1/30/2012
1
Ngôn ngữ định nghĩa Ngôn ngữ định nghĩa
và thao tác dữ liệu đối và thao tác dữ liệu đối
với mô hình quan hệvới mô hình quan hệ
1
NguyễnNguyễnHồngHồng PhươngPhương
phuongnh@soict.hut.edu.vnphuongnh@soict.hut.edu.vn
http://is.hut.edu.vn/~phuongnhhttp://is.hut.edu.vn/~phuongnh
BộBộmônmôn HệHệthốngthống thôngthông tintin
ViệnViệnCôngCông nghệnghệthôngthông tin tin vàvà TruyềnTruyền thôngthông
ĐạiĐạihọchọcBáchBách KhoaKhoa HàHà NộiNội
Nội dungNội dung
•Các cách tiếpcậnđốivớithiếtkế
ngôn ngữcủaCSDLquanhệ
–Giớithiệumộtsốngôn ngữvà phân loại
So sánh và đánh giá
2
So sánh và đánh giá
•Một số ngôn ngữ dữ liệu mức cao
–QBE (Query By Ex am ple)
–SQL (Str uctured Query LLanguage)
•Kếtluận
CSDL ví dụ 1CSDL ví dụ 1
Id Na m e Sub urb
1108 Ro b e rt Ke w
3936 G le n Bund o o ra
8507
N
o
rm
a
nB
u
n
d o o
r
a
Stud e nt
SID SNO
1108 21
1108 23
8507
23
SID C o urse
3936 101
1108 113
8507
101
Enro l
Ta ke s
3
8507
o a
udooa
8452 Ma ry Ba lwyn
8507
23
8507 29
No Na m e De p t
21 Syste m s C SC E
23 Da ta b a se C SC E
29 VB C SCE
18 Alg e b ra Ma ths
Sub je c t
8507
101
No Na m e De p t
113 BC S C SC E
101 MC S C SC E
Co urse
CSDL ví dụ 2CSDL ví dụ 2
SID SNAME SIZE CITY
S1 Dustin 100 London
S2 Rusty 70 Paris
S3 Lubber 120 London
S4 M&M 60 NewYork
S5 MBI 1000 NewOrlean
Sup p lie r
Sup p lyPro d uc t
SID PID QUANTITY
S1 P1 500
S1 P2 400
P4
100
4
S6 Panda 150 London
PID PNAME COLOR
P1 Screw red
P2 Screw green
P3 Nut red
P4 Bolt blue
P5 Plier green
P6 Scissors blue
Pro d uc t
P4
100
S2 P3 250
S2 P4 50
S3 P1 300
S3 P2 350
S3 P6 200
S4 P1 10
S5 P2 200
Đặt vấn đề: các câu hỏiĐặt vấn đề: các câu hỏi
•Tìm tên của các sinh
viên nào sống ở
Bundoora
Tì á bộ ủ bả
Id Na m e Sub urb
1108 Ro b e rt Ke w
3936
G l
Bd
Stud e nt
5
–
Tì
m
c
á
c
bộ
c
ủ
a
bả
ng
Student có Suburb =
Bundoora
–Đưa ra các giá trị của
thuộc tính Name của
các bộ này
3936
G l
e n
B
un
d
o o ra
8507 No rma n Bund o o ra
8452 Ma ry Ba lwyn
Câu hỏi (tiếp)Câu hỏi (tiếp)
• Tìm các sinh viên
đăng ký khoá học
có mã số 113
–
Tìm các giá trị SID
Id Na m e Sub urb
1108 Ro b e rt Ke w
3936 G le n Bund o o ra
8507 No rma n Bund o o ra
8452 Ma r
y
Ba lw
y
n
Enro l
Stud e nt
6
–
Tìm các giá trị SID
trong bảng Enrol có
Course tương ứng
là 113
–Đưa các bộ của
bảng Student có
SID trong các giá
trị tìm thấy ở trên
y
y
SID C o urse
3936 101
1108 113
8507 101
Enro l
No Na m e De p t
113 BC S C SC E
101 MC S C SC E
Co urse
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
1/30/2012
2
Phân loại các ngôn ngữ truy vấnPhân loại các ngôn ngữ truy vấn
• Ngôn ngữđạisố
–1câuhỏi=1tập các phép toán trên các quan
hệ
–Đượcbiểudiễnbởimộtbiểuthứcđạisố(quan
hệ)
N
ô
ữ
t
í
h
t
á
ị
t
ừ
7
•
N
g
ô
nng
ữ
t
í
n
h
t
o
á
nv
ị
t
ừ
–1câuhỏi=1môtảcủacácbộmong muốn
–Đượcđặctảbởimộtvịtừmà các bộphảithoả
mãn
–Phânbiệt2lớp:
•ngônngữtính toán vịtừbiếnbộ
•ngônngữtính toán vịtừbiếnmiền
N
g
ôn n
g
ữ đ
ạ
i số
q
uan h
ệ
N
g
ôn n
g
ữ đ
ạ
i số
q
uan h
ệ
8
ggạqệggạqệ
Tổng quanTổng quan
•Gồm các phép toán tương ứng vớicác
thao tác trên các quan hệ
•Mỗiphéptoán
–Đầuvào:một hay nhiềuquanhệ
Đầu
ra
:
một
quan
hệ
9
–
Đầu
ra
:
một
quan
hệ
•Biểuthứcđạisốquan hệ=chuỗicác
phép toán
•Kếtquảthựchiệnmộtbiểuthứcđạisốlà
mộtquanhệ
•ĐượccàiđặttrongphầnlớncáchệCSDL
hiệnnay
Phân loại các phép toán đại số quan hệPhân loại các phép toán đại số quan hệ
• Phép toán quan hệ
–Phép chiếu (proj ect ion)
–Phép chọn (select ion)
–Phép kết nối (j oin )
Phép chia (
division
)
10
–
Phép chia (
division
)
•Phép toán tập hợp
–Phép hợp (union)
– Phép giao (int ersect ion)
–Phép trừ (difference)
–Phép tích đề-các (car tesian product)
Phép toán tập hợpPhép toán tập hợp
•Định nghĩa: Quan hệ khả hợp
–2 quan hệrvàsđượcgọilàkhảhợp
nếu chúng đượcxácđịnh trên cùng 1
mi
ề
n
g
i
á
t
r
ị
11
ề
gá
tị
–r xác định trên D1x D2 x…x Dn
–s xác định trên D’1x D’2 x…x D’m
–Di = D’i và n=m
Phép hợpPhép hợp
•Đ/n: gồmcácbộthuộcítnhất1trong2
quan hệđầuvào
•2 quan hệ đầu vào phải là khả hợp
•Cú pháp: R = R1
R2R1
12
Na m e C o urse
Syste m s BC S
Da ta b a se BC S
Da ta b a se MC S
Alg e b ra MC S
Sub je c t1
Na m e C o urse
Da ta Mining MCS
Writing BC S
Sub je c t2
Na m e C o urse
Syste m s BC S
Da ta b a se BC S
Da ta b a se MC S
Alg e b ra MC S
Da ta Mining MC S
Writing BC S
Kết q uả
R1 R2 R2
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
1/30/2012
3
Phép giaoPhép giao
•Đ/n: gồm các bộ thuộc cả hai quan
hệ đầu vào
•Cúpháp: R1
R2
R1 R2 R1R1
R2R2
13
R2R2
Na m e C o urse
Syste m s BC S
Da ta b a se BC S
Da ta b a se MC S
Alg e b ra MC S
Sub je c t1
Na m e C o urse
Da ta Mining MCS
Da ta b a se MC S
Syste m s BC S
Writing BC S
Sub je c t2
Na m e C o urse
Syste m s BC S
Da ta b a se MC S
Kết q uả
Phép trừPhép trừ
•Đ/n: gồmcácbộthuộcquanhệthứnhấtnhưng
không thuộcquanhệthứhai
– 2 quan hệphảilàkhảhợp
•Cúpháp:R1\R
2hoặcR1-R
2
R1 R2 R1R1
R2
\
14
R2
Na m e C o urse
Syste m s BC S
Da ta b a se BC S
Da ta b a se MC S
Alg e b ra MC S
Sub je c t1
Na m e C o urse
Da ta Mining MCS
Da ta b a se MC S
Syste m s BC S
Writing BC S
Sub je c t2
Na m e C o urse
Da ta b a se BC S
Alg e b ra MC S
Kết q uả
\
Phép tích ĐềPhép tích Đề--cáccác
•Đ/n: là kếtnốigiữatừng bộcủa
quan hệthứnhấtvớimỗibộcủa
quan hệthứhai
•Cú pháp: R = R1x R2
15
a
b
c
d
x
y
XX
a
b
c
d
a
b
c
d
x
y
x
y
x
y
x
y
Ví dụ phép tích ĐềVí dụ phép tích Đề--cáccác
Id Na m e Sub urb
1108 Ro b e rt Ke w
3936 G le n Bund o o ra
8507 No rm an Bund o o ra
8452 Ma ry Ba lw yn
Stud e nt
Sp o rtID Spo rt
05 Swimming
09 Da nc ing
Sp o rt
XX
Stud e nt S
p
o rt
16
Id Na m e Sub urb Sp o rtID Sp o rt
1108 Ro b e rt Ke w 05 Swim ming
3936 Gle n Bund o o ra 05 Swim ming
8507 No rm a n Bund o o ra 05 Swim ming
8452 Ma ry Ba lw yn 05 Swim m ing
1108 Ro b e rt Ke w 09 Da nc ing
3936 G le n Bund o o ra 09 Da nc ing
8507 No rm a n Bund o o ra 09 Da nc ing
8452 Ma ry Ba lw yn 09 Da nc ing
_
p
Phép chiếuPhép chiếu
•Đ/n: Lựa chọn một số thuộc tính từ một quan hệ.
•Cúpháp:
C1 C2 C5C4C3 C2 C5
)(
,...2,1 R
AA
17
Ví dụ: đưa ra danh sách tên củatấtcảcác sinh
viên
Id Name Suburb
1108 Robert Kew
3936 Glen Bundoora
8507 Norman Bundoora
8452 Mary Balwyn
Student
Name
Robert
Glen
Norman
Mary
)(Student
name
Phép chọnPhép chọn
•Đ/n: Lựachọncácbộtrong mộtquanhệ
thoảmãn điềukiệnchotrước.
•Cúpháp:
R1
R1
R2
R2
R3
R3
R4
R4
R2
R2
R3
R3
)(R
condition
18
•Vídụ: đưa ra danh sách những sinh viên
sống ởBundoora
Id Name Suburb
1108 Robert Kew
3936 Glen Bundoora
8507 Norman Bundoora
8452 Mary Balwyn
Student
Id Name Suburb
3936 Glen Bundoora
8507 Norman Bundoora
)(
"Student
Bundoorasuburb
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
1/30/2012
4
Phép chọn Phép chọn --Điều kiện ?Điều kiện ?
•Điều kiện chọn còn gọi là biểu thức
chọn.
•Biểu thức chọn F: một tổ hợp logic
của các toán h
ạ
n
g
. Mỗi toán h
ạ
n
g
là
19
ạgạg
một phép so sánh đơn giản giữa 2
biến là hai thuộc tính hoặc giữa 1
biến là 1 thuộc tính và 1 giá trị hằng.
– Các phép so sánh trong F: , , ,, ,
– Các phép toán logic trong F: , ,
Ví dụ: chọn và chiếuVí dụ: chọn và chiếu
•Đưaratêncủacácsinhviênsống ở
Bundoora
)( "Student
B
undoora
s
uburbname
20
Id Name Suburb
1108 Robert Kew
3936 Glen Bundoora
8507 Norman Bundoora
8452 Mary Balwyn
Student
Name
Glen
Norman
Phép kết nối (join) 2 quan hệ r và sPhép kết nối (join) 2 quan hệ r và s
•Kháiniệmghépbộ:u=(a
1,..,an);v=(b1,..,bm)
(u,v) = (a1,..,an,b1,..,bm)
•Phépkếtnối2quanhệthựcchất là phép ghép các
cặpbộcủa2quanhệthỏamãn1điềukiệnnàođó
trên chúng.
•
Biểu
thức
kết
nối
là
phép
hội
của
các
toán
hạng
21
•
Biểu
thức
kết
nối
là
phép
hội
của
các
toán
hạng
,
mỗitoánhạng là 1 phép so sánh đơngiảngiữa1
thuộctínhcủaquanhệrvà1thuộctínhcủaquan
hệs.
