SỞ LAO ĐỘNG THƢƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: CƠ SỞ DỮ LIỆU NGHỀ: CNTT (ỨNG DỤNG PHẦN MỀM) TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định số: 234/QĐ-CĐNHN ngày 05 tháng 08 năm 2020 của Hiệu trưởng trường Cao đẳng Nghề Hà Nam) Hà Nam, năm 2020 3 TUYÊN BÓ BẢN QUYỀN: Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể đƣợc phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. MÃ TÀI LIỆU : MHCSDLMH10 4 LỜI GIỚI THIỆU Cơ sở dữ liệu là môn học cơ sở chuyên ngành quan trọng của chuyên ngành Công nghệ thông tin. Mục đích của giáo trình Cơ sở dữ liệu này là nhằm chuẩn hóa tài liệu học tập cho sinh viên các hệ cao đẳng nghề chuyên ngành CNTT, đồng thời cũng là tài liệu tham khảo đối với các chuyên ngành khác trong lĩnh vực Tin học.
Giáo trình giúp các học viên tiếp cận vấn đề cốt lõi nhất về mặt lý thuyết: các định nghĩa, khái niệm, hệ quả, định lý, giải thuật,.từđó có thể áp dụng vào bài toán thực tế thiết kế chuẩn hóa cơ sở dữ liệu nói riêng cũng nhƣ thiết kế hệ thống thông tin nói chung. Giáo trình không đi sâu vào việc chứng minh các định lý mà chú trọng đến việc giải thích ý nghĩa thực tế của các công thức lý thuyết để từ đó hƣớng dẫn học viên cách tiếp cận tƣ duy logic, nắm vững kỹ thuật tính toán cũng nhƣ các bƣớc triển khai giải quyết các bài toán thực tế trên khía cạnh công nghệ. Nội dung giáo trình đƣợc chia làm 5 chƣơng: Chƣơng 1: Giới thiệu những khái niệm cơ bản nhất về mô hình cơ sở dữ liệu. Tìm hiểu về mô hình thực thể kết hợp.
Chƣơng II: Giới thiệu về mô hình dữ liệu quan hệ, các quy tắc chuyển đổi từ mô hình ER sang mô hình dữ liệu quan hệ. Ngoài ra chƣơng 2 còn trình bày các quy tắc, phép toán của ngôn ngữ đại số quan hệ. Chƣơng III: Trình bày về ngôn ngữ truy vấn dữ liệu quan hệ (SQL), chủ yếu là câu lệnh truy vấn Select và các mệnh đề kết hợp với câu lệnh. Chƣơng IV: Khái lƣợc về ràng buộc toàn vẹn.
Chƣơng V: Đi sâu vào một số khái niệm nhƣ: phụ thuộc hàm, khóa, bao đóng, các dạng chuẩn,.Tìm hiểu giới thiệu một số thuật toán liên quan đến tìm khóa hay cách xác định các dạng chuẩn cho lƣợc đồ quan hệ. Đây là chƣơng đóng vai trò quan trọng trong việc tƣ duy logic, giúp quá trình thiết kế chuẩn hóa cơ sở dữ liệu đƣợc rõ ràng và chính xác hơn. Ngoài ra, giáo trình còn trình bày thêm vấn đề thiết kế cơ sở dữ liệu bằng các kỹ thuật phân rã theo chuẩn 3 và chuẩn BC. Sau mỗi chƣơng đều có bài tập hƣớng dẫn và bài tập tự làm.
Hy vọng cuốn sách còn là tài liệu tham khảo hữu ích cho các đồng nghiệp trong giảng dạy, nghiên cứu trên các lĩnh vực có liên quan. Rất mong nhận đƣợc nhiều ý kiến đóng góp, trao đổi của bạn đọc. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nam, ngày … tháng … năm 2020 “Ký và ghi rõ họ tên” Biên soạn: Bùi Thị Thu Hằng 5 MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU. 5 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU.
Một số khái niệm cơ bản. Định nghĩa cơ sở dữ liệu. Ƣu điểm của cơ sở dữ liệu. Những vấn đề mà CSDL cần phải giải quyết.
Các đối tƣợng sử dụng CSDL. Hệ quản trị CSDL. Các ứng dụng của CSDL. Các mô hình dữ liệu.
