UBND TỈNH THANH HÓA TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHIỆP THANH HÓA GIÁO TRÌNH CƠ SỞ DỮ LIỆU NGÀNH, NGHỀ: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN(ƢDPM) TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Năm 2018 1 TUYÊN BỐ 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 đich khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 2 LỜI GIỚI THIỆU Trong thời đại bùng nổ thông tin, vai trò của hệ thống thông tin ngày càng trở nên quan trọng đối với mọi lĩnh vực hoạt động của doanh nghiệp. Thuật ngữ Cơ sở dữ liệu giờ đây đƣợc áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực ngoài Công nghệ thông tin, nhƣ là Tài chính - Ngân hàng, Kế toán - Kiểm toán, Thẩm định dự án,.
Trên thị trƣờng hiện nay có khá nhiều tài liệu tham khảo về Cơ sở dữ liệu, nhƣng hầu hết đều nhắm đến đối tƣợng ngƣời học là những sinh viên khối ngành Công nghệ thông tin hoặc có những kiến thức nhất định về công nghệ thông tin. Giáo trình cơ sở dữ liệu này đƣợc biên soạn theo chƣơng trình đào tạo chuyên ngành Công nghệ thông tin ở bậc cao đẳng nghề của Bộ Lao Động TBXH. Giáo trình trình bày những vấn đề cốt lõi nhất của môn cơ sở dữ liệu. Các bài học đƣợc trình bày ngắn gọn, có nhiều ví dụ minh hoạ.
Cuối mỗi chƣơng đều có bài tập để sinh viên luyện tập. Giáo trình này có thể giúp các sinh viên trong việc học môn cơ sở dữ liệu ở bậc cao đẳng nghề cũng nhƣ trong các kỳ thi tốt nghiệp, trong các kỳ thi liên thông lên Đại Học. Tôi mong rằng các sinh viên tự tìm hiểu trƣớc mỗi vấn đề và kết hợp với bài giảng trên lớp của giáo viên để việc học môn này đạt hiệu quả. Mặc dù đã rất cố gắng trong quá trình biên soạn nhƣng không thể tránh khỏi những sai sót, rất mong nhận đƣợc sự góp ý của ngƣời đọc và đồng nghiệp để giáo trình ngày càng đƣợc hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn! Thanh Hóa, ngày 10 tháng 5 năm 2018 Tham gia biên soạn 1. Lê Thị Bằng 3. Lê Ngọc Tâm 3 MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN. 1 LỜI GIỚI THIỆU.
NGUYÊN NHÂN RA ĐỜI CỦA MÔ HÌNH QUAN HỆ. HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU (Data Base Management System). MÔ HÌNH QUAN HỆ. Mô hình quan hệ là gì?.
Lƣợc đồ quan hệ (relation schema). Siêu Khoá – Khoá (super key- key). MÔ HÌNH THỰC THỂ KẾT HỢP. Loại thực thể (entity type).
Mối Kết Hợp (relationship). NGÔN NGỮ ĐẠI SỐ QUAN HỆ. Phép hợp 2 quan hệ(Union). Phép Giao 2 quan hệ (Intersection).
Phép Trừ 2 quan hệ (Minus). Tích Decac của 2 quan hệ Cartesian Product). Phép chia 2 quan hệ:. Phép kết tự nhiên (natural join).
26 CHƢƠNG 2: NGÔN NGỮ TRUY VẤN SQL. KHỐI LỆNH SELECT. Cú pháp tổng quát. Các hàm thƣ viện của SQL.
Tìm kiếm với câu hỏi phức tạp. 41 CHƢƠNG 3: RÀNG BUỘC TOÀN VẸN. Khái niệm ràng buộc toàn vẹn .2 Các yếu tố của ràng buộc toàn vẹn .Bảng tầm ảnh hƣởng. Hành động cần phải có khi phát hiện có RBTV bị vi phạm:.
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. 53 CHƢƠNG 4: PHỤC THUỘC HÀM.
ĐỊNH NGHĨA PHỤ THUỘC HÀM. HỆ LUẬT DẪNARMSTRONG. BAO ĐÓNG CỦA TẬP THUỘC TÍNH X (closures of attribute sets). 65 CHƢƠNG 5: PHỦ CỦA TẬP PHỤ THUỘC HÀM.
