Bài giảng Nhập môn cơ sở dữ liệu - Chương 3: Các ngôn ngữ dữ liệu đối với mô hình quan hệ - Vũ Tuyết Trinh

Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 1
Các ngôn ngữ dữ liệu
đối với mô hình quan hệ
Vũ Tuyết Trinh
trinhvt@it-hut.edu.vn
Bộ môn Các hệ thống thông tin, Khoa Công nghệ thông tin
Đại học Bách Khoa Hà Nội
Ứng dụngHệ
CSDL
Hệ QTCSDL
- Định nghĩa DL
- Thao tác DL
2
CSDL CSDL
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 2
Nội dung
{ Các cách tiếp cận đối với thiết kế ngôn ngữ của
CSDL quan hệ
z Giới thiệu một số ngôn ngữ và phân loại
¾ So sánh và đánh giá
{ Một số ngôn ngữ dữ liệu mức cao
z QBE (Query By Example)
z SQL (Structured Query Language)
3
{ Kết luận
Đặt vấn đề
{ Mục đích của ngôn ngữ dữ liệu
{ Tại sao có nhiều ngôn ngôn ngữ dữ liệu?
{ Ngôn ngữ cấp thấp vs. Ngôn ngữ cấp cao?
4
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 3
Ví dụ
{ Tìm tên của các sinh 
ố
Student
viên nào s ng ở 
Bundoora
z Tìm các bộ của bảng 
Student có Suburb = 
Bundoora
z Đưa ra các giá trị của 
thuộc tính Name của
Id Name Suburb
1108 Robert Kew
3936 Glen Bundoora
8507 Norman Bundoora
8452 Mary Balwyn
5
các bộ này
Ví dụ (2)
{ Tìm các sinh viên 
Id Name Suburb
1108 Robert Kew
3936 Gl d
Student
đăng ký khoá học có 
mã số 113
z Tìm các giá trị SID
trong bảng Enrol có 
Course tương ứng là 
113
z Đưa các bộ của bảng
en Bun oora
8507 Norman Bundoora
8452 Mary Balwyn
SID Course
3936 101
1108 113
Enrol
6
Student có SID trong 
các giá trị tìm thấy ở 
trên 
8507 101
No Name Dept
113 BCS CSCE
101 MCS CSCE
Course
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 4
Phân loại các ngôn ngữ truy vấn
{ Ngôn ngữ đại số
z 1 câu hỏi = 1 tập các phép toán trên các quan hệ
z Được biểu diễn bởi một biểu thức đại số (quan hệ)
{ Ngôn ngữ tính toán vị từ
z 1 câu hỏi = 1 mô tả của các bộ mong muốn
z Được đặc tả bởi một vị từ mà các bộ phải thoả mãn
z Phân biệt 2 lớp:
7
{ ngôn ngữ tính toán vị từ biến bộ
{ ngôn ngữ tính toán vị từ biến miền
Ngôn ngữ đại số quan hệ
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 5
Tổng quan
{ Gồm các phép toán tương ứng với các thao tác 
trên các quan hệ
{ Mỗi phép toán
z Đầu vào: một hay nhiều quan hệ
z Đầu ra: một quan hệ
{ Biểu thức đại số quan hệ = chuỗi các phép toán
{ Kết quả thực hiện một biểu thức đại số là một
9
quan hệ
{ Được cài đặt trong phần lớn các hệ CSDL hiện
nay
Phân loại các phép toán
{ Phép toán quan hệ
Phé hiế ( j ti )z p c u pro ec on
z Phép chọn (selection)
z Phép kết nối (join)
z Phép chia (division)
{ Phép toán tập hợp
z Phép hợp (union)
z Phép giao (intersection)
Phé t ừ (diff )
10
z p r erence
z Phép tích đề-các (cartesian product)
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 6
Phép chiếu
{ Đ/n: Lựa chọn một số thuộc tính từ một quan hệ. 
{ Cú pháp:
™ Ví dụ: đưa ra danh sách tên của tất cả các sinh 
viên
C1 C2 C5C4C3 C2 C5
∏ )(,...2,1 RAA
∏ )(St d t
11
Id Name Suburb
1108 Robert Kew
3936 Glen Bundoora
8507 Norman Bundoora
8452 Mary Balwyn
Student
Name
Robert
Glen
Norman
Mary
Kết quả
u enname
Phép chọn
{ Đ/n: Lựa chọn các bộ trong một quan hệ thoả mãn 
ềđi u kiện cho trước. 