Mô hình thực thể kết hợp. Loại thực thể. Mối kết hợp. 16 BÀI TẬP THỰC HÀNH.
17 Chƣơng 2: MÔ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ. Các khái niệm cơ bản. Lƣợc đồ quan hệ. Chuyển mô hình thực thể kết hợp sang mô hình dữ liệu quan hệ ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………….
Ngôn ngữ đại số quan hệ. Phép hợp 2 quan hệ. Phép giao 2 quan hệ. Phép trừ 2 quan hệ.
Tích Decac của 2 quan hệ. Phép chia 2 quan hệ. Phép kết tự nhiên. 29 6 BÀI TẬP THỰC HÀNH.
30 Chƣơng 3: NGÔN NGỮ TRUY VẤN DỮ LIỆU. Tìm thông tin từ các cột của bảng - Mệnh đề Select. Chọn các dòng của bảng - Mệnh đề Where. Sắp xếp các dòng của bảng - Mệnh đề Order by.
Câu lệnh truy vấn lồng nhau. Gom nhóm dữ liệu - mệnh đề Group by. 43 BÀI TẬP THỰC HÀNH. 44 Chƣơng 4: RÀNG BUỘC TOÀN VẸN.
Ràng buộc toàn vẹn. Khái niệm ràng buộc toàn vẹn. Các yếu tố của ràng buộc toàn vẹn. Phân loại ràng buộc toàn vẹn.
Ràng buộc toàn vẹn có bối cảnh là một quan hệ. Ràng buộc toàn vẹn có bối cảnh là nhiều quan hệ. 55 BÀI TẬP THỰC HÀNH. 57 Chƣơng 5: LÝ THUYẾT THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU.
Các vấn đề gặp phải khi tổ chức dữ liệu. Các phụ thuộc hàm. Định nghĩa phụ thuộc hàm. Cách xác định phụ thuộc hàm cho lƣợc đồ quan hệ.
Một số tính chất của phụ thuộc hàm - hệ luật dẫn Armstrong. Bao đóng của tập phụ thuộc hàm và bao đóng của tập thuộc tính. Bao đóng của tập phụ thuộc hàm F. Bao đóng của tập thuộc tính X.
Bài toán thành viên. Thuật toán tìm bao đóng của một tập thuộc tính. Khóa của lƣợc đồ quan hệ - Một số thuật toán tìm khóa. Định nghĩa khóa của quan hệ.
Thuật toán tìm một khóa của một lƣợc đồ quan hệ Q. Thuật toán tìm tất cả các khóa của một lƣợc đồ quan hệ. Phủ tối thiếu. Tập phụ thuộc hàm tƣơng đƣơng.
Phủ tối thiếu. Thuật toán tìm phủ tối thiêu. Dạng chuẩn của lƣợc đồ quan hệ. Một số khái niệm liên quan đến các dạng chuẩn.
Dạng chuẩn BC (Boyce codd Normal Form). 72 BÀI TẬP THỰC HÀNH. 75 8 GIÁO TRÌNH MÔN HỌC Tên môn học: Cở sở dữ liệu Mã số của môn học: MH 10; Thời gian của môn học: 60 giờ; (lý thuyết: 20 giờ; thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 37 giờ; kiểm tra: 3 giờ) I. Vị trí, tính chất của môn học - Vị trí : môn học Cơ sở dữ liệu đƣợc bố trí sau khi hoc xong các môn Tin học, lập trình căn bản, toán ứng dụng.
- Tính chất : là môn học kỹ thuật cơ sở, thuộc các môn học, mô đun đào tạo cơ sở. Mục tiêu môn học - Về kiến thức: + Hiểu đƣợc các khái niệm, các thuật ngữ trong cơ sở dữ liệu; + Sử dụng ngôn ngữ truy vấn dữ liệu quan hệ thành thạo; + Biết đƣợc các dạng chuẩn và chuẩn hóa đƣợc bài toán cơ sở dữ liệu trƣớc khi cài đặt; - Về kỹ năng: + Thực hiện đƣợc các dạng chuẩn và chuẩn hóa đƣợc bài toán cơ sở dữ liệu trƣớc khi cài đặt; + Vận dụng đƣợc các mô hình dữ liệu của cơ sở dữ liệu quan hệ vào việc thiết kế cơ sở dữ liệu áp dụng cho bài toán cụ thể trong thực tế; - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Có ý thức làm việc độc lập hoặc làm việc theo nhóm, giải quyết công việc, vấn đề phức tạp khi đƣa ra một bài toán truy vấn dữ liệu; + Đánh giá chất lƣợng sản phẩm và kết quả thực hiện của các thành viên trong nhóm sau khi hoàn thành bài tập. + Có trách nhiệm trong việc ứng dụng kiến thức nền tảng của môn học nhằm phục vụ cho các môn học cơ sở và chuyên ngành. Nội dung môn học 1 Nội dung tổng quát và phân phối thời gian : Thời gian Số Thực hành, Kiểm tra* Tên chƣơng, mục Tổng Lý thí nghiệm, TT (LT hoặc số thuyết thảo luận, bài tập TH) Chƣơng 1: Tổng quan về cơ sở 5 2 3 1 dữ liệu 1.
Một số khái niệm cơ bản 9 Thời gian Số Thực hành, Kiểm tra* Tên chƣơng, mục Tổng Lý thí nghiệm, TT (LT hoặc số thuyết thảo luận, bài tập TH) 2. Các mô hình dữ liệu 3. Mô hình thực thể kết hợp Chƣơng 2: Mô hình dữ liệu quan 15 6 8 1 hệ 2 Các khái niệm cơ bản Chuyển mô hình thực thể kết hợp sang mô hình dữ liệu quan hệ Ngôn ngữ đại số quan hệ Chƣơng 3: Ngôn ngữ truy vấn 15 3 11 1 dữ liệu 1. Tìm thông tin từ các cột của bản 3 – Mệnh đề Select 3.
Chọn các dòng của bản – Mệnh đề Where 4. Sắp xếp các dòng của bảng – Mệnh đề Order by 5. Câu lệnh truy vấn lồng nhau 6. Gom nhóm dữ liệu – mệnh đề Group by Chƣơng 4: Ràng buộc toàn vẹn 5 1 4 1.
Ràng buộc toàn vẹn 4 2. Phân loại ràng buộc toàn vẹn Chƣơng 5: Lý thuyết thiết kế cơ 20 8 11 1 sở dữ liệu 1. Các vấn đề gặp phải khi tổ chức dữ liệu 5 2. Các phụ thuộc hàm 3.
Bao đóng của tập phụ thuộc hàm và bao đóng của tập thuộc tính 4. Khóa của lƣợc đồ quan hệ - Một 10 Thời gian Số Thực hành, Kiểm tra* Tên chƣơng, mục Tổng Lý thí nghiệm, TT (LT hoặc số thuyết thảo luận, bài tập TH) số thuật toán tìm khóa 5. Phủ tối thiểu 6. Dạng chuẩn của lƣợc đồ quan hệ Cộng: 60 20 37 3 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU Mã chƣơng: MHCSDL 10.01 Giới thiệu: Bài học này giới thiệu khái quát về các mô hình dữ liệu cơ bản, các thuật ngữ, khái niệm liên quan trong cơ sở dữ liệu.
Thông qua bài học này ngƣời đọc sẽ hình dung đƣợc những vấn đề cần tiếp cận, khai thác trong môn học cơ sở dữ liệu. Mục tiêu: - Trình bày sơ lƣợc các khái niệm về cơ sở dữ liệu, các mô hình dữ liệu. - Trình bày chi tiết mô hình thực thể kết hợp (ERD), có thể phân tích dữ liệu và thiết kế đƣợc mô hình thực thể kết hợp. - Thực hiện thao tác an toàn với máy tính.
Nội dung chính: 1. Một số khái niệm cơ bản. Mục tiêu: Trình bày sơ lƣợc các khái niệm về cơ sở dữ liệu. Định nghĩa cơ sở dữ liệu Dữ liệu đƣợc lƣu trữ trên các thiết bị lƣu trữ theo một cấu trúc nào đó để phục vụ cho nhiều ngƣời dùng với nhiều mục đích khác nhau gọi là cơ sở dữ liệu.
Ƣu điểm của cơ sở dữ liệu - Giảm sự trùng lắp thông tin xuống mức thấp nhất và do đó bảo đảm đƣợc tính nhất quán và toàn vẹn dữ liệu.