PHỦ TỐI THIỂU CỦA MỘT TẬP PHỤ THUỘC HÀM. Phụ thuộc hàm có vế trái dƣ thừa .Tập phụ thuộc hàm có vế phải một thuộc tính. Tập phụ thuộc hàm không dƣ thừa. Tập phụ thuộc hàm tối thiểu.
KHÓA CỦA LƢỢC ĐỒ QUAN HỆ (Key).Thuật toán tìm tất cả khóa. 73 CHƢƠNG 6: CHUẨN HÓA CƠ SỞ DỮ LIỆU. CÁC DẠNG CHUẨN CỦA LƢỢC ĐỒ QUAN HỆ. Dạng chuẩn một (First Normal Form).
Dạng chuẩn BCNF (Boyce Codd Normal Form). PHÉP TÁCH KẾT NỐI BẢO TOÀN. Phép tách kết nối bảo toàn thông tin. Phép tách kết nối bảo toàn phụ thuộc hàm.
THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU BẰNG CÁCH PHÂN RÃ. Phân rã thành dạng chuẩn BCNF (hay chuẩn 3) bảo toàn thông tin. Phân rã thành dạng chuẩn 3 vừa bảo toàn thông tin vừa bảo toàn phụ thuộc hàm. 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO.
109 6 GIÁO TRÌNH CƠ SỞ DỮ LIỆU Tên môn học: Cơ sở dữ liệu Mã môn học: MH12 I. Vị trí, ý nghĩa, vai trò môn học: - Vị trí: Cơ sở dữ liệu là môn học cơ sở nghề bắt buộc của chƣơng trình đào tạo Cao đẳng nghề Công nghệ thông tin (ứng dụng phần mềm). Môn học này đƣợc học sau các môn học chung, tin học đại cƣơng. - Ý nghĩa: Là môn học cơ sở trong chƣơng trình đào tạo Cao đẳng nghề Công nghệ thông tin (Ứng dụng phần mềm).
- Vai trò: Giúp cho sinh viên có thể ứng dụng các kiến thức về cơ sở dữ liệu vào thực tiễn, tiếp tục nghiên cứu sâu về lý thuyết cơ sở dữ liệu cũng nhƣ các môn tin học khác Mục tiêu của môn học: - Kiến thức: Hiểu về các mô hình dữ liệu và các công cụ mô tả dữ liệu; Hiểu về các khái niệm, tính năng và các phƣơng thức xử lý dữ liệu của hệ quản trị cơ sở dữ liệu SQL; - Kỹ năng: Thiết kế đƣợc một số cơ sở dữ liệu quan hệ thông dụng: quản lý nhân sự, quản lý bán hàng,.; Xây dựng đƣợc các phụ thuộc hàm, cách chuẩn hóa các cơ sở dữ liệu quan hệ cụ thể. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Nghiêm túc, tỉ mỉ, sáng tạo trong quá trình tiếp thu kiến thức và vận dụng vào việc xây dựng các cơ sở dữ liệu cụ thể. + Chủ động, tích cực tìm hiểu các tài liệu và nguồn bài tập liên quan. - Nội dung chính: Chƣơng 1: Mô hình quan hệ.
Chƣơng 2: Ngôn ngữ truy vấn SQL. Chƣơng 3: Phụ thuộc hàm. Chƣơng 4: Phủ của tập phụ thuộc hàm. Chƣơng 5: Chuẩn hóa cơ sở dữ liệu.
7 CHƢƠNG 1: MÔ HÌNH QUAN HỆ MÃ CHƢƠNG: MH 12/01 Giới thiệu: Trong thời đại bùng nổ thông tin, vai trò của hệ thống thông tin ngày càng trở nên quan trọng đối với mọi lĩnh vực hoạt động của doanh nghiệp. Thuật ngữ Cơ sở dữ liệu giờ đây đƣợc áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực ngoài Công nghệ thông tin, nhƣ là Tài chính - Ngân hàng, Kế toán - Kiểm toán, Thẩm định dự án,. Trên thị trƣờng hiện nay có khá nhiều tài liệu tham khảo về Cơ sở dữ liệu, nhƣng hầu hết đều nhắm đến đối tƣợng ngƣời học là những sinh viên khối ngành Công nghệ thông tin hoặc có những kiến thức nhất định về công nghệ thông tin. Mục tiêu: Sau khi học xong bài này người học có khả năng: - Hiểu đƣợc các khái niệm về cơ sở dữ liệu, hệ quản trị cơ sở dữ liệu và mô hình quan hệ.
- Biết cách chuyển đổi từ lƣợc đồ cơ sở dữ liệu sang mô hình quan hệ dữ liệu. - Áp dụng các phép toán đại số quan hệ để biểu diễn trên lƣợc đồ quan hệ. - Phát huy tính sáng tạo của sinh viên. - Rèn luyện tính kiên trì cẩn thận.
Nội dung chính: 1. NGUYÊN NHÂN RA ĐỜI CỦA MÔ HÌNH QUAN HỆ Trong nhiều năm, công nghệ tính toán và thông tin phát triển từ những hệ thống lớn, đắt tiền, độc quyền đến các hệ thống mở mạnh và không đắt tiền. Sự phát triển này mang lại lợi ích to lớn cho ngƣời dùng cuối bởi sự phát triển của các gói ứng dụng số nhƣ xử lý văn bản, bảng tính điện tử, văn phòng xuất bản, hệ quản lý cơ sở dữ liệu, máy tính trợ giúp công nghệ phần mềm. Trƣớc khi máy tính hóa cơ sở dữ liệu đƣợc giới thiệu, dữ liệu đƣợc lƣu trữ theo kiểu điện tử thành nhiều tập tin riêng biệt sử dụng hệ tập tin (từ đây về sau ta gọi hệ tập tin theo lối cũ).
Những tập tin này đƣợc xử lý bằng các ngôn ngữ thế hệ thứ ba nhƣ COBOL, FORTRAN, PASCAL và ngay cả BASIC để tạo ra các giải pháp cho các vấn đề của doanh nghiệp. Mỗi ứng dụng, chẳng hạn nhƣ hệ tính lƣơng, hệ kho hay hệ thống kế toán sẽ có một tập các tập tin riêng chứa dữ liệu riêng. Các ứng dụng nhƣ vậy tạo ra ba vấn đề sau: - Có sự liên kết chặt chẽ giữa cấu trúc luận lý và cấu trúc vật lý của các tập tin và chƣơng trình ứng dụng khai thác chúng. Điều này khiến việc tạo nên các ứng dụng này rất khó khăn, tốn nhiều thời gian và do vậy mà tốn kém trong bảo trì hệ thống.
- Có sự dƣ thừa dữ liệu rất lớn qua việc trùng lắp các tập tin trong các ứng dụng khác nhau. Điều này tao ra những vấn đề nhƣ: Dữ liệu thiếu nhất quán, không gian đĩa bị lãng phí, thời gian bảo trì và lƣu phòng hờ các tập tin gia tăng, vấn đề về 8 quản trị nhƣ không chú trọng bảo mật và tổ chức dữ liệu thiếu thống nhất. Một ví dụ điển hình về sự trùng lặp dữ liệu là: Hệ quản lý nguồn nhân lực bao gồm ba hệ chính: Hệ lƣơng, hệ này duy trì ngày công và lƣơng cho tất cả nhân viên. Hệ nhân sự, hệ này duy trì lý lịch cá nhân, dữ liệu về tổ chức, công việc đào tạo và vị trí thăng tiến.
Hệ hƣu, hệ này quản trị các qui tắc liên quan đến nghỉ hƣu, loại nghỉ hƣu. Chi tiết về hƣu của từng nhân viên. Vấn đề phức tạp là Hệ lƣơng thông thƣờng đƣợc quản lý bởi phòng tài chính, trong khi Hệ nhân sự và Hệ hƣu đƣợc quản lý bởi phòng tổ chức. Rõ ràng, có nhiều dữ liệu về nhân viên là chung cho cả ba hệ.
Thƣờng những hệ này thực hiện và giữ gìn riêng biệt và chúng tạo ra trùng dữ liệu nhân viên mà chúng dùng. - Ngƣời sử dụng có ít khả năng khai thác trực tiếp dữ liệu. HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU (Data Base Management System) Để giải quyết tốt những vấn đề mà cách tổ chức CSDL đặt ra nhƣ đã nói ở trên, cần thiết phải có những phần mềm chuyên dùng để khai thác chúng. Những phần mềm này đƣợc gọi là các hệ quản trị CSDL.