{ Cú pháp:
™ Ví dụ: đưa ra danh sách những sinh viên sống ở
B d
R1
R2
R3
R4
R2
R3
)(Rcondition><σ
12
un oora
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
Kết quả
)(" StudentBundoorasuburb=σ
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 7
Vi dụ - chọn và chiếu
{ đưa ra tên của các sinh viên sống ở Bundoora
∏ = )( " StudentBundoorasuburbname σ
Id Name Suburb
Student
Kết quả
13
1108 Robert Kew
3936 Glen Bundoora
8507 Norman Bundoora
8452 Mary Balwyn
Name
Glen
Norman
Phép kết nối
{ Đ/n: ghép các bộ từ 2 quan hệ thoả mãn điều 
ế ốkiện k t n i
{ Cú pháp: 
™ Ví dụ: đưa ra danh sách các sinh viên và khoá 
h
2_1 RR conditionjoin ><
a r
b r
x
x
a r
b r
c v
r x
s y
t z
E lSt d t
r
r
x
x
14
ọc 
SID Id Name Suburb Course
1108 1108 Robert Kew 113
3936 3936 Glen Bundoora 101
8507 8507 Norman Bundoora 101
Id Name Suburb
1108 Robert Kew
3936 Glen Bundoora
8507 Norman Bundoora
8452 Mary Balwyn
Student
SID Course
3936 101
1108 113
8507 101
Enrol
Id=SID
Kết quả
nrou en SIDId=><
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 8
Ví dụ - chọn, chiếu và kết nối
{ đưa ra tên của các sinh viên sống ở Bundoora 
))(( ", EnrolStudent SIDIdBundoosuburbCoursename ==∏ ><σ
Id Name Suburb
1108 Robert Kew
3936 Glen Bundoora
và mã khoá học mà sinh viên đó đăng ký
Student
Name Course
Kết quả
15
8507 Norman Bundoora
8452 Mary Balwyn
SID Course
3936 101
1108 113
8507 101
Enrol
Glen 101
Norman 101
Phép kết nối tự nhiên
{ Đ/n: là phép kết nối với điều kiện bằng trên các 
thuộc tính trùng tên
™ Ví dụ: 
SID SNO
1108 21
1108 23
SID Course
3936 101
1108 113
Takes Enrol
*
16
8507 23
8507 29
8507 101
SID SNO Course
1108 21 113
1108 23 113
8507 23 101
8507 29 101
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 9
Phép kết nối ngoài
{ Phép kết nối ngoài trái
{ Phép kết nối ngoài phải
a r
b r
c v
x
x
null
a r
b r
c v
r x
s y
t z
17
a r
b r
null s
x
x
y
a r
b r
c v
r x
s y
t z
null t z
Ví dụ về phép kết nối ngoài
{ Đưa ra danh sách mã số các sinh viên và mã 
ếkhoá học mà sinh viên đó đăng ký n u có
ID Name Suburb
1108 Robert Kew
3936 Glen Bundoora
8507 Norman Bundoora
8452 Mary Balwyn
Student
SID Course
3936 101
1108 113
8507 101
Enrol
18
ID Name Suburb Course
1108 Robert Kew 113
3936 Glen Bundoora 101
8507 Norman Bundoora 101
8452 Mary Balwyn null
Kết quả
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 10
Phép chia 
{ Đ/n: cho R1 và R2 lần lượt là các quan hệ n và m 
ếngôi. K t quả của phép chia R1 cho R2 là một 
quan hệ (n-m) ngôi
{ Cú pháp: R1:R2
Ví d
axz
a
a
a
b
c
x
y
z
x
y
:
19
™ ụ:
:
Name Course
Systems BCS
Database BCS
Database MCS
Algebra MCS
Subject
Course
BCS
MCS
Course
Name
Database
Kết quả
Phép hợp
{ Đ/n: gồm các bộ thuộc ít nhất một trong hai quan 
ầhệ đ u vào
z 2 quan hệ khả hợp được xác định trên cùng miền giá trị
{ Cú pháp: R1∪ R2
Ví d
R1 R2
R1
R2∪
Name CourseKết quả
20
™ ụ:
Name Course
Systems BCS
Database BCS
Database MCS
Algebra MCS
Subject
Name Course
DataMining MCS
Writing BCS
Subject2
∪
Systems BCS
Database BCS
Database MCS
Algebra MCS
DataMinin
g
MCS
Writing BCS
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 11
Phép giao
{ Đ/n: gồm các bộ thuộc cả hai quan hệ đầu vào
{ Cú pháp: R1∩ R2
™ Ví dụ:
R1 R2 R1
R2
∩
21
Name Course
Systems BCS
Database BCS
Database MCS
Algebra MCS
Subject
Name Course
DataMining MCS
Database MCS
Systems BCS
Writing BCS
Subject2
∩ Name CourseSystems BCS
Database MCS
Kết quả
Phép trừ
{ Đ/n: gồm các bộ thuộc quan hệ thứ nhất nhưng 
không thuộc quan hệ thứ hai
z 2 quan hệ phải là khả hợp
{ Cú pháp: R1 \ R2
Ví d
R1 R2 R1
R2
\
22
™ ụ:
Name Course
Systems BCS
Database BCS
Database MCS
Algebra MCS
Subject
Name Course
DataMining MCS
Database MCS
Systems BCS
Writing BCS
Subject2
Name Course
Database BCS
Algebra MCS
Kết quả
\
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 12
Phép tích đề-các
{ Đ/n: là kết nối giữa từng bộ của quan hệ thứ 
ấnh t và mỗi bộ của quan hệ thứ hai
{ Cú pháp: R1 x R2
a
b
c
d
x
yX
a
b
a
b
c
x
y
x
y
x
23
c
d
d
x
y
y
Ví dụ phép tích đề-các
Id Name Suburb
Student
Sport
1108 Robert Kew
3936 Glen Bundoora
8507 Norman Bundoora
8452 Mary Balwyn
SportID Sport
05 Swimming
09 Dancing
X
Id Name Suburb SportID Sport
1108 Robert Kew 05 Swimming
Student_Sport
24
3936 Glen Bundoora 05 Swimming
8507 Norman Bundoora 05 Swimming
8452 Mary Balwyn 05 Swimming
1108 Robert Kew 09 Dancing
3936 Glen Bundoora 09 Dancing
8507 Norman Bundoora 09 Dancing
8452 Mary Balwyn 09 Dancing
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 13
Bài tập
{ Biểu diễn câu hỏi truy vấn bằng ngôn ngữ đại 
ốs quan hệ 
{ Tính kết quả của biểu thức
25
Ngôn ngữ tính toán vị từ
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 14
Tổng quan
{ Ứng dụng logic toán vào CSDL
Nhắ l i ề l i t á{ c ạ v og c o n
z Biểu thức logic: nhận 1 trong 2 giá trị ĐÚNG hoặc 
SAI
z Biến: 1 đại lượng biến thiên trong 1 miền giá trị
z Hằng: 1 đại lượng không đổi
z Hàm: 1 ánh xạ từ 1 miền giá trị vào tập hợp gồm 2 
giá trị hoặc đúng, hoặc sai 
z Vị từ: là 1 biểu thức được xây dựng dựa trên b/t logic
27
z Phép toán logic: phủ định (¬) kéo theo (⇒), và (∧) 
hoặc(∨)
z Lượng từ: với mọi (∀), tồn tại(∃)
{ Phân loại:
z Phép tính vị từ biến bộ
z Phép tính vị từ biến miền
Phép tính vị từ biến bộ
{ Đ/n: là ngôn ngữ vị từ có biến là các bộ 
{ Định nghĩa hình thức
{ t | P(t) }
z t : tập các bộ kết quả sao cho vị từ P là đúng đối với t
z P: là một biểu thức có duy nhất 1 biến tự do t
{ Một số quy ước: 
t[A] iá t ị ủ bộ t t i th ộ tí h A
28
z : g r c a ạ u c n 
z t[X]: giá trị của bộ t trên tập các thuộc tính X
z t∈ R: bộ t là một bộ trong quan hệ R
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 15
Biểu thức nguyên tố
{ t ∈ R
ếzt là một bi n bộ 
zR là một quan hệ (không sử dụng phép toán ∉)
{ t[x] θ u[y]
zt và u là các biến bộ
zx và y lần lượt là 1 thuộc tính mà trên đó t và u được 
xác định
zθ là một phép toán so sánh ( ≤ ≠ ≥)
29
 , , , , , 
™ Ví dụ: 
s ∈ Student
e ∈ Enrol
s[Id] = e[SID]
Biểu thức nguyên tố (2)
{ t[x] θ c
ếzt là một bi n bộ
zx là một thuộc tính mà trên đó u xác định
zθ là một phép so sánh
zc là một hằng trong miền của thuộc tính x.
™ Ví dụ
s[Suburb] = ‘‘Bundoora’’
30
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 16
Biểu thức tổng quát
{ Một biểu thức nguyên tố là một biểu thức.
{ P1 là biểu thức
⇒ ¬P1, (P1) là các biểu thức
{ P1 và P2 là biểu thức
⇒ P1 ∧ P2 , P1 ∨ P2 , P1 ⇒ P2 là các biểu thức
31
{ P1 là biểu thức chứa 1 biến bộ tự do u, và R là 
1 quan hệ 
⇒ ∃ u ∈ r (P1(u)), ∀ u ∈ r (P1(u)) cũng là các 
biểu thức
Các phép biến đổi tương đương
{ P1 ∧ P2 ⇔ ¬(¬P1 ∨ ¬P2)
{ t ∈ r (P1(t)) ⇔ ¬∃ t∈r (¬P1(t))
{ P1 ⇒ P2 ⇔ ¬P1 ∨ P2
32
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 17
Bài tập
{ Biểu diễn câu hỏi bằng ngôn ngữ tính toán vị từ
ếbi n bộ
33
Tính an toàn của các biểu thức
{ Đặt vấn đề: 
{t| ¬(t∈r )}
{ K/n miền giá trị của biểu thức: DOM(P)
z Các hằng xuất hiện trong P
z Các giá trị của các thuộc tính của các bộ của các quan 
hệ xuất hiện trong P
34
™ Ví dụ: P(t) = t∈Sport ^ t[Sport] != ‘‘Football’’
DOM(P)={‘‘05’’, ‘‘09’’, 
‘‘Swimming’’, ‘‘Dancing’’,
‘‘Football’’}
SportID Sport
05 Swimming
09 Dancing
Sport
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 18
Biểu thức an toàn
{ Đ/n : {t | P(t)} là an toàn nếu tất cả các giá trị 
ấ ếxu t hiện trong k t quả là các giá trị từ DOM(P)
™ Ví dụ
9 P(t) = t∈Sport ^ t[Sport] != ‘‘Football’’ (an toàn)
8 P(t) = ¬(t∈Sport) (không an toàn)
35
Phép tính vị từ biến miền
{ Đ/n: là ngôn ngữ vị từ có biến là các miền giá trị 
{ Định nghĩa hình thức
{ | P(x1, , xn)}
z x1, , xn là các biến miền hay các hằng miền
z P: là một biểu thức chỉ có các biến tự do xi
36
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 19
Các biểu thức nguyên tố
{ ∈ r
z r là 1 quan hệ trên n thuộc tính 
z x1, , xn là các biến miền hay các hằng miền.
{ x θ y
z x và y là các biến miền 
z θ là một phép so sánh đơn giản ( , ≤ , ≠ , ≥). 
™ Ví dụ
37
 ∈ Student
 ∈ Enrol
x = u
Các biểu thức nguyên tố (2)
{ x θ c
z x là một biến miền 
z θ là một phép so sánh
z c là một hằng trong miền của thuộc tính củax
™ Ví dụ
Z = ‘‘Bundoora’’
38
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 20
Biểu thức tổng quát
{ Một biểu thức nguyên tố là một biểu thức.
{ P1 là 1 
⇒ ¬P1, (P1) là biểu thức
{ P1 và P2 là biểu thức 
⇒ P1 ∧ P2 , P1 ∨ P2 , P1 ⇒ P2 là biểu thức
39
{ P1(x) là một biểu thức
⇒ ∃ x (P1(x)), ∀ x (P1(x)) là biểu thức
Tính an toàn của các biểu thức
{ Đ/n: một biểu thức { | P(x1, , xn)} là 
ế ấ ấan toàn n u t t cả các giá trị xu t hiện 
trong kết quả là các giá trị từ DOM(P)
40
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 21
Bài tập
{ Biểu diễn câu hỏi bằng ngôn ngữ tính toán vị từ
ế ềbi n mi n
41
Nhận xét
{ Sự tương đương của 3 ngôn ngữ
z Đại số quan hệ
z Phép tính vị từ biến bộ hạn chế với các biểu thức an toàn
z Phép tính vị từ biến miền hạn chế với các biểu thức an 
toàn
{ So sánh đặc điểm của 3 ngôn ngữ
42
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 22
Khả năng bổ sung của các ngôn ngữ
{ Tính toán số học: các phép toán số học +,-,*,/
{ Lệnh gán và hiển thị: hiển thị quan hệ kết quả 
hay gán một quan hệ đã được tính toán đến 
một tên quan hệ khác.
