Bài giảng Nhập môn điện toán - Chương 5: Cơ sở dữ liệu

mp (Empnum, Name, Sal, Tax, Mgrnum, Deptnum)
Dept (Deptnum, Name, Area, Mgrnum)
Supplier (Snum, Name, City)
Supply (Snum, Pnum, Deptnum, Quan)
SQL – Ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 51
Source: 
Ngôn ngữ SQL

 Ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc (SQL -Structured Query Language)
là một ngôn ngữ chuNn được dùng để tạo lập và truy vấn các cơ sở
dữ liệu quan hệ.

 SQL là một ngôn ngữ chuNn cho các hệ quản trị CSDL quan hệ
(RDBMS - Relational DBMS).

 Ngôn ngữ SQL là một ngôn ngữ tựa tiếng Anh (English-like language), sử
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 52
dụng các từ như select, insert, delete, update trong tập lệnh.

 Ngôn ngữ SQL là một ngôn ngữ phi thủ tục (nonprocedural language).

 Chỉ ra các thông tin gì cần thiết (what).

 Không cần phải chỉ ra cách thực hiện như thế nào (how) để có được các
thông tin này.

 SQL xử lý các tập hợp mNu tin (bảng) hơn là mỗi lần một mNu tin đơn lẻ.
Đặc điểm của ngôn ngữ SQL

 Nhiều loại người có thể sử dụng SQL: người quản trị CSDL (DBA),
người lập trình ứng dụng, người quản lý, người sử dụng cuối cùng
(end user).

 SQL cung cấp nhiều lệnh cho nhiều công việc khác nhau:

 Truy vấn dữ liệu.
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

 Thêm vào, cập nhật và xóa bỏ các hàng của bảng.

 Tạo lập, thay đổi và xóa bỏ các đối tượng CSDL.

 Điều khiển truy xuất cơ sở dữ liệu và các đối tượng CSDL.

 Bảo đảm tính nhất quán của CSDL.
Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 53
Một số kiểu dữ liệu

 Kiểu chuỗi

 CHAR(n) – kiểu chuỗi có chiều dài cố định gồm n ký tự (chiều
dài tối đa 2000 bytes).

 VARCHAR2(n) – kiểu chuỗi có chiều dài thay đổi gồm n ký tự
(chiều dài tối đa 4000 bytes).

 LONG – kiểu chuỗi có chiều dài thay đổi, tối đa 4GB (chỉ có một
cột trong một bảng).
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

 Kiểu số

 NUMBER(p,q) – kiểu số có p ký số và q số lẻ.

 INTEGER(p) – kiểu số nguyên có p ký số.

 Kiểu ngày giờ

 DATE – kiểu ngày giờ có chiều dài cố định theo dạng dd-mm-yy.
Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 54
Ngôn ngữ SQL

 Ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu

 DDL - Data Definition Language

 Các lệnh dùng để định nghĩa CSDL: tạo lập (create), thay đổi
(alter) và hủy bỏ (drop) các đối tượng dữ liệu, thiết lập các ràng
buộc.

 Ngôn ngữ thao tác dữ liệu

 DML - Data Manipulation Language
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 55

 Các lệnh dùng để bảo trì và truy vấn CSDL: thêm (insert), sửa
(update), xóa (delete) dữ liệu của bảng, truy vấn (select).

 Ngôn ngữ điều khiển dữ liệu

 DCL - Data Control Language

 Các lệnh dùng để điều khiển CSDL: quản trị các quyền (grant,
revoke).
Ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu

 Tạo cấu trúc của một bảng.
CREATE TABLE 
(, 
[]);

 Hủy bỏ một bảng.
DROP TABLE 
[CASCADE CONSTRAINTS];
DROP TABLE CUSTOMER;
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 56
CREATE TABLE CUSTOMER
(CUST_ID NUMBER(11,0) NOT NULL,
NAME VARCHAR(25) NOT NULL,
ADDRESS VARCHAR(30),
CITY VARCHAR(20),
CONSTRAINT PK_CUSTOMER
PRIMARY KEY (CUST_ID));
Ngôn ngữ thao tác dữ liệu

 Mệnh đề của lệnh SELECT

 SELECT: liệt kê các cột (các biểu thức) của kết quả.

 FROM: các bảng hoặc các khung nhìn chứa dữ liệu cần thiết cho
truy vấn.

 WHERE: điều kiện xử lý các hàng để tạo ra kết quả.

 GROUP BY: gom nhóm các hàng.
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 57

 HAVING: điều kiện xử lý các nhóm.