•Cúpháp: 2_1 RR conditionjoin

a
a
r
r
b
b
r
r
x
x
x
x
a
a
r
r
b
b
r
r
c
c
v
v
r
r
x
x
s
s
y
y
t
t
z
z
Phép kết nối Phép kết nối --Ví dụ:Ví dụ:
•Đưaradanhsáchcácsinhviênvà
mã khoá học mà sinh viên đótham
gia
Id Name Suburb
1108
Rb t
K
Student
SID Course
3936
101
Enrol
EnrolStudent SIDId

22
SID Id Name Suburb Course
1108 1108 Robert Kew 113
3936 3936 Glen Bundoora 101
8507 8507 Norman Bundoora 101
1108
R
o
b
er
t
K
ew
3936 Glen Bundoora
8507 Norman Bundoora
8452 Mary Balwyn
3936
101
1108 113
8507 101
Id=SID
Kết quả
Phép kết nối bằngPhép kết nối bằng--kết nối tự nhiênkết nối tự nhiên
•Định nghĩa: Nếuphépsosánhtrong
điềukiệnkếtnốilàphépsosánh
bằng thì kếtnốigọilàkếtnốibằng
•Định nghĩa: Phép kếtnốibằng trên
các
thuộc
tính
cùng
tên
của
2
quan
23
các
thuộc
tính
cùng
tên
của
2
quan
hệvà sau khi kếtnối1thuộctính
trong 1 cặpthuộc tính trùng tên đó
sẽbịloạikhỏiquanhệkếtquảthì
phép kếtnốigọilàkếtnốitựnhiên
• Cú pháp phép kếtnốitựnhiên: R1*
R2
Phép kết nối tự nhiên Phép kết nối tự nhiên --Ví dụ:Ví dụ:
Ta ke s Enro l
S
SO
C
24
SID SNO
1108 21
1108 23
8507 23
8507 29
SID C o urse
3936 101
1108 113
8507 101
S
ID
S
N
O
C
ourse
1108 21 113
1108 23 113
8507 23 101
8507 29 101
*
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
1/30/2012
5
Ví dụ: chọn, chiếu, kết nốiVí dụ: chọn, chiếu, kết nối
•Đưa ra tên của các sinh viên sống ở
Bundoora và mã khoá học mà sinh viên đó
đăng ký:
))(( ", EnrolStudent SIDIdBundoosuburbCoursename

Id
N
Sb b
St d t
25
Id
N
ame
S
u
b
ur
b
1108 Robert Kew
3936 Glen Bundoora
8507 Norman Bundoora
8452 Mary Balwyn
SID Course
3936 101
1108 113
8507 101
St
u
d
en
t
Enrol
Name Course
Glen 101
Norman 101
Kết quả
Phép kết nối ngoàiPhép kết nối ngoài
•Phép kết nối ngoài trái
a
a
r
r
b
b
r
r
c v
x
x
x
x
null
a
a
r
r
b
b
r
r
c v
r
r
x
x
s
s
y
y
t z
26
•Phép kết nối ngoài phải
a
a
r
r
b
b
r
r
null
null
s
s
x
x
x
x
y
y
a
a
r
r
b
b
r
r
c
c
v
v
r
r
x
x
s
s
y
y
t
t
z
z
null
null
t
t
z
z
Phép kết nối ngoài Phép kết nối ngoài --Ví dụ:Ví dụ:
•Đưa ra danh sách các sinh viên và mã
khoá học mà sinh viên đóđăng ký nếucó
ID Name Suburb
1108 Robert Kew
Student
SID Course
3936
101
Enrol
27
3936 Glen Bundoora
8507 Norman Bundoora
8452 Mary Balwyn
3936
101
1108 113
8507 101
ID Name Suburb Course
1108 Robert Kew 113
3936 Glen Bundoora 101
8507 Norman Bundoora 101
8452 Mary Balwyn null
Kết quả
Phép chiaPhép chia
•Định nghĩa: Phép chia giữa1quan
hệrbậcnvàquanhệsbậcm
(m<n) vớisơđồquan hệcủa s là tập
con củasơđồquan hệcủarlàmột
tập
các
(n
m)
bộ
sao
cho
khi
ghép
28
tập
các
(n
-
m)
-
bộ
sao
cho
khi
ghép
mọibộthuộcsvớitthìtađềucó
mộtbộthuộcr
•Cúpháp:R= R
1: R
2
Phép chia (tiếp)Phép chia (tiếp)
•Ví dụ:Đưaramônhọcđượcdạyở
tất
cả
các
khoá
học
a
x
z
a
a
a
b
c
x
y
z
x
y
::
29
tất
cả
các
khoá
học
::
Na m e C o urse
Syste m s BC S
Da ta b a se BC S
Da ta b a se MC S
Alg e b ra MC S
Sub je c t
C o urse
BC S
MCS
Co urse
Na m e
Da ta b a se
Kết q uả
Luyện tậpLuyện tập
•Phép hợp (Union)
Ví dụ:
30
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt