Giáo Trình Cơ Sở Dữ Liệu Ngành Công Nghệ Thông Tin Trình Độ Cao Đẳng

Giáo trình cơ sở dữ liệu ngành công nghệ thông tin trình độ cao đẳng cung cấp kiến thức chuyên sâu và ứng dụng thực tiễn cho sinh viên.

• Trường học: Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thông Tin
• Đề tài: Giáo Trình Cơ Sở Dữ Liệu Ngành Công Nghệ Thông Tin Trình Độ Cao Đẳng
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI GIỚI THIỆU
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
• 1.1. Tổng quan về cơ sở dữ liệu
• 1.2. Hệ thống tập tin cổ điển
• 1.3. Cơ sở dữ liệu
• 1.3.1. Các đối tượng sử dụng CSDL
• 1.3.2. Các mức trừu tượng hóa của CSDL
• 1.3.3. Hiệu quả của CSDL (Database Management System – DBMS)
• 2. CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ
• 2.1. Các khái niệm cơ bản
• 2.2. Các thao tác trên CSDL quan hệ (Relation)
• 2.3. Các phép toán tập hợp trên các quan hệ
• 2.4. Các phép toán khác
• 3. CHƯƠNG 3: NGÔN NGỮ TRUY VẤN SQL
• 3.1. Các lệnh về kiến trúc CSDL
• 3.2. Lệnh cập nhật dữ liệu
• 3.3. Lệnh truy vấn dữ liệu
• 4. CHƯƠNG 4: RÀNG BUỘC TOÀN VẸN (Integrity Constraint)
• 4.1. Ràng buộc toàn vẹn (RBTV)
• 4.1.1. Các yếu tố của RBTV
• 4.1.2. Các loại ràng buộc toàn vẹn
• 4.1.3. Các bước khi xác định các RBTV
• 4.1.4. Biểu diễn RBTV bằng phụ thuộc hàm
• 4.1.5. Luật dẫn Armstrong
• 4.1.6. Xác định khóa của một quan hệ
• 5. CHƯƠNG 5: CHUẨN HÓA LƯỢC ĐỒ CƠ SỞ DỮ LIỆU
• 5.1. Đặt vấn đề
• 5.2. Các dạng chuẩn
• 5.2.1. Một số khái niệm liên quan đến các dạng chuẩn
• 5.2.2. Dạng chuẩn BC (Boyce – Codd)

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình cơ sở dữ liệu ngành công nghệ thông tin

Giáo trình cơ sở dữ liệu ngành công nghệ thông tin trình độ cao đẳng là tài liệu quan trọng giúp sinh viên nắm vững các khái niệm cơ bản về cơ sở dữ liệu. Tài liệu này không chỉ cung cấp lý thuyết mà còn hướng dẫn thực hành, giúp sinh viên áp dụng kiến thức vào thực tế. Nội dung giáo trình được chia thành nhiều chương, mỗi chương tập trung vào một khía cạnh khác nhau của cơ sở dữ liệu.

1.1. Mục tiêu của giáo trình cơ sở dữ liệu

Mục tiêu chính của giáo trình là giúp sinh viên hiểu rõ các khái niệm như thực thể, quan hệ, khóa và phụ thuộc hàm. Điều này tạo nền tảng vững chắc cho việc học các môn học chuyên sâu hơn trong lĩnh vực công nghệ thông tin.

1.2. Cấu trúc của giáo trình cơ sở dữ liệu

Giáo trình được chia thành 5 chương, mỗi chương tập trung vào một chủ đề cụ thể như mô hình dữ liệu, ngôn ngữ truy vấn SQL và các ràng buộc toàn vẹn. Điều này giúp sinh viên dễ dàng theo dõi và nắm bắt kiến thức.

II. Thách thức trong việc học cơ sở dữ liệu ngành công nghệ thông tin

Học cơ sở dữ liệu không phải là điều dễ dàng. Sinh viên thường gặp khó khăn trong việc hiểu các khái niệm trừu tượng và áp dụng chúng vào thực tế. Các vấn đề như thiết kế mô hình dữ liệu và tối ưu hóa truy vấn cũng là những thách thức lớn.

2.1. Khó khăn trong việc hiểu mô hình dữ liệu

Mô hình dữ liệu là một trong những khái niệm khó nhất trong cơ sở dữ liệu. Sinh viên cần phải nắm vững các loại mô hình như mô hình thực thể-kết hợp và mô hình quan hệ để có thể thiết kế hệ thống thông tin hiệu quả.

2.2. Thách thức trong việc sử dụng ngôn ngữ SQL

Ngôn ngữ SQL là công cụ chính để truy vấn và quản lý cơ sở dữ liệu. Tuy nhiên, việc viết các câu lệnh SQL phức tạp có thể gây khó khăn cho sinh viên, đặc biệt là khi cần kết hợp nhiều bảng dữ liệu.

III. Phương pháp học hiệu quả cho giáo trình cơ sở dữ liệu

Để học tốt cơ sở dữ liệu, sinh viên cần áp dụng các phương pháp học tập hiệu quả. Việc thực hành thường xuyên và tham gia vào các dự án thực tế sẽ giúp củng cố kiến thức và kỹ năng.

3.1. Thực hành qua các bài tập

Giáo trình cung cấp nhiều bài tập thực hành sau mỗi chương. Việc làm các bài tập này giúp sinh viên áp dụng lý thuyết vào thực tế và nâng cao khả năng giải quyết vấn đề.

3.2. Tham gia dự án thực tế

Tham gia vào các dự án thực tế sẽ giúp sinh viên hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của cơ sở dữ liệu trong môi trường làm việc. Điều này cũng giúp sinh viên phát triển kỹ năng làm việc nhóm và quản lý thời gian.

IV. Ứng dụng thực tiễn của cơ sở dữ liệu trong ngành công nghệ thông tin

Cơ sở dữ liệu đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực của công nghệ thông tin. Từ quản lý thông tin doanh nghiệp đến phát triển ứng dụng, kiến thức về cơ sở dữ liệu là rất cần thiết.

4.1. Quản lý thông tin doanh nghiệp

Nhiều doanh nghiệp hiện nay sử dụng cơ sở dữ liệu để quản lý thông tin khách hàng, sản phẩm và dịch vụ. Việc này giúp tối ưu hóa quy trình làm việc và nâng cao hiệu quả kinh doanh.

4.2. Phát triển ứng dụng phần mềm

Các ứng dụng phần mềm thường cần lưu trữ và truy xuất dữ liệu. Kiến thức về cơ sở dữ liệu giúp lập trình viên thiết kế và phát triển các ứng dụng hiệu quả hơn.

V. Kết luận về giáo trình cơ sở dữ liệu ngành công nghệ thông tin

Giáo trình cơ sở dữ liệu ngành công nghệ thông tin trình độ cao đẳng là tài liệu thiết yếu cho sinh viên. Nó không chỉ cung cấp kiến thức lý thuyết mà còn hướng dẫn thực hành, giúp sinh viên chuẩn bị tốt cho sự nghiệp trong lĩnh vực công nghệ thông tin.

5.1. Tương lai của giáo trình cơ sở dữ liệu

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, giáo trình cơ sở dữ liệu cần được cập nhật thường xuyên để đáp ứng nhu cầu học tập và nghiên cứu của sinh viên.

5.2. Lời khuyên cho sinh viên

Sinh viên nên chủ động tìm kiếm tài liệu tham khảo và thực hành thường xuyên để nắm vững kiến thức về cơ sở dữ liệu. Điều này sẽ giúp họ tự tin hơn khi bước vào thị trường lao động.

Nội dung chính

TỔNG QUAN HỌC THUẬT VÀ MÔ TẢ GIÁO TRÌNH CƠ SỞ DỮ LIỆU

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Cơ sở dữ liệu (Mã môn học: MH 14) là tài liệu giảng dạy lưu hành nội bộ của Trường Cao đẳng Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh (trước đây là Trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật Vinatex TP.HCM trực thuộc Tập đoàn Dệt May Việt Nam), được ban hành chính thức vào tháng 06 năm 2021. Môn học có tổng thời lượng 45 giờ (bao gồm 43 giờ lý thuyết/bài tập và 2 giờ kiểm tra định kỳ). Trong chương trình đào tạo nghề Công nghệ thông tin và Quản trị mạng máy tính, môn học đóng vai trò là học phần cơ sở ngành bắt buộc, được bố trí giảng dạy sau khi người học đã hoàn tất các học phần tiên quyết gồm Tin học và Lập trình căn bản.

Mục tiêu học tập của giáo trình được xác định trên ba phương diện cụ thể:

• Về kiến thức: Cung cấp hệ thống khái niệm nền tảng về thực thể, bộ, quan hệ, khóa, phụ thuộc hàm; bản chất của mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ; cú pháp ngôn ngữ SQL chuẩn; các dạng chuẩn hóa lược đồ quan hệ.
• Về kỹ năng: Trang bị năng lực phân tích dữ liệu thực tế, xây dựng mô hình thực thể kết hợp (E-R) và chuyển đổi sang lược đồ quan hệ; xác định khóa, thực hiện chuẩn hóa lược đồ cơ sở dữ liệu; sử dụng thành thạo ngôn ngữ truy vấn SQL.
• Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện tính cẩn thận trong thiết kế dữ liệu, khả năng chủ động nghiên cứu tài liệu tham khảo và khảo sát các mô hình cơ sở dữ liệu thực tế tại doanh nghiệp.

Giáo trình được cấu trúc thành 5 bài học logic. Tài liệu lựa chọn cách tiếp cận hướng đến ứng dụng: không đi sâu vào việc chứng minh thuần túy các định lý toán học phức tạp, mà tập trung phân tích ý nghĩa thực tế của các công thức lý thuyết, rèn luyện tư duy logic toán học, kỹ thuật tính toán thuật toán và các bước triển khai kỹ thuật nhằm giải quyết bài toán thiết kế, chuẩn hóa cơ sở dữ liệu và hệ thống thông tin.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình được triển khai tuần tự qua 5 bài học:

1. Bài 1: Tổng quan về cơ sở dữ liệu: Khảo sát các nhược điểm của hệ thống tập tin cổ điển (dư thừa, thiếu nhất quán, cô lập dữ liệu, thiếu cơ chế phục hồi). Định nghĩa cơ sở dữ liệu (CSDL) và hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS). Trình bày 3 mức trừu tượng hóa dữ liệu (Vật lý, Quan niệm/Logic, Thể hiện/Khung nhìn ngoài) cùng 3 nhóm đối tượng sử dụng (người dùng không chuyên, chuyên viên tin học, người quản trị CSDL - DBA). Giới thiệu 4 mô hình dữ liệu chính: Mô hình mạng (Network Model), Mô hình phân cấp (Hierarchical Model), Mô hình quan hệ (Relational Model - E.F. Codd, 1970), Mô hình thực thể kết hợp (E-R Model - Peter Chen, 1976) và Mô hình hướng đối tượng (OODM).
2. Bài 2: Mô hình dữ liệu quan hệ: Định nghĩa các khái niệm cốt lõi: Lược đồ quan hệ $Q(A_1, A_2, \dots, A_n)$, bộ (tuple), miền giá trị (domain), bậc, lực lượng (cardinality), tân từ $||Q||$ và xử lý giá trị NULL. Phân loại hệ thống khóa: Siêu khóa (Super Key), Khóa chỉ định (Candidate Key), Khóa chính (Primary Key), Khóa ngoại (Foreign Key - tham chiếu và phân cấp). Trình bày toàn diện ngôn ngữ Đại số quan hệ (Relational Algebra): các phép toán cơ sở (Chiếu $\pi$, Chọn $\sigma$, Gán $\leftarrow$, Đổi tên $\rho$), các phép toán tập hợp (Hội $\cup$, Giao $\cap$, Trừ $-$, Tích Descartes $\times$), các phép kết nối (Kết bằng, Kết tự nhiên, Kết nối nội - Inner Join, Kết nối trái - Left Join, Kết nối phải - Right Join), Phép chia ($\div$), Phép bù, Phép chiếu tổng quát, Hàm kết hợp (COUNT, SUM, AVG, MIN, MAX) và Phép gom nhóm (Grouping).
3. Bài 3: Ngôn ngữ truy vấn SQL: Lược sử chuẩn hóa SQL từ ngôn ngữ SEQUEL/System R (IBM, 1975-1976) đến chuẩn ANSI/ISO (1986, 1989, 1992, 1996). Cú pháp ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu DDL (CREATE TABLE, ALTER TABLE ADD/DROP, DROP TABLE), ngôn ngữ thao tác dữ liệu DML (INSERT INTO, UPDATE, DELETE FROM) và ngôn ngữ truy vấn dữ liệu DQL (SELECT kết hợp FROM, WHERE, GROUP BY, HAVING, ORDER BY, DISTINCT, INTO, các toán tử LIKE, IN, BETWEEN, ký tự đại diện *, ?, [], ^). Kỹ thuật xây dựng câu lệnh truy vấn lồng nhau nhiều cấp (Subquery).
4. Bài 4: Ràng buộc toàn vẹn (Integrity Constraint): Khái niệm và phân loại các ràng buộc toàn vẹn (miền giá trị, liên thuộc tính, liên bộ, phụ thuộc tồn tại, liên bộ - liên quan hệ, liên thuộc tính - liên quan hệ, thuộc tính tổng hợp, chu trình đồ thị). Lý thuyết phụ thuộc hàm (Functional Dependency), hệ tiên đề Armstrong (luật phản xạ, tăng trưởng, bắc cầu). Khái niệm và thuật toán tính bao đóng của tập phụ thuộc hàm $F^+$, bao đóng của tập thuộc tính $X^+$, tập phụ thuộc hàm tương đương, phụ thuộc hàm thừa, phủ tối tiểu (Minimal cover). Thuật toán xác định tất cả các khóa của lược đồ quan hệ (thuật toán nguyên thủy và cải tiến).
5. Bài 5: Chuẩn hóa lược đồ cơ sở dữ liệu: Hiện tượng bất thường khi cập nhật và dư thừa dữ liệu. Khái niệm và điều kiện của các dạng chuẩn: Dạng chuẩn 1 (1NF), Dạng chuẩn 2 (2NF), Dạng chuẩn 3 (3NF) và Dạng chuẩn Boyce-Codd (BCNF). Định lý Delobel (1973), khái niệm lược đồ quan hệ phổ quát. Phương pháp và thuật toán tổng hợp lược đồ đạt dạng chuẩn 3NF, thuật toán phân rã đạt chuẩn BCNF đảm bảo tính chất bảo toàn phụ thuộc hàm và phép kiểm tra nối không mất thông tin (lossless join decomposition).

Kiến thức nền tảng được xây dựng

• Lý thuyết mô hình quan hệ hình thức: Xây dựng trên cơ sở lý thuyết tập hợp, cấu trúc bảng 2 chiều và ngôn ngữ đại số quan hệ đại số hóa các thao tác xử lý dữ liệu.
• Lý thuyết thiết kế logic và phụ thuộc hàm: Nền tảng toán học về các ràng buộc ngữ nghĩa giữa các thuộc tính, hệ tiên đề Armstrong và cấu trúc bao đóng.
• Nguyên lý chuẩn hóa dữ liệu: Lý thuyết phân rã và tổng hợp quan hệ nhằm tối ưu hóa cấu trúc lưu trữ, loại bỏ dị thường khi thêm, xóa, sửa.

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Khởi tạo cấu trúc bảng, thiết lập khóa chính/ngoại, viết các truy vấn phức tạp bằng SQL chuẩn, lập trình câu lệnh truy vấn lồng và gom nhóm thống kê.
• Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Phân tích bài toán thế giới thực thành mô hình E-R (xác định thực thể mạnh, thực thể yếu, mối kết hợp, bản số); phân tích các phụ thuộc hàm và xác định chính xác tập khóa của lược đồ.
• Kỹ năng thực hành (Practical competencies): Chuẩn hóa lược đồ CSDL từ 1NF đến 3NF/BCNF; kiểm tra và chứng minh tính bảo toàn thông tin của các phép phân rã dữ liệu.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình được thiết kế cho thời lượng 45 giờ học tập với phương pháp sư phạm chuyển tiếp tuần tự: đi từ việc nhận thức nhược điểm của các hệ thống lưu trữ tập tin truyền thống đến việc tiếp cận các mô hình trừu tượng hóa dữ liệu (mức Quan niệm, mức Vật lý, mức Thể hiện). Nội dung lý thuyết được diễn giải song song giữa ngôn ngữ toán học hình thức (Đại số quan hệ) và ngôn ngữ triển khai thực tế (SQL), giúp người học hiểu rõ cơ chế vận hành bên dưới của các trình tối ưu hóa truy vấn trong hệ quản trị CSDL.

Các bài tập và ví dụ minh họa được xây dựng trực tiếp trên các bài toán quản lý thực tế như: quản lý hồ sơ cán bộ - giảng viên các khoa, quản lý điểm thi sinh viên (SINHVIEN, KHOA, MONHOC, KETQUA), quản lý đề án nhân sự (NHANVIEN, PHONGBAN, PHANCONG), quản lý bán hàng và vật tư (HOADON, CTHOADON, VATTU), và cây phân cấp điều tra dân số quốc gia.

Phương pháp đánh giá học phần gồm 2 giờ kiểm tra định kỳ tập trung vào kỹ năng giải quyết bài toán:

• Chuyển đổi biểu thức đại số quan hệ và câu lệnh SQL.
• Tính toán bao đóng tập thuộc tính $X^+$, tìm phủ tối tiểu và tìm khóa của lược đồ quan hệ.
• Phân tích và đưa ra phương án phân rã lược đồ quan hệ đạt chuẩn 3NF và BCNF.

Về phương pháp tự học, tài liệu yêu cầu người học chủ động làm lại các bài tập mẫu, thực hành giải các bài tập tự làm được bố trí ở cuối mỗi bài học, đồng thời chủ động cài đặt và kiểm chứng các câu lệnh truy vấn trên các hệ quản trị CSDL quan hệ thực tế.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

• Cấu trúc chuẩn hóa học thuật: Nội dung giáo trình được biên soạn và chuẩn hóa theo chương trình đào tạo nghề Công nghệ thông tin của Trường Cao đẳng Công nghệ TP.HCM (ban hành tháng 06/2021), đảm bảo tính cô đọng và liên kết chặt chẽ giữa lý thuyết thiết kế và kỹ thuật lập trình CSDL.
• Tích hợp các mốc chuẩn hóa SQL: Giáo trình hệ thống hóa các mốc phát triển của ngôn ngữ SQL từ nguyên mẫu SEQUEL/System R (1975-1976) của IBM đến các bản chuẩn quốc tế ANSI/ISO (1986, 1989, 1992, 1996), áp dụng trực tiếp trên cú pháp chuẩn hóa của hệ quản trị Microsoft Access.
• Kế thừa các lý thuyết kinh điển: Cung cấp đầy đủ các cơ sở lý thuyết nền tảng trong khoa học dữ liệu bao gồm mô hình quan hệ của Edgar F. Codd (1970), mô hình thực thể kết hợp mở rộng của Peter Chen (1976), định lý phân rã của Delobel (1973) và hệ luật dẫn Armstrong cho phụ thuộc hàm.
• Giới thiệu mô hình dữ liệu hiện đại: Bên cạnh mô hình quan hệ, giáo trình còn cập nhật các nguyên lý của mô hình cơ sở dữ liệu hướng đối tượng (OODM) với các đặc tính đóng gói (encapsulation), đa hình (polymorphism), kế thừa (inheritance) và khả năng tái sử dụng (reusability).
• Tính ứng dụng kỹ thuật cao: Toàn bộ các định lý toán học đều được tinh giản khâu chứng minh thuần túy, chuyển trọng tâm sang giải thích ý nghĩa công thức và quy trình thuật toán từng bước (step-by-step algorithms) cho bài toán tìm khóa và chuẩn hóa dữ liệu.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

Giáo trình Cơ sở dữ liệu phục vụ các nhóm đối tượng cụ thể trong đào tạo và nghiên cứu:

• Sinh viên chuyên ngành: Học sinh, sinh viên bậc Cao đẳng và Trung cấp nghề ngành Quản trị mạng máy tính, Công nghệ thông tin và Tin học ứng dụng.
• Điều kiện tiên quyết: Người học bắt buộc phải hoàn thành các học phần nền tảng gồm Tin học (kiến thức máy tính cơ bản, tệp tin) và Lập trình căn bản (tư duy thuật toán, cấu trúc dữ liệu cơ sở).
• Giảng viên và cán bộ giảng dạy: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chính khóa, khung tham chiếu chuẩn để xây dựng đề cương chi tiết, bài giảng lý thuyết 43 giờ, ngân hàng câu hỏi kiểm tra và hệ thống bài tập thực hành.
• Tự học và tham khảo: Là tài liệu tham khảo cho sinh viên các chuyên ngành kỹ thuật khác trong lĩnh vực CNTT, kỹ thuật viên quản trị mạng hoặc lập trình viên cần củng cố kiến thức logic về thiết kế cơ sở dữ liệu quan hệ, đại số quan hệ và kỹ thuật tối ưu hóa truy vấn SQL.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng người học nào?
Tài liệu được biên soạn cho sinh viên, học sinh hệ Cao đẳng và Trung cấp nghề chuyên ngành Quản trị mạng máy tính và Công nghệ thông tin, đồng thời là tài liệu tham khảo cơ sở cho các chuyên ngành liên quan trong lĩnh vực Tin học.

2. Cần chuẩn bị kiến thức nền tảng nào trước khi học môn này?
Người học cần hoàn thành hai môn học tiên quyết trong chương trình đào tạo là Tin học và Lập trình căn bản để có nền tảng về tổ chức dữ liệu và tư duy thuật toán.

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các tài liệu thuần lý thuyết khác là gì?
Giáo trình lược bỏ các chứng minh định lý toán học phức tạp, tập trung giải thích ý nghĩa thực tế của các công thức và cung cấp các quy trình thuật toán cụ thể (thuật toán tìm khóa cải tiến, thuật toán phân rã chuẩn hóa 3NF/BCNF theo Delobel, thuật toán phủ tối tiểu).

4. Phương pháp tự học giáo trình này như thế nào để đạt hiệu quả cao?
Người học cần kết hợp học lý thuyết với việc giải toàn bộ hệ thống bài tập hướng dẫn và bài tập tự làm ở cuối mỗi chương; vẽ sơ đồ E-R, giải các bài tập phụ thuộc hàm bằng tay và thực hành viết trực tiếp các câu lệnh DDL, DML, DQL trên các hệ quản trị CSDL như Access, SQL Server hoặc Oracle.

5. Giáo trình có kèm theo hệ thống bài tập và tài liệu bổ trợ không?
Có. Mỗi bài học trong giáo trình đều tích hợp sẵn phần bài tập mẫu có hướng dẫn giải và hệ thống bài tập tự rèn luyện. Giáo trình cũng trích dẫn và sử dụng các tài liệu tham khảo nội bộ và chuẩn ANSI/ISO SQL.

---

Kết luận

Giáo trình Cơ sở dữ liệu (MH 14) của Trường Cao đẳng Công nghệ TP.HCM cung cấp hệ thống kiến thức toàn diện và có cấu trúc chặt chẽ về lý thuyết cơ sở dữ liệu quan hệ. Giá trị cốt lõi của tài liệu nằm ở việc liên kết logic từ các khái niệm trừu tượng, mô hình hóa thực thể kết hợp (E-R), ngôn ngữ hình thức Đại số quan hệ đến ngôn ngữ thực thi SQL và kỹ thuật thiết kế chuẩn hóa dữ liệu (3NF, BCNF). Lộ trình học tập được thiết kế mạch lạc qua 5 bài học, giúp người học phát triển tư duy logic và kỹ năng thực hành phân tích, thiết kế hệ thống thông tin. Tài liệu khuyến nghị người học kết hợp nghiên cứu giáo trình cùng việc thực hành trên các hệ quản trị CSDL quan hệ thực tế và khảo sát các mô hình dữ liệu doanh nghiệp để hoàn thiện kỹ năng chuyên môn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 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. Chương 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.

Chương 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. Chương IV: Khái lƣợc về rang buộc toàn vẹn. Chương 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 rang 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. Giáo trình này ngoài tài liệu tham khảo chính còn có sử dụng các tài liệu tham khảo nội bộ của các đồng nghiệp khác.

Rất mong nhận đƣợc nhiều ý kiến đóng góp, trao đổi của bạn đọc. Xin chân thành cảm ơn! Mục lục i CHƢƠNG TRÌNH MÔN HỌC. Vị trí, tính chất của môn học:. Mục tiêu môn học:.

Nội dung môn học:. Điều kiện thực hiện môn học:. Error! Bookmark not defined. Nội dung và phƣơng pháp đánh giá:.

Error! Bookmark not defined. Hƣớng dẫn thực hiện môn học:. Error! Bookmark not defined. BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU.

HEÄ THOÁNG TAÄP TIN COÅ ÑIEÅN :. Thöïc traïng :. CÔ SÔÛ DÖÕ LIEÄU :. Caùc ñoái töôïng söû duïng CSDL:.

Caùc möùc tröøu töôïng hoùa cuûa CSDL: coù 3 möùc. Heä quaûn trò CSDL (Database Management System – DBMS):. CAÙC MOÂ HÌNH DÖÕ LIEÄU : .5 BÀI 2: MÔ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ. CAÙC KHAÙI NIEÄM CÔ BAÛN :.

Löôïc ñoà quan heä (relation schema):. Caùc loaïi khoùa :. Thao taùc treân CSDL quan heä (Relation):. CAÙC THAO TAÙC CÔ SÔÛ TREÂN CAÙC QUAN HEÄ :.

14  Quy öôùc chung veà caùch duøng caùc ñieàu kieän:. Pheùp ñoåi teân (Rename Operation):. CAÙC PHEÙP TOAÙN TAÄP HÔÏP TREÂN CAÙC QUAN HEÄ :. 17 Mục lục ii 2.

Pheùp giao (Set. Pheùp tích Cartersian (Cartersian Product Operation):. CAÙC PHEÙP TOAÙN KHAÙC :. Pheùp keát noái noäi (Inner Join):.

Pheùp keát noái traùi (Left Join):. Pheùp keát noái phaûi (Right Join):. Pheùp chieáu toång quaùt:. Haøm keát hôïp: (Aggregate Functions).

Pheùp toaùn gom nhoùm trong ñaïi soá quan heä : (Grouping. CAÙC THAO TAÙC CAÄP NHAÄT TREÂN QUAN HEÄ :. 28 BÀI 3: NGÔN NGỮ TRUY VẤN SQL. CAÙC LEÄNH VEÀ KIEÁN TRUÙC CSDL :.

25 1) Taïo caáu truùc cho 1 baûng môùi :. Theâm caùc coät cuûa 1 baûng :. Huûy boû caùc coät cuûa 1 baûng :. Huûy boû 1 baûng :.

LEÄNH CAÄP NHAÄT DÖÕ LIEÄU :. Theâm caùc boä vaøo 1 baûng :. Söûa ñoåi noäi dung caùc boä trong 1 baûng :. Huûy boû caùc boä 1 baûng :.

LEÄNH TRUY VAÁN DÖÕ LIEÄU :. Cuù phaùp chung:. Giaûi thích :. Truy vaán loàng nhau nhieàu caáp :.

33 BÀI 4: RÀNG BUỘC TOÀN VẸN (Integrity Constraint). 35 Mục lục iii I. RAØNG BUOÄC TOAØN VEÏN (RBTV). CAÙC YEÁU TOÁ CUÛA RBTV :.

Caùc yeáu toá cuûa RBTV :. CAÙC LOAÏI RAØNG BUOÄC TOAØN VEÏN :. RBTV mieàn giaù trò :. RBTV lieân thuoäc tính :.

RBTV lieân boä :. RBTV phuï thuoäc toàn taïi :. RBTV lieân boä – lieân quan heä :. RBTV lieân thuoäc tính – lieân quan heä:.