Hà tậ h tí h iá t ị t bì h tí h tổ
43
{ m p ợp: n g r rung n , n ng, 
chọn giá trị nhỏ nhất hay lớn nhất
Bài tập biến đổi tương đương
{ Viết định nghĩa các phép toán ĐSQH với các
ểbi u thức tính toán vị từ
{ Tìm biểu thức tương đương trong ngôn ngữ
ĐSQH và ngôn ngữ tính toán vị từ
44
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 23
45
Ngôn ngữ QBE
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 24
QBE (Query-By-Example)
{ Là một ngôn ngữ truy vấn dữ liệu 
{ Các câu truy vấn được thiết lập bởi một giao 
diện đồ hoạ
{ Phù hợp với các câu truy vấn đơn giản, tham 
hiế đế ít bả
47
c u n ng
{ Một số sản phẩm: IBM (IBM Query 
Management Facility), Paradox, MS. Access, 
...
Truy vấn trên một quan hệ
Student ID Name Suburb
{ P.~ Print
{ phép tính vị từ biến miền tương đương:
{|∃i,x,s (i,x,s) ∈ Student ^ s = ‘‘Bundoora’’}
P._x Bundoora
48
{ Biểu thức đại số quan hệ tương đương
)(" StudentBundoorasuburb=σ
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 25
{ Lựa chọn tất cả các cột
Truy vấn trên một quan hệ (tiếp)
{ Sắp xếp
Student ID Name Suburb
P. Bundoora
49
Student ID Name Suburb
P.AO(1) P.AO(2)
• AO: sắp xếp tăng dần
• DO: sắp xếp giảm dần
Các truy vấn trên nhiều quan hệ
{ Đưa ra tên của các sinh viên có đăng ký ít nhất 
ột kh á hm o ọc
{ Đưa ra tên các sinh viên không đăng ký một
khoá học nào
Student ID Name Suburb
_id P._name
Enrol SID Course
_id
50
Student ID Name Suburb
_id P._name
Enrol SID Course
¬ _id
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 26
Các tính toán tập hợp
{ Các phép toán: AVG, COUNT, MAX, MIN, SUM
{ Ví dụ: đưa ra tên các thành phố và số lượng
sinh viên đến từ thành phố đó
Student ID Name Suburb
51
{ G. ~ Grouping
_id G.P. P.COUNT._id
Hộp điều kiện
{ Được sử dụng để biểu diễn
z Điều kiện trên nhiều hơn 1 thuộc tính
z Điều kiện trên các trường tính toán tập hợp
{ Ví dụ: đưa ra danh sách các thành phố có nhiều 
hơn 5 sinh viên 
¬
x
Student ID Name Suburb Condition
52
_id G.P. COUNT._id > 5
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 27
Các thao tác thay đổi dữ liệu
{ Xoá
{ Thêm
Student ID Name Suburb
D. 1108
Student ID Name Suburb
I. 1179 David Evry
53
{ Sửa đổi
Student ID Name Suburb
1179 U.Paris
Tính đầy đủ của QBE
{ Có thể biểu diễn cả 5 phép toán đại số cơ sở 
(σ,Π,∪,\,x)
{ Bài tập: chứng minh tính đầy đủ của QBE
54
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 28
Định nghĩa dữ liệu trong QBE
{ sử dụng cùng qui cách và giao diện đồ hoạ như 
đối ới t ấ v ruy v n.
I.Student I. ID Name Suburb
KEY I. Y N N
TYPE I. CHAR(5) CHAR(30) CHAR(30)
55
DOMAIN I. Sid SName Surb
INVERSION I. Y N N
Định nghĩa dữ liệu trong QBE (2)
{ Các khung nhìn
Student ID Name Suburb Enrol SID Course
I.View V I. ID Name Course
I. _id _name _course
56
_id _name _id _course
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 29
Ngôn ngữ SQL
SQL (Structured Query Language)
{ 1975: SEQUEL
z System-R
{ 1976: SEQUEL2
{ 1978/79: SQL
z System-R
{ 1986: chuẩn SQL-86
1989 h ẩ SQL 89
58
{ : c u n -
{ 1992: chuẩn SQL-92
{ 1996: chuẩn SQL-96
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 30
Các thành phần của SQL
{ Ngôn ngữ mô tả dữ liệu (Data Definition Language)
ấz C u trúc các bảng CSDL
z Các mối liên hệ của dữ liệu
z Quy tắc, ràng buộc áp đặt lên dữ liệu
{ Ngôn ngữ thao tác dữ liệu (Data Manipulation 
Language)
z Thêm, xoá, sửa dữ liệu trong CSDL
Ngôn ngữ quản lý dữ liệu (D t C t l L )
59
{ a a on ro anguage
z Thay đổi cấu trúc của các bảng dữ liệu
z Khai báo bảo mật thông tin
z Quyền hạn của người dùng trong khai thác CSDL
Cú pháp câu lệnh truy vấn SQL
SELECT [DISTINCT] , , 
FROM ,, 
[WHERE ]
[GROUP BY , , ]
[ORDER BY | [ASC|DESC]]
60
[HAVING ]
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 31
Truy vấn đơn giản trên 1 bảng
{Tìm thông tin từ các cột của bảng
¾ SELECT ColumnName, ColumnName, ...
FROM TableName; 
¾ SELECT * 
FROM TableName; 
{Ví dụ
SELECT Name
61
FROM Student;
Id Name Suburb
1108 Robert Kew
3936 Glen Bundoora
8507 Norman Bundoora
8452 Mary Balwyn
Student
Name
Robert
Glen
Norman
Mary
∏ )(Studentname
Truy vấn với điều kiện lựa chọn
{Chọn các bản ghi (dòng)
SELECT C l N C l N o umn ame, o umn ame, ...
FROM TableName
WHERE condition_expression; 
{Ví dụ
SELECT *
FROM Student
WHERE suburb=‘‘Bundoora’’ ;
62
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
)(" StudentBundoorasuburb=σ
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 32
Biểu diễn điều kiện lựa chọn
{Các phép toán quan hệ: =, !=, , =
{Các phép toán logic: NOT, AND, OR
{Phép toán phạm vi: BETWEEN, IN, LIKE
z Kiểu dữ liệu số
63
{ attr BETWEEN val1 AND val2 (⇔ (attr>=val1) and (attr<=val2) )
{ attr IN (val1, val2, ...) (⇔ (attr=val1) or (attr=val2) or ... )
z Kiểu dữ liệu xâu
{ LIKE: sử dụng đối sánh mẫu xâu với các ký tự % (thay thế cho 1 ký 
tự bất kỳ), * (thay thế cho 1 xâu ký tự bất kỳ) 
Bài tập
{ Viết câu lệnh SQL đưa ra danh sách tên sinh 
iê h ô ‘‘D t b ’’ h ặ ô ‘‘VB’’v n ọc m n a a ase o c m n 
{ Viết câu lệnh SQL đưa ra danh sách các sinh 
viên đăng ký các khoá học có mã 113 hoặc 101
64
{ Đưa ra danh sách các khoá học (Course) mà 
tên của khoá học chứa cụm ‘‘CS’’
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 33
Ví dụ
Id Name Suburb
Student
Takes
SID SNO
1108 21 SID Course
Enrol
1108 Robert Kew
3936 Glen Bundoora
8507 Norman Bundoora
8452 Mary Balwyn
1108 23
1108 29
8507 23
8507 29
3936 101
1108 113
8507 101
No Name Dept
21 Systems CSCE
Subject
No Name Dept
Course
65
23 Database CSCE
29 VB CSCE
18 Algebra Maths
113 BCS CSCE
101 MCS CSCE
Truy vấn phức tạp trên nhiều bảng
{ Điều kiện kết nối
SELECT T1.C1,T1.C2,T2.C1,T2.C4, ... 
FROM T1, T2
WHERE condition_expression
{ Ví dụ: đưa ra danh sách mã sinh vien (Id), tên 
sinh viên (Name), thành phố (Suburb), mã 
khoá học (Course) mà các sinh viên đã đăng ký
66
SELECT Id, Name, Suburb,Course
FROM Student,Enrol
WHERE Id=SID
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 34
Phép toán đổi tên
{ Từ khoá AS
SELECT c1 as name1, c2 as name2
FROM TableName
{ Ví dụ: đưa ra danh sách mã sinh viên, tên sinh 
viên và tên môn học mà sinh viên đó tham gia
SELECT SID , Student.Name as SName, 
Subject.Name as Subject 
67
FROM Student,Takes, Subject
WHERE (Id=SID) and (SNO = No)
Sử dụng biến bộ trong SQL
{ Sử dụng từ khoá AS trong mệnh đề FROM
{ Ví dụ
SELECT SID , Stud.Name as SName, 
Sub.Name as Subject 
FROM Student as Stud,Takes, 
Subject as Sub
WHERE (Id=SID) and (SNO = No)
68
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 35
Loại trừ các bản ghi trùng nhau
{ Từ khoá DISTINCT
SELECT DISTINCT , , 
FROM ,, 
{ Ví dụ: đưa ra danh sách tên các khoa (dept) 
tương ứng với các khoá học (Course). Mỗi giá 
trị chỉ hiện thị một lần
SELECT DISTINCT Dept
69
FROM Course
Tìm kiếm có sắp xếp
{ Sắp xếp các bản ghi kết quả theo một thứ tự 
h t ớc o rư c
SELECT , , 
FROM ,, 
[WHERE ]
ORDER BY | [ASC|DESC]
{ Ví dụ: đưa ra danh sách tên các sinh viên theo 
thứ tự tăng dần
70
SELECT Name
FROM Student
ORDER BY Name ASC
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 36
Phân nhóm các bản ghi kết quả
{ Phân nhóm các bản ghi kết quả theo giá trị của
1 hoặc nhiều thuộc tính 
SELECT , , 
FROM ,, 
[WHERE ]
[GROUP BY , , ]
{ Ví dụ đưa ra tên các sinh viên nhóm theo thành 
phố của sinh viên đó
SELECT Suburb Name
71
,
FROM Student
GROUP BY Suburb
SELECT Suburb, Count(Id)
FROM Student
GROUP BY Suburb
Điều kiện hiển thị các bản ghi kết quả
{ Lựa chọn các bản ghi kết quả để hiển thị
SELECT , , 
FROM ,, 
[WHERE ]
HAVING 
{ Ví dụ: đưa ra tên các thành phố có nhiều hơn 3 
sinh viên
SELECT Suburb COUNT(ID)
72
,
FROM Student
GROUP BY Suburb
HAVING COUNT(ID) > 3
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 37
Các phép toán tập hợp
{ UNION, MINUS, INTERSECT
{ Ví dụ: đưa ra danh sách tên các môn học không 
có sinh viên nào tham dự
SELECT DISTINCT Subject.Name
FROM Subject
MINUS
SELECT DISTINCT Subject.Name
73
FROM Student, Takes, Subject
WHERE Student.Id = Takes.SID and 
Takes.SNO = Subject.No
Các câu truy vấn lồng nhau
{ Là trường hợp các câu truy vấn (con) được viết
ồl ng nhau
{ Thường được sử dụng với để
z Kiểm tra thành viên tập hợp (IN)
z So sánh tập hợp (>ALL, >=ALL, <ALL,<=ALL,=ALL, 
NOT IN,SOME, )
z Kiểm tra các bảng rỗng (EXISTS hoặc NOT EXISTS)
74
{ Các truy vấn con lồng nhau thông qua mệnh đề
WHERE
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 38
Các hàm thư viện
{ Hàm tính toán trên nhóm các bản ghi
z MAX/MIN
z SUM
z AVR
z COUNT
75
Các hàm thư viện (2)
{ Hàm tính toán trên bản ghi
z Hàm toán học: ABS, SQRT, LOG, EXP, SIGN, 
ROUND
z Hàm xử lý xâu ký tự: LEN, LEFT, RIGHT, MID
z Hàm xử lý thời gian: DATE, DAY, MONTH, YEAR, 
HOUR, MINUTE, SECOND
z Hàm chuyển đổi kiểu giá trị: FORMAT
76
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 39
Bài tập
{ Viết các câu lệnh SQL biểu diễn các câu hỏi
ấtruy v n
{ Viết biểu thức đại số quan hệ tương đương với
các câu lệnh SQL
77
Các câu lệnh cập nhật dữ liệu
{ Thêm
¾ INSERT INTO table[(col1,col2,)]
VALUES (exp1,exp2,)
¾ INSERT INTO table[(col1,col2,)]
SELECT col1,col2, 
FROM tab1, tab2, 
WHERE 
78
{ Ví dụ
¾ INSERT INTO Student[Id, Name, Suburb]
VALUES (‘‘1179’’,‘‘David’’,‘‘Evr’’)
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 40
Các câu lệnh cập nhật dữ liệu (2)
{ Xoá
DELETE FROM table 
WHERE cond_exp;
{ Sửa
UPDATE table
SET col1 = exp1,
col2=exp2,
col2=exp2,
WHERE cond_exp;
Ví d
79
{ ụ
z DELETE FROM Student
WHERE Suburb = ‘‘Bundoora’’;
z UPDATE Student
SET Suburb = ‘‘Evry’’
WHERE Suburb = ‘‘Evr’’;
Định nghĩa dữ liệu với SQL
{ Các thông tin được định nghĩa bao gồm
z Sơ đồ quan hệ
z Kiểu dữ liệu hay miền giá trị của mỗi thuộc tính
z Các ràng buộc toàn vẹn
z Các chỉ số đối với mỗi bảng
z Thông tin an toàn và uỷ quyền đối với mỗi bảng
z Cấu trúc lưu trữ vật lý của mỗi bảng trên đĩa
80
¾ Được biểu diễn bởi các lệnh định nghĩa dữ liệu
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 41
Cú pháp
{ Tạo bảng
CREATE TABLE tab(
col1 type1(size1)[NOT NULL], ...,
col2 type2(size2)[NOT NULL], ...,
.....
[CONSTRAINT clause]
...
)
81
{ Xoá bảng
DROP TABLE tab
Quy ước đặt tên và kiểu dữ liệu
{ Quy ước đặt tên
ố ấz 32 ký tự: chữ cái, s , d u _
{ Kiểu dữ liệu (SQL-92)
z CHAR(n)
z VARCHAR(n)
z Int
z Smallint
z Numeric(p d)
82
,
z Real, double
z float(n)
z Date
z time
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 42
Kiểu ràng buộc
{ RBTV về giá trị miền
CONSTRAINT 
CHECK 
{ RBTV về khoá chính
CONSTRAINT PRIMARY KEY (fk1,fk2,)
83
{ RBTV về khoá ngoại hay phụ thuộc tồn tại
CONSTRAINT FOREIGN KEY (fk1,fk2,)
REFERENCES tab(k1,k2)
Thêm/xoá/sửa cột của các bảng
{ Thêm
ALTER TABLE 
ADD COLUMN [NOT NULL]
{ Xoá
ALTER TABLE 
DROP COLUMN 
{ Sửa
84
ALTER TABLE 
CHANGE COLUMN 
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 43
Thêm/sửa các ràng buộc
{ Thêm
ALTER TABLE 
ADD CONSTRAINT 
{ Sửa
ALTER TABLE 
DROP CONSTRAINT 
85
Ví dụ
CREATE TABLE Student(
Id char(10)[NOT NULL]
Id Name Suburb
1108 Robert Kew,
Name char(30)[NOT NULL],
Suburb char(30),
CONSTRAINT key_Stud 
PRIMARY KEY Id
)
CREATE TABLE Takes(
SID char(10)[NOT NULL]
3936 Glen Bundoora
8507 Norman Bundoora
8452 Mary Balwyn
86
,
SNO char(5)[NOT NULL],
CONSTRAINT key_takes 
PRIMARY KEY (SID,SNO),
CONSTRAINT key_2Stud 
FOREIGN KEY (SID) 
REFERENCES Student(Id)
)
SID SNO
1108 21
1108 23
8507 23
8507 29
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 44
Xử lý câu hỏi truy vấn
Câu lệnh 
SQL
Phân tích
cú pháp
(parser)
Biểu thức
ĐSQH
Bộ tối ưu
(optimizer)
Biểu thức 
ĐSQH
tối ưu
Bộ sinh mã
87
(code generator)
Chương trình 
tối ưu
Các điểm cần lưu ý
{ Các ngôn ngữ dữ liệu
z ĐSQH vs. vị từ
z QBE vs. SQL 
{ Sự tương đương của các ngôn ngữ
z Ngôn ngữ ĐSQH và ngôn ngữ vị từ 
z Biến đổi giữa câu truy vấn SQL và biểu thức đại số
quan hệ
88
Nhập môn cơ sở dữ liệu
Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, 
khoa CNTT, ĐHBKHN 45
89
Ví dụ
Id Name Suburb
Student Takes
SID SNO SID Course
Enrol
1108 Robert Kew
3936 Glen Bundoora
8507 Norman Bundoora
8452 Mary Balwyn
1108 21
1108 23
8507 23
8507 29
3936 101
1108 113
8507 101
No Name Dept
21 Systems CSCE
Subject
No Name Dept
Course
90
23 Database CSCE
29 VB CSCE
18 Algebra Maths
113 BCS CSCE
101 MCS CSCE