 ORDER BY: sắp thứ tự kết quả.
SELECT CUST_ID, NAME, ADDRESS
FROM CUSTOMER
WHERE CITY = ‘HCM’;
Liệt kê mã, tên và địa chỉ của các
khách hàng thuộc thành phố
‘HCM’
Ví dụ về lệnh SELECT
SELECT *
FROM Order;
SELECT OrderID, OrderDate, CustomerID
FROM Order;
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 58
SELECT DISTINCT OrderDate AS “Date of Order”
FROM Order;
SELECT Order_ID AS Identifier, OrderDate AS Date
FROM Order;
Ví dụ về lệnh SELECT
SELECT ProductID, StandardPrice
FROM Product
WHERE StandardPrice < 275;
SELECT Cust.CustomerName AS Name, CustomerAddress
FROM Customer Cust
WHERE CustomerName = ‘Home Furnishings’;
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 59
SELECT ProductID, StandardPrice
FROM Product
WHERE StandardPrice BETWEEN 100 AND 200;
SELECT CustomerName, District, City
FROM Customer
WHERE City IN (‘Long An’, ‘Tien Giang’, ‘My Tho’);
Ví dụ về lệnh SELECT
SELECT ProductDescription, ProductFinish, StandardPrice
FROM Product
WHERE (ProductDescription LIKE ‘%Desk’ 
OR ProductDescription LIKE ‘S%’)
AND StandardPrice > 300;
SELECT ProductID, ProductFinish, StandardPrice
FROM Product
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 60
WHERE ProductDescription IS NULL;
SELECT COUNT(*)
FROM Order
WHERE OrderID = 1004;
SELECT District, COUNT(District)
FROM Customer
WHERE District IN (‘Q1’, ‘Q2’, ‘Q3’, ‘Q9’)
GROUP BY District 
HAVING COUNT(District) >= 10
ORDER BY District DESC;
Thêm dữ liệu vào một bảng
INSERT INTO Customer
VALUES (001, ‘Contemporary Casuals’, 
‘1355 S. Himes Blvd.’, ‘Gainesville’, ‘FL’, 
32601);
INSERT INTO Product (ProductID, 
ProductDescription, ProductFinish, 
StandardPrice, ProductOnHand) 
• Cú pháp thêm một hàng:
INSERT INTO 
[()]
VALUES ();
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 61
VALUES (1, ‘End Table’, ‘Cherry’, 175, 8);
INSERT INTO CA_Customer
SELECT * 
FROM Customer 
WHERE State = ‘CA’;
• Cú pháp thêm nhiều hàng:
INSERT INTO 
[()]
SELECT statement;
Cập nhật dữ liệu
Sử dụng lệnh UPDATE:
UPDATE []
SET = {, }
[, = {, } ]
[WHERE ];
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 62
UPDATE Product
SET UnitPrice = 775 
WHERE ProductID = 7;
Xóa các hàng trong một bảng
Sử dụng lệnh DELETE:
DELETE [FROM] 
[WHERE ];
Xóa một số hàng của bảng Customer
DELETE FROM Customer
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 63
WHERE State = ‘HI’;
Xóa tất cả các hàng của bảng Customer
DELETE FROM Customer;
Ngôn ngữ điều khiển dữ liệu
Cho phép người sử dụng Tien và Truc
được phép xem và thêm dữ liệu vào
bảng Customer
GRANT SELECT, INSERT
ON CUSTOMER
TO TIEN, TRUC;
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 64
REVOKE INSERT
ON CUSTOMER
FROM TRUC;
Xóa quyền thêm dữ liệu vào bảng
Customer của Truc
Ràng buộc toàn vẹn

 Ràng buộc toàn vẹn (integrity constraint)

 Ràng buộc toàn vẹn là một qui tắc mà tất cả các dữ liệu trong
CSDL phải thỏa mãn qui tắc này.

 Ràng buộc miền trị (domain constraint)
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

 Các giá trị cho phép của một thuộc tính.

 Toàn vẹn thực thể (entity integrity)

 Thuộc tính khóa chính không có giá trị rỗng (null value).
Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 65
Ví dụ về ràng buộc miền trị
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 66
Định nghĩa miền trị cho các thuộc tính
Ràng buộc toàn vẹn tham chiếu

 Referential integrity constraint

 là một qui tắc mà tất cả các giá trị của khóa ngoại (nếu khác
null) của một bảng phải có trong các giá trị của khóa chính
trong bảng liên quan.

 Qui tắc xóa các hàng dữ liệu
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 67
Hạn chế (restrict): không cho phép xóa các hàng bên phía cha
(parent) nếu tồn tại các hàng liên quan bên phía phụ thuộc
(dependent).
Tầng (cascade): tự động xóa các hàng bên phía phụ thuộc tương
ứng với các hàng bên phía cha.
Gán null (set-to-null): gán null cho khóa ngoại của các hàng bên
phía phụ thuộc tương ứng với các hàng bên phía cha.
Ví dụ về ràng buộc toàn vẹn tham chiếu
Ràng buộc toàn vẹn tham
chiếu được biểu diễn bằng
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 68
những mũi tên từ phía phụ
thuộc đến phía cha tương
ứng
ChuNn hóa dữ liệu

 data normalization

 là một quá trình thuận nghịch từng bước để thay thế tập hợp các quan
hệ cho trước thành các quan hệ có cấu trúc đơn giản hơn và chun
hơn.

 nhằm để cải tiến một thiết kế CSDL thỏa mãn các ràng buộc toàn vẹn
và tránh dữ liệu bị lặp lại không cần thiết.
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 69

 Mục đích của chuNn hóa dữ liệu

 Loại bỏ các bất thường (anomaly) của một quan hệ để có được các
quan hệ có cấu trúc tốt hơn, nhỏ hơn.

 Quan hệ có cấu trúc tốt (well-structured relation)
Có sự dư thừa dữ liệu là tối thiểu.
Cho phép người sử dụng thêm vào, cập nhật và xóa bỏ dữ liệu mà
không gây ra sự mâu thuẫn dữ liệu.
Phụ thuộc hàm

 Functional Dependency

 Cho R là một quan hệ, X và Y là hai tập thuộc tính của R.

 Chúng ta nói “X xác định hàm Y” hoặc “Y phụ thuộc hàm vào
X”, ký hiệu là X → Y và được gọi là phụ thuộc hàm nếu với
mỗi giá trị của X trong R chỉ tương ứng với một giá trị của Y.

 Khóa của một quan hệ xác định hàm các thuộc tính không
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
khóa của quan hệ này.
Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 70
Các loại phụ thuộc hàm

 Phụ thuộc hàm riêng phần

 partial functional dependency

 X → A được gọi là phụ thuộc hàm riêng phần nếu tồn tại Y ⊂
X để cho Y → A.

 Phụ thuộc hàm đầy đủ

 full functional dependency
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

 X → A được gọi là phụ thuộc hàm đầy đủ nếu không tồn tại Y
⊂ X để cho Y → A.

 Phụ thuộc bắc cầu

 transitive dependency

 X → A được gọi là phụ thuộc bắc cầu nếu tồn tại Y để cho X
→ Y, Y → A, Y −/→ X và A ∉ XY.
Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 71
Ví dụ về phụ thuộc hàm
R
Mãsv Họtên Mãlớp Tênlớp Mônhọc Điểm
S1 Tiến L1 MT01 M1 9
S1 Tiến L1 MT01 M2 7
S1 Tiến L1 MT01 M3 8
S2 Trúc L1 MT01 M1 9
S2 Trúc L1 MT01 M2 8
S3 Hiền L2 MT02 M1 5
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 72
Các phụ thuộc hàm:
Mãsv → {Họtên, Mãlớp}
Mãlớp → Tênlớp
{Mãsv, Mônhọc} → Điểm
{Mãsv, Môn học} → Họtên là phụ thuộc hàm riêng phần
{Mãsv, Mônhọc} → Điểm là phụ thuộc hàm đầy đủ
Mãsv → Tênlớp là phụ thuộc bắc cầu
Khóa của R: {Mãsv, Mônhọc}
Dạng chuNn 1

Định nghĩa
Quan hệ R ở dạng chun 1 (1NF - First Normal Form) nếu
mọi thuộc tính của R đều chứa các giá trị nguyên tố (atomic
value), giá trị này không là một danh sách các giá trị hoặc các
giá trị phức hợp (composite value).

 Các thuộc tính của quan hệ R
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

 Không là thuộc tính đa trị (multivalued attribute).

 Không là thuộc tính phức hợp (composite attribute).
Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 73
R
Mãsv Họtên Mãlớp Tênlớp Điểmthi
S1 Tiến L1 MT01 M1 9
S1 Tiến L1 MT01 M2 7
S1 Tiến L1 MT01 M3 8
S2 Trúc L1 MT01 M1 9
S2 Trúc L1 MT01 M2 8
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 74
S3 Hiền L2 MT02 M1 5
Quan hệ R không ở dạng chuNn 1 vì thuộc tính Điểmthi
là thuộc tính phức hợp.
R
Mãsv Họtên Mãlớp Tênlớp Mônhọc Điểm
S1 Tiến L1 MT01 M1 9
S1 Tiến L1 MT01 M2 7
S1 Tiến L1 MT01 M3 8
S2 Trúc L1 MT01 M1 9
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 75
S2 Trúc L1 MT01 M2 8
S3 Hiền L2 MT02 M1 5
Quan hệ R ở 1NF vì các thuộc tính của R không là thuộc tính đa
trị, không là thuộc tính phức hợp.
Các bất thường của quan hệ ở 1NF

Thêm vào
Không thể thêm thông tin của sinh viên mới có mã là S4, tên là
Thành, thuộc lớp có mã là L1 nếu sinh viên này chưa đăng ký học
môn học nào cả.

Cập nhật
Sửa tên của sinh viên có tên là Tiến với tên mới là Thành sẽ phải
sửa tất cả các hàng của sinh viên này.
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

Xóa bỏ
Xóa thông tin sinh viên S3 đăng ký môn học M1 sẽ làm mất thông
tin của sinh viên này.

Nguyên nhân
Tồn tại thuộc tính không khóa phụ thuộc hàm riêng phần vào khóa.
Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 76
Dạng chuNn 2
• Quan hệ R ở dạng chun 2 (2NF - Second Normal Form) 
nếu R ở dạng chuNn 1 và mọi thuộc tính không khóa đều
phụ thuộc hàm đầy đủ vào mọi khóa của R.
R
Mãsv Họtên Mãlớp Tênlớp Mônhọc Điểm
S1 Tiến L1 MT01 M1 9
Khóa của R
{Mãsv, Mônhọc}
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 77
S1 Tiến L1 MT01 M2 7
S1 Tiến L1 MT01 M3 8
S2 Trúc L1 MT01 M1 9
S2 Trúc L1 MT01 M2 8
S3 Hiền L2 MT02 M1 5
Các phụ thuộc hàm:
Mãsv → {Họtên, Mãlớp}
Mãlớp → Tênlớp
{Mãsv, Mônhọc} → Điểm
Lược đồ quan hệ R không ở 2NF vì thuộc tính không khóa Họtên phụ
thuộc hàm riêng phần vào khóa {Mãsv, Mônhọc}.
R1
Mãsv Họtên Mãlớp Tênlớp
S1 Tiến L1 MT01
S2 Trúc L1 MT01
S3 Hiền L2 MT02
Mãsv Mônhọc Điểm
S1 M1 9
S1 M2 7
S1 M3 8
S2 M1 9
S2 M2 8
R2
Khóa của R1: Mãsv
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 78
S3 M1 5
Lược đồ quan hệ R1 và R2 đều ở 2NF vì các thuộc tính không
khóa đều phụ thuộc hàm đầy đủ vào khóa.
Khóa của R2: {Mãsv, Mônhọc}
Các bất thường của quan hệ ở 2NF

 Thêm vào
Không thể thêm thông tin của lớp L3 có tên là MT03 nếu chưa có sinh
viên nào học lớp này.

 Cập nhật
Sửa tên của lớp có mã L1 với tên mới là MT_1 sẽ phải sửa tất cả các
hàng của lớp này.

 Xóa bỏ
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
Xóa thông tin của sinh viên có mã S3 sẽ làm mất thông tin của lớp L2.

 Nguyên nhân
Tồn tại thuộc tính không khóa phụ thuộc bắc cầu vào khóa.
Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 79
Dạng chuNn 3
• Quan hệ R ở dạng chun 3 (3NF- Third Normal Form) nếu R ở 
dạng chuNn 1 và mọi thuộc tính không khóa đều không phụ thuộc
bắc cầu vào một khóa của R.
R1
Mãsv Họtên Mãlớp Tênlớp
S1 Tiến L1 MT01
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 80
S2 Trúc L1 MT01
S3 Hiền L2 MT02
Lược đồ quan hệ R1 không ở 3NF vì thuộc tính không khóa
Tênlớp phụ thuộc bắc cầu vào khóa Mãsv.
Mãsv → Mãlớp Mãlớp → Tênlớp
Mãlớp −/→ Mãsv Tênlớp ∉ {Mãsv, Mãlớp}
R11
Mãlớp Tênlớp
L1 MT01
L2 MT02
Mãsv Họtên Mãlớp
S1 Tiến L1
S2 Trúc L1
S3 Hiền L2
R12
Khóa của R11: Mãlớp
Khóa của R12: Mãsv
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 81
Lược đồ quan hệ R11 và R12 đều ở 3NF vì các thuộc tính không
khóa đều không phụ thuộc bắc cầu vào khóa.
Sự phát triển các hệ DB

 Hệ thống tập tin (flat file): 1960 - 1980

 Hệ CSDL phân cấp (hierarchical): 1970 - 1990

 Hệ CSDL mạng (network): 1970 - 1990

 Hệ CSDL quan hệ (relational): 1980 - nay
Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

 Hệ CSDL hướng đối tượng (object-oriented): 1990 - nay

 Hệ CSDL đối tượng - quan hệ (object-relational): 1990 - nay

 Kho dữ liệu (data warehouse): 1980 - nay

 Web-enabled: 1990 - nay
Nhập môn Điện Toán - Chương 5 Slide 82