Raøng buoäc toaøn veïn veà thuoäc tính toång hôïp:. RBTV do coù chu trình trong ñoà thò bieåu dieãn cuûa löôïc ñoà CSDL:. CAÙC BÖÔÙC (ÑEÀ NGHÒ) KHI XAÙC ÑÒNH CAÙC RBTV :. BIEÀU DIEÃN RBTV BAÈNG PHUÏ THUOÄC HAØM :.

Phuï thuoäc haøm : (functional dependency). Bieåu dieãn phuï thuoäc haøm baèng ñoà thò coù höôùng :. Heä luaät daãn Amstrong :. Bao ñoùng cuûa taäp phuï thuoäc haøm F : (closure).

Bao ñoùng cuûa taäp thuoäc tính :. QUAN HEÄ GIÖÕA HAI TAÄP PHUÏ THUOÄC HAØM :. Taäp phuï thuoäc haøm töông ñöông :. Phuï thuoäc haøm ñaày duû :.

Tìm phuï thuoäc haøm thöøa :. Phuû toái tieåu (Minimal cover):. XAÙC ÑÒNH KHOÙA CUÛA MOÄT QUAN HEÄ :. Thuaät toaùn xaùc ñònh taát caû caùc khoùa cuûa moät löôïc ñoà quan heä (nguyeân thuûy).

Thuaät toaùn caûi tieán :. 50 Bài 5: CHUẨN HÓA LƢỢC ĐỒ CƠ SỞ DỮ LIỆU. ÑAËT VAÁN ÑEÀ :. CAÙC DAÏNG CHUAÅN :.

Moät soá khaùi nieäm lieân quan ñeán caùc daïng chuaån :. 53 Mục lục iv 4. Daïng chuaån BC: (Boyce – Codd). CHUAÅN HOÙA LÖÔÏC ÑOÀ CSDL.

Ñònh lyù Delobel (1973) :. Löôïc ñoà quan heä phoå quaùt :. Phöông phaùp :. Phöông phaùp :.

Nhaän xeùt veà thuaät toaùn toång hôïp :. CAÙC LÖU YÙKHI THÖÏC HIEÄN PHAÂN RAÕ:. Caùc yeáu toá caàn baûo ñaûm khi thöïc hieän phaân raõ:. Pheùp kieåm tra noái baûo toaøn thoâng tin:.

62 Chƣơng trình môn học a Tên môn học: Cở sở dữ liệu Mã môn học: MH 14 Thời gian thực hiện môn học: 45 giờ; (Lý thuyết: 43 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 0 giờ; Kiểm tra: 2 giờ) I. Vị trí, tính chất của môn học: - Vị trí: môn học đƣợc bố trí sau khi ngƣời học học xong các môn Tin học; Lập trình căn bản. - Tính chất: là môn học cơ sở ngành bắt buộc. Mục tiêu môn học: - Về kiến thức:  Trình bày đƣợc các khái niệm về các thực thể, bộ, quan hệ, khóa, phụ thuộc hàm.

 Trình bày đƣợc các mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ.  Trình bày đƣợc cú pháp của ngôn ngữ SQL.  Trình bày đƣợc các dạng chuẩn của lƣợc đồ quan hệ. - Về kỹ năng:  Phân tích dữ liệu và vẽ đƣợc các mô hình dữ liệu thực thể - kết hợp (mô hình E- R); chuyển đổi E-R sang lƣợc đồ quan hệ.

Xác định đƣợc các khóa, chuẩn hóa đƣợc lƣợc đồ ở mức tốt nhất có thể.  Sử dụng thành thạo ngôn ngữ truy vấn dữ liệu SQL chuẩn cho việc truy vấn dữ liệu đã cài đặt. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Cẩn thận, tự tìm thêm tài liệu tham khảo, sƣu tầm các mô hình cơ sở dữ liệu của các doanh nghiệp để tự học hỏi thêm. Nội dung môn học: Bài 1: Tổng quan về cơ sở dữ liệu 1 I.

HEÄ THOÁNG TAÄP TIN COÅ ÑIEÅN : 1. Thöïc traïng : Vieäc tin hoïc hoùa trong caùc ñôn vò kinh teá, haønh chaùnh thöôøng thöïc hieän ñoäc laäp vôùi nhau veà thôøi gian vaø noäi dung. Thí duï : taïi 1 tröôøng ñaïi hoïc, phoøng Toå chöùc ñaõ toå chöùc löu tröõ thoâng tin veà taát caû caùc CBCNV cuûa tröôøng. Trong khi ñoù, ôû töøng Khoa cuûa tröôøng, do yeâu caàu toå chöùc giaûng daïy vaø nghieân cöùu cuûa Khoa cuõng ñaõ toå chöùc löu tröõ hoà sô cuûa caùc giaùo sö, caùn boä giaûng daïy cuûa Khoa mình.

Thoâng tin löu tröõ moät phaàn ñöôïc trích ra töø hoà sô goác cuûa phoøng Ñaøo taïo vaø coù boå sung theâm 1 soá thoâng tin caàn thieát rieâng. Nhaän xeùt : a) Öu ñieåm : khoâng lôùn vaø khoâng ñaùng keå a. Tính ñoäc laäp cao, coù theå trieån khai song song, noái tieáp hay goái ñaàu. Thôøi gian trieån khai ngaén.

Khoâng ñoøi hoûi ngay khaû naêng ñaàu tö lôùn veà vaät chaát , nhaân söï. Khaû naêng ñaùp öùng nhanh choùng kòp thôøi (do thoâng tin ñöôïc khai thaùc chæ phuïc vuï cho muïc ñích heïp). Truøng laép thoâng tin neân gaây ra :  Laõng phí :  Cuøng 1 thoâng tin phaûi nhaäp nhieàu laàn.  Vaán ñeà baûo trì khi coù thay ñoåi.

 Thieáu nhaát quaùn cuûa döõ lieäu : taïi 1 thôøi ñieåm, thoâng tin veà 1 caùn boä khoâng nhaát quaùn. Thoâng tin ñaõ löu tröõ khoâng theå chia seû giöõa caùc heä thoáng. Vì vaäy khoâng coù quaûn lyù giao dòch vaø xöû lyù ñoàng thôøi giöõa nhieàu ngöôøi duøng. Thí duï: khoâng theå chia seû nhöõng thoâng tin rieâng cuûa Khoa cho Phoøng Ñaøo taïo.

Khoù môû roäng heä thoáng hoaëc keát noái caùc heä thoáng. Thí duï : cuøng 1 ngöôøi nhöng coù theå toàn taïi nhieàu maõ soá khaùc nhau. Caùc maõ soá naøy hoaøn toaøn khaùc nhau veà caáu truùc laãn noäi dung cuûa boä maõ.  Giaû söû Phoøng ñaøo taïo gaùn maõ soá theo daïng AutoNumber.

 Trong khi ñoù Khoa laïi aùp duïng maõ soá daïng : <Teân Hoïc vò> <STT> b. Khoâng coù cô cheá phuïc hoài (phuï thuoäc phaàn lôùn vaøo heä ñieàu haønh). Chi phí baûo haønh cao. Bài 1: Tổng quan về cơ sở dữ liệu 2 II.

CÔ SÔÛ DÖÕ LIEÄU : 1. Khaùi nieäm: Töø nhöõng khuyeát ñieåm treân cuûa heä thoáng taäp tin coå ñieån, ngöôøi ta ñöa ra phöông phaùp toå chöùc döõ lieäu môùi laø Cô sôû döõ lieäu. Khaùi nieäm : Cô sôû döõ lieäu coù theå ñöôïc xem laø taäp hôïp coù caáu truùc cuûa thoâng tin, ñöôïc löu tröõ treân caùc thieát bò tröõ tin (nhö baêng töø, dóa töø, .) ñeå coù theå thoûa maõn yeâu caàu khai thaùc thoâng tin ñoàng thôøi cho nhieàu ngöôøi söû duïng hay nhieàu chöông trình öùng duïng vôùi nhieàu muïc ñích khaùc nhau. Chöông trình Ngöôøi khai thaùc öùng duïng 1 CÔ SÔÛ DÖÕ LIEÄU CSDL 1 Chöông trình Ngöôøi khai thaùc öùng duïng 2 CSDL 2 Ngöôøi khai thaùc Chöông trình CSDL n öùng duïng m Heä thoáng caùc chöông trình öùng duïng (moãi öùng duïng ñöôïc bieåu dieãn bôûi 1 hình chöõ nhaät) khai thaùc CSDL.

b) Öu ñieåm cuûa CSDL : b. Veà baûn thaân thoâng tin löu tröõ :  Giaûm thieåu söï truøng laép thoâng tin ñeán möùc thaáp nhaát, do ñoù giuùp:  Ñaûm baûo tính nhaát quaùn.  Tính toaøn veïn cuûa döõ lieäu.  Ñaûm baûo döõ lieäu coù theå ñöôïc truy xuaát theo nhieàu caùch khaùc nhau.

 Khaû naêng chia seû thoâng tin cho nhieàu ngöôøi söû duïng vaø nhieàu öùng duïng khaùc nhau. Veà hieäu quaû söû duïng thoâng tin:  Chia seû thoâng tin cho nhieàu ngöôøi duøng khaùc nhau.  Tieát kieäm taøi nguyeân.  Taêng hieäu quaû khai thaùc.

c) Nhöõng vaán ñeà naûy sinh : c. Caàn xaùc ñònh roõ traùch nhieäm ñoái vôùi:  Söï an toaøn cuûa döõ lieäu.  Tính chính xaùc cuûa döõ lieäu.