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

Bài 3. Mô hình quan hệ của E.F. Codd
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. 
TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí
VD: Quan hệ :
SINH_VIEN (Ma SV, Hoten, Nam sinh, DiaChi, Diem) 
t38Tây Hồ1985Hoàng Hà003
t210Ba Đình1980Minh Tuấn002
t19Hoàn
Kiếm
1986Ngọc Anh001
ĐiemDiachiNamsinhHotenMã SV
TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí
II. Các khái niệm của mô hình quan hệ
1. Thuộc tính :
• Mỗi đối tượng quản lý đều có các đặc tính riêng biệt, gọi
là các thuộc tính. Kí hiệu các thuộc tính là A, B, C, A1, A2,...
• VD: Mã sinh viên, họ tên, quê quán, ngày sinh, ...
• Các thuộc tính 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 các thuộc tính U={A1, A2, ..., An}. Lược đồ R 
với tập thuộc tính là U= { A1, A2,... An} được kí hiệu là R(U) 
hay R ( A1, A2, ... An).
TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí
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]
TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí
4. Quan hệ : 
 Một quan hệ trên một tập thuộc tính là một tập
con của tích Desscartes cuả một hay nhiều miền.
Cho một quan hệ r xác định trên tập thuộc
tính ={ A1, A2, ..,An}. 
Khi đó r  Dom(A1) x Dom(A2) x ...x 
Dom(An), trong đó Dom(Ai ) là miền của thuộc
tính Ai
Như vậy, quan hệ r là một tập hợp các n_ bộ có
dạng :
r = {( a1, a2,.., an) | ai Dom(Ai), i= 1, 2,..,n }
TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí
 Có thể quan niệm quan hệ là một bảng hai
chiều, mỗi cột là một thuộc tính thường gọi là
trường, mỗi dòng là một bộ n.
VD: Quan hệ R= {(di1,di2,...,din ) / i=1..m}
An...A2A1
dmn...dm2dm1
............
d2n...d22d21
d1n...d12d11
TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí
 Một số chú ý :
- Các tập D1= Dom ( A1),.., Dn=Dom ( An) 
là tập các 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.
TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí
 Các tính chất dặc trưng của một quan hệ.
• Một quan hệ có một tên phân biệt với các quan hệ khác
• Mỗi ô trong bảng quan hệ chứa một giá trị nguyên tố
• Mỗi thuộc tính trong một quan hệ có một tên phân biệt
• Các giá trị của một thuộc tính thuộc cùng một miền
• Thứ tự của các thuộc tính, các bộ là không quan trọng
• Các bộ trong quan hệ là phân biệt
TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí
VD: Quan hệ TKB( Ngày, tiết thứ, môn, phòng, GV} 
là một quan hệ 5 ngôi.
t3Hoàng Hà200CSDL326/3
t2Minh Tuấn102NN225/3
t1Ngọc Anh202CSB2124/3
GVPhòngMônTiết thứNgày
t1 (24/3, 1, CSB2, 202, Ngoc Anh)= t1(R)
 Chú ý : Các khái niệm tương đương
(Fox)(SQL-Access)(NN ĐSQH)
Bản ghiDòngBộ
TrườngCộtThuộc tính
TệpBảngQuan hệ
TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí
4. Khoá và siêu khoá
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= 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.
TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí
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} 
TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí
•- 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.
TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí
VD: Quan hệ KHOA
- 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
Nguyễn AnhA304.7683
43
CNTTSPCN
Hoài NamA404.7689
45
VănSPV
Nguyễn AnhA304.7684
59
ToánSPT
Chủ nhiệm
khoa
Địa chỉĐiện
thoại
Tên
khoa
Mã
khoa
TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí
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.
TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí