi có thay đổi nhỏ về cấu trúc ta ít phải sửa lại chương trình) • Tính trừu tượng • Tính nhất quán • Tính chia sẻ dữ liệu và nhiều người dùng Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Mô hình dữ liệu • Mô hình dữ liệu (Data Model) bao gồm – Tập hợp các khái niệm biểu diễn cấu trúc CSDL: • Kiểu dữ liệu • Các liên kết • Các ràng buộc – Các phép toán xử lý dữ liệu Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Mô hình dữ liệu • Mô hình mức cao (mức quan niệm): – Cung cấp các khái niệm gần gũi với người dùng – Mô hình phải tự nhiên và giàu ngữ nghĩa VD: mô hình thực thể - liên kết (ER) • Mô hình mức thể hiện (mức lôgic): – Dùng các khái niệm người dùng có thể hiểu được nhưng không quá xa với cách dữ liệu được tổ chức thật sự trên máy tính: VD: mô hình dữ liệu quan hệ, mô hình mạng, mô hình phân cấp • Mô hình mức thấp (mức hình vật lý): – Đưa ra các khái niệm mô tả chi tiết về cách thức dữ liệu được lưu trữ trong máy tính: khuôn dạng bản ghi, cách sắp xếp, đường truy cập Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Phân loại hệ quản trị csdl • Theo mô hình : – – mô hình mạng, mô hình phân cấp, mô hình quan hệ, mô hình đối tượng, … • Theo số người dùng: – một người dùng, – đa người dùng • Theo sự phân tán của dữ liệu: – tập trung, – phân tán (thuần nhất hoặc không thuần nhất) Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

BÀI 14. CƠ SỞ DỮ LIỆU QUAN HỆ Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

NỘI DUNG • Quá trình thiết kế CSDL • Nguyên tắc thiết kế • Mô hình thực thể liên kết (ER) Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Mô hình thực thể -liên kết • Do P. P Chen giới thiệu năm 1976 • Mô hình dữ liệu quan niệm bậc cao hỗ trợ thiết kế CSDL, sử dụng các khái niệm : thực thể, thuộc tính, các liên kết. ) thường được gọi là mô hình ER (Entity Relationships) Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Quy trình thiết kế csdl Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Quá trình thiết kế csdl Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Mô hình thực thể -liên kết • Được dùng để thiết kế CSDL ở mức quan niệm • Biểu diễn trừu tượng cấu trúc của CSDL • Lược đồ thực thể- liên kết: biểu diễn mô hình ER (Entity-Relationship Diagram) • Các khái niệm: – Thực thể/tập thực thể (Entity Sets) – Thuộc tính (Attributes) – Mối quan hệ/liên kết (Relationship) Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Thực thể • Một thực thể là một đối tượng của thế giới thực hoặc khái niệm do người dùng định nghĩa • Thực thể được mô tả bởi một tập các thuộc tính • Thực thể: là đối tượng vật lý cụ thể hoặc trừu tượng Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Thuộc tính • Là các đặc trưng để mô tả thực thể. Mỗi thực thể cụ thể sẽ có các giá trị cho mỗi thuộc tính của nó. • Miền giá trị của thuộc tính (domain): tập các giá trị hợp lệ • Ví dụ: o – Kiểu chuỗi 30 byte (string) – Kiểu số nguyên 4 byte(integer) – Kiểu số thực 4 byte … – Điểm môn học: số thực 0. . 10 Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Loại thuộc tính • Loại thuộc tính – Thuộc tính đơn : không thể tách nhỏ ra được – Thuộc tính phức hợp : có thể tách ra thành các thành phần độc lập nhỏ hơn – Đơn trị: thuộc tính có giá trị duy nhất cho một thực thể (VD: số CMND, …) – Đa trị: thuộc tính có một tập giá trị cho cùng một thực thể (VD: bằng cấp, …) – Thuộc tính suy diễn (được) (năm sinh ->tuổi) – Thuộc tính phức tạp: kết hợp đa trị và phức hợp Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Thuộc tính khóa • Khóa của kiểu thực thể: là thuộc tính mà giá trị của nó khác nhau trên 2 thực thể bất kỳ thuộc kiểu thực thể đó. Khóa để phân biệt các thực thể trong kiểu thực thể. • Khóa có thể là 1 hay nhiều thuộc tính • Một thực thể có nhiều khóa • Khóa chính: Dùng định danh duy nhất thực thể trong kiểu thực thể • Khóa ngoại: Biểu diễn mối liên kết giữa các thực thể Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Quan hệ (Liên kết) • Quan hệ: Là sự liên kết giữa 2 hay nhiều thực thể – Ví dụ giữa tập thực thể NHANVIEN và PHONGBAN có các liên kết – Một nhân viên thuộc một phòng ban nào đó, một phòng có nhiều nhân viên – Một phòng ban có một nhân viên làm quản lý • Tập quan hệ: là tập hợp các mối quan hệ (mối • liên kết) giống nhau. • Kiểu quan hệ giữa các kiểu thực thể: tập tất cả các quan hệ giống nhau trên các thực thể của kiểu thực thể. Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Quan hệ (Liên kết) Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Các loại liên kết Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Lược đồ quan hệ Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Lược đồ quan hệ Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

BÀI 15. NGÔN NGỮ TRUY VẤNSQL Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Phần 1 Giới thiệu ngôn ngữ SQL trong Access SQL ngôn ngữ được sử dụng để vận dụng và truy lục dữ liệu từ các cơ sở dữ liệu quan hệ. Có thể tạo một truy vấn bằng: ØQBE(Query by Example grid): khung thiết kế. ØSQL (Structured Query Language): Ngôn ngữ truy vấn mang tính cấu trúc. Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Các loại truy vấn 1. Truy vấn lựa chọn (Select query). 2. Truy vấn hành động(Action query). 3. Truy vấn con(Subquery), truy vấn hợp (Union query). Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Cú pháp tổng quát lệnh select SELECT [Thuộc tính][bảng 1]. trường 1[AS bídanh 1], . . . FROM biểu_thức_bảng [Đường_dẫn_cơ_sở_dữ_liệu_ngoài] [WHERE…] =>Chỉ ra các điều kiện để hạn chế bản ghi vào tập động. [ORDER BY…] =>xắp xếp các bản ghi theo thư tự tăng (ASC) mặc định hay giảm(Desc). [GROUP BY…] =>Chỉ ra các trường để tập hợp các bản ghi. [HAVING…. ] =>chỉ ra điểu kiện để hạn chể bản ghi vào tập động sau mệnh đề GROUP BY. Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Câu lệnh select … Cú pháp: SELECT [thuộc tính] { * | bảng. * | [bảng. ]trường 1 [AS bí_danh 1] [, [bảng. ]trường 2 [AS bí_danh 2] [, . . . ]]} Có 4 thuộc tính: ü All ü Distinct. Row ü Top Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Thuộc tính All Mặc định: trả về mọi bản ghi. Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Thuộc tính Distinct Loại bỏ các bản ghi trùng hợp dựa vào các trường trong tập động. Nó đặt thuộc tính Read only cho tập động. Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Thuộc tính Top Trả về n hay n% số bản ghi từ trên xuống. Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Các mệnh đề tùy chọn ü Mệnh đề WHERE: dùng để giới hạn các bản ghi trả về trong tập động. Các kí tự thay thế: ? , * , # , [charlist] , [ ! charlist]. ü Mệnh đề ORDER BY: để sắp xếp các bản ghi trong tập động theo chiều tăng (ASC) hay giảm (DESC). Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Truy vấn tập hợp ü Mệnh đề GROUP BY: dùng để nhóm các bản ghi trong truy vấn tập hợp. ü Mệnh đề HAVING: giống MĐ WHERE dùng để giới hạn các bản ghi trong tập động sau khi thực hiện GROUP BY. Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Dùng tham số trong truy vấn • Lợi ích: Làm cho truy vấn của ta linh hoạt hơn. • Cú Pháp: PARAMETERS Tên_tham_số kiểu_dữ_liệu; Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Các loại liên kết q Inner Join Trả về các bản ghi mà được nối giữa hai bảng. q Outer Join ü LEFT- OUTER JOIN Trả về mọi bản ghi trong bảng đầu và các chỉ các bản ghi có liên kết trong bảng kia. ü RIGHT-OUTER JOIN tương tự left-ounter join q Self Join Để liên kết giữa các trường trong một bảng. Muốn tạo self join ta phải đặt bí danh cho bảng đó. Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

INNER JOIN FROM bảng 1 INNER JOIN bảng 2 ON bảng 1. trường = bảng 2. trường Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Outer Join FROM bảng 1 LEFT JOIN bảng 2 ON bảng 1. trường = bảng 2 -trường Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Self Join Dùng để tạo liên kết vơí chính nó. Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Truy vấn hành động (action query) q Khái niệm: là một truy vấn có khả năng làm thay đổi hoặc di chuyển nhiều bản ghi theo một tiêu chí lọc. q Có 4 loại truy vấn hành động trong Access SQL: ü UPDATE ( Cập nhật) ü DELETE ( Xoá) ü INSERT INTO ( Thêm vào) ü SELECT INTO ( Chọn vào) Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Câu lệnh UPDATE q Mục đích: Câu lệnh UPDATE dùng để thay đổi các giá trị trong một hoặc nhiều cột trong một truy vấn hoặc một bảng. q Cú pháp: UPDATE tên_bảng SET giá_trị_mới WHERE biểu_thức_điều_kiện q Ví dụ: Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Câu lệnh DELETE • Mục đích: xoá các hàng ( bản ghi) từ các bảng. • Cú pháp: DELETE FROM WHERE [tên_bảng] tên_bảng biểu_thức_điều_kiện • Ví dụ: Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Câu lệnh Insert Into q Mục đích: ü Sao chép các hàng từ một bảng hoặc truy vấn vào truy vấn khác. ü Thêm một hàng đơn vào một bảng. q Cú pháp: ü Để thêm một hàng đơn vào một bảng hoặc truy vấn: INSERT INTO VALUES bảng_đích [( trường 1[, trường 2[, . . ] ] ) ] (giá_trị_1[, giá_trị_2[, . . ] ]) ü Để thêm nhiều hàng vào một bảng: INSERT INTO bảng_đích [IN đường_dẫn] [(trường 1[, trường 2[, . . ] ) ] SELECT [bảng_nguồn. ]trường 1[, trường 2[, . . . ] ] FROM bảng_biểu_thức q Ví dụ: Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Câu lệnh Insert Into q Mục đích: ü Sao chép các hàng từ một bảng hoặc truy vấn vào truy vấn khác. ü Thêm một hàng đơn vào một bảng. q Cú pháp: ü Để thêm một hàng đơn vào một bảng hoặc truy vấn: INSERT INTO VALUES bảng_đích [( trường 1[, trường 2[, . . ] ] ) ] (giá_trị_1[, giá_trị_2[, . . ] ]) ü Để thêm nhiều hàng vào một bảng: INSERT INTO bảng_đích [IN đường_dẫn] [(trường 1[, trường 2[, . . ] ) ] SELECT [bảng_nguồn. ]trường 1[, trường 2[, . . . ] ] FROM bảng_biểu_thức q Ví dụ: Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Câu lệnh Select Into ü Mục đích: Giống câu lệnh Insert Into, nhưng câu lệnh Select Into có thể tạo một bảng mới và sao chép dữ liệu vào bảng đó. ü Cú pháp: SELECT trường 1[, trường 2[, . . . ] ] INTO bảng_mới [IN đường_dẫn] FROM bảng_nguồn ü Ví dụ: Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Sử dụng các truy vấn con • Truy vấn con cho phép bạn nhúng một khai báo Select vào một truy vấn khác. • Sử dụng để lọc các dữ liệu của một truy vấn dựa trên các giá trị ở các truy vấn khác. • Truy vấn con có thể được đặt trong trường danh sách của khai báo Select hoặc trong các mệnh đề Where và Having. • Truy vấn con có 3 dạng: Ø Ø Ø So sánh[ANY | ALL | SOME] (câu lệnh) Biểu thức[NOT] IN (câu lệnh) [NOT] EXISTS(câu lệnh) Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

• Truy vấn con so sánh sử dụng ANY, ALL, SOME Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

• Truy vấn con biểu thức sử dụng IN, NOT IN Khai báo IN dùng để nhận những bản ghi trong truy vấn chính thỏa mãn truy vấn con. Ngược lại với NOT IN. • Truy vấn con tồn tại sử dụng Exists, Not Exist Sử dụng Exist và Not Exist cho phép kiểm tra sự tồn tại của một giá trị trong bảng hoặc truy vấn. Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN

Tạo truy vấn Hợp • Toán tử Union sử dụng để liên kết hai hoặc nhiều truy vấn, bảng tương thích. • Cú pháp cơ bản của truy vấn hợp [TABLE] truy_vấn 1 UNION [ALL] [TABLE] truy vấn 2 [UNION [ALL] [TABLE] truy vấn _n [. . . ]] • Các bản ghi lặp lại trong truy vấn sẽ bị loại bỏ nếu không sử dụng thuộc tính ALL. Trung tâm máy tính, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN