Các khái niệm về hệ quản trị csdl

1. 
   Giới thiệu:
   

Trong chương này trình bày những khái niệm liên quan đến CSDL và Hệ quản trị CSDL, làm rõ những mô hình CSDL khác nhau và giới thiệu khái niệm về Hệ quản trị CSDL quan hệ.

2. 
   Dữ liệu và CSDL
   

Thông tin giúp chúng ta tiên liệu và hoạch định được các sự kiện. Thông tin là sự thấu hiểu của dữ liệu. Trong kinh doanh, từ thông tin có thể dự báo và hoạch định trước sự xảy ra của một sự kiện giúp tiết kiệm thời gian và tiền bạc. Xét ví dụ, một công ty sản xuất xe hơi hoạch định chi hàng năm cho những thành phần của xe mà công ty không sản xuất được. Nếu chi phí cho những phần này trong 5 năm qua đã có, công ty mẹ có thể tập hợp những thông tin về những phần đã nhập khẩu. Dựa vào kết quả tìm được, một kế hoạch sản xuất sẽ được chuẩn bị. Do đó, thông tin là nhân tố then chốt trong hoạch định chiến lược.

Một CSDL là một tập hợp dữ liệu. Có thể hiểu rằng CSDL là một cơ chế tổ chức có khả năng lưu trữ thông tin. Người dùng có thể truy xuất được thông tin một cách nhanh chóng và hiệu quả từ CSDL.

Một cuốn danh bạ điện thoại là một CSDL. Dữ liệu chứa trong những mục như tên, địa chỉ và số điện thoại. Những dữ liệu này được liệt kê, sắp xếp và chỉ mục theo thứ tự a,b,c..(alphabet). Nó cho phép người sử dụng tham chiếu đến nơi cư trú một cách dễ dàng. Sau đó, dữ liệu này sẽ được lưu vào CSDL trên máy tính. Một người di chuyển đến một thành phố hay một tiểu bang khác, những mục dữ liệu tương ứng sẽ được thêm vào hay bỏ đi khỏi danh bạ. Tương tự, những mục thông tin đó có thể được sửa đổi khi có người thay tên, đổi địa chỉ hay số điện thoại v.v… Hình1.1 minh họa một CSDL đơn giản.

Vậy, CSDL là một tập hợp dữ liệu được tổ chức sao cho nội dung của nó có thể dễ dàng truy cập, quản lý và cập nhật.

Quản trị dữ liệu chỉ việc quản lý lượng lớn thông tin, bao gồm cả việc lưu trữ thông tin và cơ chế thao tác thông tin trên các thông tin đó. Ngoài ra, hệ thống phải đảm bảo tính an toàn thông tin được lưu trữ trong nhiều tình huống khác nhau, như nhiều người truy cập v.v…

Có hai phương pháp quản trị dữ liệu khác nhau là hệ thống dựa trên tập tin và hệ thống CSDL.

1.3.1 Hệ thống dựa trên tập tin

Lưu trữ một lượng lớn thông tin luôn luôn là mối quan tâm lớn. Trong những năm trước, các hệ thống quản lý theo tập tin được sử dụng, các hệ thống này lưu trữ dữ liệu trong những tập tin riêng biệt. Trong hệ thống này, một nhóm tập tin được lưu trên một máy tính và được truy cập bằng các thao tác máy tính. Tập tin lưu trữ dữ liệu được gọi là bảng bởi vì nó trông giống các bảng được lưu trữ trong các hồ sơ truyền thống. Các dòng trong bảng được gọi là các bản ghi và các cột được gọi là các trường.

Thông thường, trước khi hệ thống CSDL được phát triển, dữ liệu trong hệ thống phần mềm được lưu trữ trên các tập tin.

Một ví dụ về hệ thống quản lý theo file mô tả trong bảng 1.1

Fist Name (Tên)	Last Name (Họ)	Address (Địa chỉ)	Phone (Số điện thoại)
Eric	David	ericd@eff.org	213-456-0987
Selena	Sol	selena@eff.org	987-756-4321
Jordan	Lim	nadroj@otherdomain.com	222-3456-123

Trong hệ thống quản lý theo file, những chương trình khác nhau trong cùng một ứng dụng có tương tác với những file dữ liệu khác nhau. Nó khôn tồn tại bất kỳ một hệ thống nào ép buộc theo một chuẩn nào đó trong việc lưu trữ và cấu trúc những file dữ liệu.

• 
  Dư thừa và mâu thuẫn dữ liệu
  

• 
  Truy vấn bất ngờ
  

• 
  Cô lập dữ liệu
  

• 
  Xử lý các truy cập đồng thời bất thường
  

• 
  Vấn đề về bảo mật
  

Trong một hệ thống quản lý dựa theo file, vấn đề bảo mật chỉ có thể kiểm soát được bằng cách thêm các chương trình vào từng ứng dụng.

• 
  Vấn đề về toàn vẹn
  

Duyệt qua tất cả các vấn đề cơ bản của bất kỳ ứng dụng tập trung dữ liệu nào, ta thấy mỗi ứng dụng đều phải kiểm soát tất cả những vấn đề trên. Như vậy, người lập trình ứng dụng không chỉ phải cài đặt những nghiệp vụ của ứng dụng mà còn phải cài đặt cả những vấn đề cơ bản ở trên.

Các hệ thống CSDL được phát triển vào những năm cuối thập niên 60 của thế kỹ trước để giải quyết những vấn đề cơ bản trong những ứng dụng có lượng dữ liệu lớn và tập trung nhằm khắc phục một số nhược điểm của các hệ thống quản lý theo file.

CSDL được sử dụng để lưu trữ dữ liệu có hệ thống và có tổ chức. CSDL sẽ giúp quản lý dữ liệu một cách nhanh chóng và dễ dàng. Ví dụ, một công ty có thể quản lý thông tin chi tiết của các nhân viên trong một CSDL. Tại bất kỳ thời điểm nào, cũng có thể truy xuất dữ liệu từ CSDL, dữ liệu mới có thể được thêm vào CSDL và dữ liệu có thể được tìm kiếm dựa vào một vài điều kiện trong CSDL.

Dữ liệu lưu trữ cũng có thể truy xuất được ngay cả khi lưu trên những file đơn giản. Ví dụ, một trường đại học phải lưu giữ những thông tin về giáo viên, sinh viên, môn học và các kỳ thi. Chi tiết các giáo viên có thể được lưu trong sổ nhân viên, chi tiết các sinh viên có thể được lưu trong sổ sinh viên và tương tự. Tuy nhiên, dữ liệu được lưu trữ theo dạng này không bền vững. Những bản ghi được lưu theo dạng này có thể chỉ được giữ trong vài tháng hoặc vài năm. Những sổ hay file là rất kềnh càng, chiếm nhiều không gian và không thể giữ trong nhiều năm.

Nếu dữ liệu trên được lưu giữ trong hệ thống CSDL thì chúng có thể được lưu giữ lâu hơn.

Ưu điểm của các hệ thống CSDL

Thông tin hay dữ liệu có thể được lưu vĩnh cửu trong CSDL trên máy tính. Hệ thống CSDL có nhiều ưu điểm bởi vì nó quản lý dữ liệu tập trung. Một vài lợi ích của việc sử dụng hệ thống CSDL tập trung như sau:

• 
  Giảm dư thừa dữ liệu
  

• 
  Giảm mâu thuẫn dữ liệu
  

Khi sử dụng CSDL tập trung, nó có thể cho phép người dùng cập nhật dữ liệu riêng biệt. Giả sử rằng, Mr. Larry Finner là nhân viên của một công ty và được đề bạt lên quản lý thì chỉ cần thay đổi một nơi trên CSDL mà thôi. Kết quả sự mâu thuẫn dữ liệu sẽ giảm.

• 
  Dữ liệu được lưu trữ có thể được chia sẻ
  

• 
  Các chuẩn có thể được thiết lập và duy trì
  

• 
  Định danh (Mr)
  
• 
  Tên (Larry)
  
• 
  Họ (Finner)
  

• 
  Toàn vẹn dữ liệu được duy trì
  

Điều khiển tập trung của CSDL sẽ giúp tránh được các lỗi trên. Nó đảm bảo rằng nếu một bản ghi bị xóa trên bảng này thì những bản ghi liên kết tương ứng trên các bảng khác cũng bị xóa theo.

• 
  Bảo mật dữ liệu có thể được cài đặt
  

Một hệ quản trị CSDL có thể được định nghĩa như một tập các bản ghi có liên quan với nhau và tập hợp các chương trình cho phép cập nhật và thao tác trên các bản ghi đó. Hệ quản trị CSDL cho phép người dùng nhập, lưu trữ và quản lý dữ liệu. Vấn đề chính đối với các hệ quản trị CSDL trước đây là dữ liệu được lưu trong các file phẳng. Vì vậy, thông tin về các đối tượng khác nhau được duy trì trong các file vật lý riêng biệt. Do vậy, các mối quan hệ giữa các đối tượng nếu có cũng được duy trì trên các file vật lý riêng biệt. Mỗi gói sẽ chứa rất nhiều file và cần nhiều chức năng để tích hợp chúng thành một hệ thống.

Giải pháp cho những vấn đề trên đã có trong hệ quản trị CSDL tập trung. Trong hệ quản trị CSDL tập trung, CSDL được lưu trữ tập trung tại một nơi. Mọi người có thể truy cập đến CSDL tập trung từ máy tính của họ. Ví dụ, một hệ quản trị CSDL tập trung lớn sẽ chứa tất cả dữ liệu liên quan đến các nhân viên. Phòng kế toán và phòng nhân sự sẽ sử dụng các chương trình phù hợp để truy cập các dữ liệu cần thiết. Những chương trình này hay ứng dụng sẽ được chạy trên một máy tính bất kỳ.

CSDL là tập hợp các dữ liệu có liên quan với nhau và hệ quản trị CSDL là một tập hợp các chương trình được sử dụng để thêm vào hoặc sửa đổi dữ liệu đó. Vì vậy, hệ quản trị CSDL là một phần mềm cho phép định nghĩa, xây dựng và bảo trì CSDL.

Hệ quản trị CSDL cung cấp một môi trường thuận tiện và hiệu quả để khi có một lượng lớn dữ liệu và giao dịch được xử lý. Các loại hệ quản trị CSDL khác nhau được sử dụng từ hệ thống nhỏ chạy trên máy tính cá nhân cho đến các hệ thống lớn chạy trên các máy chủ lớn. Ví dụ một số ứng dụng CSDL như:

• 
  Hệ thống thư viện điện tử
  
• 
  Máy rút tiền tự động
  
• 
  Hệ thống đặt vé máy bay
  
• 
  Hệ thống tồn kho được máy tính hóa
  

Thông tin từ CSDL có thể được thể hiện ở nhiều định dạng khác nhau. Hầu hết các CSDL bao gồm các chương trình báo cáo cho phép người dùng lấy dữ liệu ra ở dạng một báo cáo. Nhiều hệ quản trị CSDL bao gồm cả các thành phần đồ họa cho phép người dùng lấy thông tin ở dạng đồ họa và biểu đồ.

Không cần phải sử dụng hệ quản trị CSDL phổ biến để thiết lập một CSDL. Người dùng có thể tự viết các chương trình để tạo ra và quản lý CSDL của họ, nó sẽ hiệu quả nếu họ tạo ra phần mềm quản lý CSDL theo mục đích riêng. CSDL và phần mềm gộp lại được gọi là hệ quản trị CSDL. Người dùng đầu cuối truy cập hệ thống CSDL thông qua các chương trình ứng dụng và vấn tin. Phần mềm hệ quản trị CSDL cho phép người dùng xử lý các chương trình và truy vấn theo yêu cầu của họ. Phần mềm truy cập dữ liệu từ CSDL. Hình 1.2 mô tả một hệ thống CSDL.



Hình 1. 2. Môi trường hệ thống CSDL đơn giản

1.4.1 Lợi ích của hệ quản trị CSDL

Về cơ bản hệ quản trị CSDL chịu trách nhiệm xử lý dữ liệu và chuyển đổi chúng thành thông tin. Với mục đích này, CSDL sẽ được xử lý, chúng bao gồm cả việc truy vấn CSDL, truy xuất các dữ liệu cụ thể, cập nhật dữ liệu và tạo ra các báo cáo. Các báo cáo là nguồn gốc của thông tin, chúng là các dữ liệu đã được xử lý. Ngoài ra, hệ quản trị CSDL còn chịu trách nhiệm về bảo mật và toàn vẹn dữ liệu. Lợi ích của hệ quản trị CSDL có thể được mô tả như sau:

• 
  Lưu trữ dữ liệu
  

• 
  Định nghĩa dữ liệu
  

• 
  Thao tác trên dữ liệu
  

• 
  Bảo mật và toàn vẹn dữ liệu
  

Dữ liệu trong CSDL có thể chứa lỗi, để tránh các lỗi hệ quản trị CSDL sẽ thực hiện việc kiểm tra. Ví dụ, mã số nhân viên khi được thêm vào phải không được rỗng hay số điện thoại phải chỉ chứa các số.

Vì vậy, hệ quản trị CSDL chứa những chức năng kiểm soát bảo mật và toàn vẹn dữ liệu trong ứng dụng. Các công việc trên có thể dễ dàng được kiểm soát bởi ứng dụng và người lập trình ứng dụng không cần viết mã cho những chức năng này.

• 
  Truy cập đồng thời và phục hồi dữ liệu
  

• 
  Hiệu năng
  

• 
  Điều khiển đa truy cập
  

• 
  Ngôn ngữ truy xuất CSDL và giao diện lập trình ứng dụng (API)
  

Các CSDL có thể khác nhau dựa vào các chức năng và mô hình dữ liệu. Một mô hình dữ liệu mô tả kho chứa dữ liệu và xử lý việc lưu trữ và truy xuất dữ liệu từ kho đó. Người phân tích và thiết kế các mô hình dữ liệu phải dựa vào quá trình phát triển của các CSDL. Mỗi mô hình được phát triển dựa vào các mô hình trước đó.

Các mô hình CSDL được mô tả một cách ngắn gọn trong phần dưới đây.

1.5.1 Mô hình dữ liệu file phẳng

Trong mô hình này CSDL chứa chỉ một bảng hay một file. Mô hình này được sử dụng cho những CSDL đơn giản. Ví dụ để lưu trữ mã số, tên, môn học, điểm số của một nhóm sinh viên. Mô hình này không thể quản lý lượng lớn dữ liệu. Nó có thể tạo ra sự dư thừa khi dữ liệu được mô tả nhiều lần. Bảng 1.2 mô tả cấu trúc của một CSDL file phẳng.

Roll No	FName	LName	Subject	Marks
45	Jones	Bill	Maths	84
45	Jones	Bill	Science	75
50	Mary	Mathew	Science	80

Trong mô hình phân cấp, các bản ghi liên kết với nhau thông qua các cấp bậc giống như cấu trúc cây. Trong mô hình này, các quan hệ được gọi là quan hệ cha – con. Một bản ghi cha có thể có một vài bản ghi con nhưng một bản ghi con chỉ có một và chỉ một bản ghi cha. Để tìm dữ liệu được lưu trữ theo mô hình này, người dùng cần phải biết cấu trúc của cây. Ví dụ của mô hình dữ liệu phân cấp là hệ quản trị thư mục của Windows mà chúng ta có thể nhìn thấy thông qua Windows Explorer và hệ quản trị thông tin của IBM.

Hình 1.3 mô tả một sơ đồ đơn giản cho một sơ đồ có phân cấp.





Hình 1. 3. Sơ đồ phân cấp

Qua sơ đồ trên, Phòng được xem là phần cha trong quan hệ. Các Dự án và Nhân viên được xem như là phần con. Một đường dẫn bắt đầu từ phần tử bên trái đầu tiên sẽ định nghĩa được cây. Thứ tự của các phần tử chỉ ra theo cấu trúc phân cấp được gọi là đường dẫn phân cấp. Từ hình vẽ chúng ta thấy rõ mỗi phòng có thể có nhiều nhân viên và dự án.

• 
  Ưu điểm của mô hình phân cấp
  

• 
  Dữ liệu được lưu giữ trên CSDL, vì vậy dữ liệu được chia sẻ một cách dễ dàng và được bảo mật bởi hệ quản trị CSDL.
  
• 
  Độc lập dữ liệu được hệ quản trị CSDL giúp giảm được chi phí bảo trì chương trình.
  

Mô hình này tương tự như mô hình phân cấp. Mô hình phân cấp thực ra là tập con của mô hình mạng. Tuy nhiên, thay vì sử dụng cây phân cấp nút cha đơn, mô hình mạng sử dụng lý thuyết tập để tạo ra một cây phân cấp mà trong đó mỗi nút con có thể có nhiều hơn một nút cha.

Trong mô hình mạng, dữ liệu được lưu trên các tập thay vì định dạng theo cây phân cấp. Điều này giải quyết được vấn đề dư thừa dữ liệu. Lý thuyết của mô hình mạng không sử dụng cây phân cấp đơn nút cha. Nó cho phép một con có nhiều hơn một cha. Vì vậy, các bản ghi vật lý liên kết với nhau thông qua một danh sách liên kết.

Mô hình mạng kết hợp với mô hình phân cấp là mô hình dữ liệu cơ sở để cài đặt nhiều hệ thống CSDL thương mại. Ngôn ngữ và cấu trúc của mô hình mạng được định nghĩa bởi hội thảo về ngôn ngữ các hệ thống dữ liệu (CODASYL).

Đối với mọi CSDL, tên CSDL, kiểu bản ghi và các thành phần tạo nên bản ghi đều được lưu trữ. Những thành phần này được gọi là sơ đồ mạng. Một phần của CSDL được nhìn thấy bởi các chương trình ứng dụng, các chương trình này lấy các thông tin cần thiết từ dữ liệu được lưu trong CSDL được gọi là sơ đồ con. Nó cho phép các chương trình ứng dụng truy cập những ứng dụng cần thiết từ CSDL.



Hình 1. 4. Mô hình mạng

Mô hình mạng được mô tả ở trên là một dãy các quan hệ một nhiều.

1. 
   Một người bán hàng có thể viết nhiều hóa đơn nhưng mỗi hóa đơn thì được viết bởi một người bán hàng duy nhất (Salesrep).
   
2. 
   Một khách hàng có thể trả cho nhiều nhu cầu khác nhau. Một khách hàng có thể có nhiều hóa đơn những mỗi hóa đơn chỉ được viết cho một khách hàng duy nhất.
   
3. 
   Mỗi hóa đơn có thể chứa nhiều dòng mua hàng, nhưng mỗi dòng mua hàng chỉ được tìm thấy trong một hóa đơn duy nhất (Invline).
   
4. 
   Một sản phẩm có thể xuất hiện trên nhiều dòng khác nhau trên hóa đơn những mỗi dòng hóa đơn chỉ chứa một sản phẩm.
   

1. 
   Ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu (DDL) được sử dụng để tạo, xóa CSDL và các đối tượng CSDL. Nó cho phép người quản trị CSDL định nghĩa các thành phần của sơ đồ dữ liệu.
   
2. 
   Một sơ đồ con của DDL cho phép người quản trị CSDL định nghĩa các thành phần dữ liệu.
   
3. 
   Ngôn ngữ thao tác dữ liệu (DML) được sử dụng để thêm, sửa, xoá thông tin trên CSDL. Những người dùng CSDL sử dụng các câu lệnh để thao tác trên CSDL.
   
4. 
   Ngôn ngữ điều khiển dữ liệu (DCL) được sử dụng để quản trị các quyền trên CSDL và đối tượng CSDL.
   
   • 
     Ưu điểm của mô hình mạng
     

• 
  Các quan hệ dễ dàng được thiết lập trên mô hình mạng hơn so với mô hình phân cấp.
  
• 
  Mô hình này đảm bảo sự toàn vẹn dữ liệu.
  
• 
  Mô hình này đạt được sự độc lập dữ liệu cần thiết.
  

• 
  Nhược điểm của mô hình mạng
  

• 
  Khó thiết kế CSDL theo mô hình này.
  
• 
  Người lập trình phải nắm rõ cấu trúc bên trong CSDL để truy cập CSDL.
  
• 
  Mô hình này cung cấp môi trường truy cập dữ liệu nên để di chuyển từ A đến E theo thứ tự A-B-C-D-E, người sử dụng phải di chuyển qua B,C và D để đến E.
  

Cũng như thông tin, CSDL ngày càng lớn và càng phức tạp, do vậy ứng dụng, thiết kế, quản trị và sử dụng CSDL ngày trở nên quá phức tạp. Sự thiếu linh hoạt của các câu truy vấn đã làm mất nhiều thời gian của người lập trình để tạo ra các báo cáo dù đó là các báo cáo đơn giản nhất. Đây là các tiền đề để phát triển mô hình CSDL quan hệ.

Thuật ngữ “quan hệ “ được dẫn xuất từ lý thuyết tập hợp của toán học. Trong mô hình quan hệ, không giống mô hình mạng và mô hình phân cấp, nó không có các liên kết vật lý. Tất cả dữ liệu được chứa trong các bảng, các bảng chứa các dòng và các cột. Dữ liệu trên hai bảng được quan hệ với nhau thông qua các cột thay cho liên kết vật lý. Những phép toán được cung cấp để thực hiện trên các dòng của bảng dữ liệu. Các hệ quản trị CSDL quan hệ phổ biến như Oracle, Sybase, DB2, Ingres, Informix, MS-SQL Server v.v..

Mô hình này mô tả CSDL là một tập hợp các quan hệ. Trong thuật ngữ mô hình, một dòng được gọi là Tuple, một cột được gọi là thuộc tính và bảng được gọi là quan hệ. Danh sách các giá trị có thể có của một trường được gọi là miền. Có thể có một vài thuộc tính có chung miền. Số thuộc tính của một quan hệ được gọi là bậc của quan hệ. Số tuple xác định số phần tử trong quan hệ.

Để hiểu về mô hình quan hệ hãy xem xét bảng 1.3 và 1.4 dưới đây:

Mã sinh viên	Tên sinh viên
1	Sam
2	John
3	Jenny
4	Lisa
5	Penny
6	Peter
7	Joe

Mã sinh viên	Điểm số
1	34
2	87
3	45
4	90
5	36
6	65
7	89

Bảng sinh viên hiển thị mã sinh viên và tên sinh viên, bảng điểm hiển thị mã sinh viên và điểm của các sinh viên. Bây giờ chúng ta sẽ thực hiện hai bước cần thiết để lấy ra những sinh viên có số điểm trên 50. Bước đầu tiên xác định mã sinh viên của những sinh viên có số điểm trên 50 từ bảng điểm. Tiếp theo lấy tên của những sinh viên từ bảng sinh viên có mã số sinh viên khớp với nhau. Kết quả được hiển thị như hình 1.5

Mã sinh viên	Tên sinh viên	Điểm
2	John	87
4	Lisa	90
6	Peter	65
7	Joe	89

Sở dĩ có được các thông tin trên bởi vì có hai yếu tố: thứ nhất, có một cột chung trên cả hai bảng – Mã sinh viên. Thứ hai, dựa vào cột chung này các bản ghi trên hai bảng được khớp với nhau và chúng ta có được thông tin yêu cầu.

Trong mô hình quan hệ, dữ liệu được lưu trên các bảng. Bảng trong CSDL có tên không được trùng nhau trong một CSDL. Mỗi bảng được định nghĩa bởi các dòng và các cột.

• 
  Ưu điểm của mô hình quan hệ
  

• 
  Nhược điểm của mô hình quan hệ
  

So sánh tất cả các mô hình, mô hình quan hệ phổ biến nhất và được sử dụng rộng rãi hiện nay.

Mô hình quan hệ là một nỗ lực nhằm đơn giản cấu trúc CSDL. Nó biểu diễn tất cả dữ liệu trong CSDL theo dạng bảng bao gồm các hàng và các cột. Hệ Quản trị CSDL Quan hệ (RDBMS) là hệ quản trị CSDL mà tất cả dữ liệu được nhìn thấy bởi người dùng được tổ chức hoàn toàn bằng các bảng dữ liệu và tất cả các thao tác CSDL làm việc trên các bảng.

Một CSDL Quan hệ là một CSDL được chia thành các đơn vị logic gọi là bảng (table), và các bảng có quan hệ với nhau. Một CSDL quan hệ cho phép dữ liệu được chia thành những đơn vị logic nhỏ hơn và dễ quản lý, cho phép duy trì dễ dàng hơn và cung cấp khả năng thực thi CSDL tối ưu hơn tùy theo mức độ tổ chức. Hình 1.5 biểu diễn hai bảng có quan hệ với nhau thông qua khóa chung (Giá trị dữ liệu) trong CSDL Quan hệ.



Hình 1.5: Mối quan hệ giữa các bảng trong CSDL

Hơn nữa, các bảng có quan hệ với nhau trong một CSDL quan hệ, cho phép dữ liệu thích hợp được truy xuất trong một truy vấn đơn (mặc dù, dữ liệu mong muốn có thể tồn tại trên nhiều hơn một bảng). Bằng cách sử dụng các khóa hoặc các trường chung giữa các bảng trong CSDL Quan hệ, dữ liệu từ nhiều bảng có thể được liên kết để tạo thành một tập kết quả lớn hơn.

Do đó, CSDL Quan hệ là một CSDL được cấu trúc dựa trên mô hình quan hệ. Các đặc tính cơ bản của mô hình quan hệ là:

• 
  Trong mô hình quan hệ, dữ liệu được lưu trong các quan hệ (relation). Để hiểu được các quan hệ, xét ví dụ sau đây:
  

Cả hai bảng có một cột chung đó là cột Country. Giờ, nếu người dùng muốn hiển thị thông tin về loại tiền đang được sử dụng tại Rome, đầu tiên tìm tên của nước có thủ đô là Rome. Thông tin này có thể được trích xuất từ bảng 1.6. Kế tiếp, tìm nước đó trong bảng 1.7 để tìm ra loại tiền đang lưu hành.

Người dùng có thể lấy được thông tin về loại tiền nhờ quan hệ được thiết lập giữa hai bảng thông qua cột chung gọi là ‘Country’

1.6.2 Các thuật ngữ liên quan đến Hệ quản trị CCSDL quan hệ (RDBMS)

Các thuật ngữ này chủ yếu được sử dụng trong hệ quản trị CSDL quan hệ. Giờ chúng trở nên phổ biến, có lẽ phần lớn nhờ mô hình dữ liệu đơn giản:

• 
  Dữ liệu (data) được trình bày như tập hợp các quan hệ
  
• 
  Mỗi quan hệ được biểu diễn bằng một bảng
  
• 
  Cột là các thuộc tính
  
• 
  Các hàng (bộ “tuple”) biểu diễn các thực thể.
  
• 
  Mọi bảng có tập các thuộc tính gọi là “Key” (Khóa) (Nói chính xác, gọi là “superkey” – siêu khóa) định danh duy nhất mỗi thực thể.
  

Bây giờ, xét tập các bảng trong bảng 1.8, bảng 1.9, bảng 1.10 và bảng 1.11. Các bảng này minh họa các thuộc tính và các bộ dưới dạng các hàng và cột. Các thuật ngữ khác nhau liên quan đến các bảng được mô tả trong bảng 1.12.

Mục đích chính của hệ thống CSDL là cung cấp môi trường truy xuất thông tin và lưu trữ thông tin.

Với CSDL cá nhân có kích thước nhỏ, một người thường định nghĩa các cấu trúc và thao tác CSDL. Tuy nhiên, nhiều người tham gia vào thiết kế, sử dụng và duy trì một CSDL lớn với hàng trăm người dùng.

• 
  Quản trị viên CSDL (DBA)
  

• 
  Thiết kế viên CSDL
  

• 
  Chuyên viên phân tích hệ thống và lập trình viên ứng dụng
  

Ngoài những người thiết kế, sử dụng và quản trị CSDL, còn có các người khác cộng tác vào quá trình thiết kế, phát triển và vận hành phần mềm hệ quản trị CSDL và môi trường hệ thống.

• 
  Chuyên viên cài đặt và Thiết kế viên hệ quản trị CSDL
  

• 
  Người dùng cuối (End User)
  

Các thành phần của hệ quản trị CSDL quan hệ là các thực thể và bảng, chúng sẽ được giải thích trong phần này.

Một thực thể là một người, một vị trí, một vật, một đối tượng, một sự kiện hoặc thậm chí một lý thuyết được nhận biết rõ ràng. Ví dụ, các thực thể trong một trường đại học là các sinh viên, các giáo viên và các khóa học.

Mỗi thực thể có các đặc tính và được gọi là thuộc tính. Ví dụ, thực thể sinh viên có thể gồm các thuộc tính như: mã số sinh viên, tên và điểm số. Mỗi thuộc tính phải được đặt tên phù hợp. Nhóm các thực thể có liên quan trở thành tập thực thể. Mỗi tập thực thể được đặt một tên. Tên của tập thực thể phản ánh nội dung thể hiện của tập thực thể. Do đó, các thuộc tính của tất cả các sinh viên của trường đại học sẽ được lưu trữ trong tập thực thể gọi là SINHVIEN.

1.7.2. Bảng và các đặc tính của bảng

Việc truy cập và thao tác dữ liệu sẽ dễ dàng hơn bằng việc tạo các mối quan hệ dữ liệu dựa trên một cấu trúc bảng. Một bảng chứa một nhóm các thực thể có liên quan với nhau hay gọi là một tập thực thể. Thuật ngữ tập thực thể và bảng thường được dùng thay thế nhau. Một bảng còn được gọi là một quan hệ. Các dòng (rows) được gọi là các bộ (tuples). Các cột (columns) được gọi là các thuộc tính. Minh họa sau làm rõ các đặc tính của bảng.

Các đặc tính của bảng là:

• 
  Cấu trúc hai chiều bao hàm các cột và hàng được nhận thấy như một bảng
  
• 
  Mỗi bộ thể hiện một thực thể đơn trong tập thực thể
  
• 
  Mỗi cột có một tên duy nhất
  
• 
  Giao giữa hàng và cột thể hiện một giá trị dữ liệu đơn
  
• 
  Mỗi bảng phải có một khóa gọi là khóa chính giúp xác định duy nhất mỗi hàng.
  
• 
  Tất cả giá trị trong một cột phải tuân theo cùng định dạng dữ liệu. Ví dụ, nếu thuộc tính được gán có định dạng dữ liệu số, tất cả giá trị trong cột thể hiện thuộc tính phải là số.
  
• 
  Mỗi cột có một phạm vi giá trị xác định gọi là miền thuộc tính.
  
• 
  Mỗi hàng mang thông tin mô tả một thực thể
  
• 
  Thứ tự của các hàng và cột không quan trong trong hệ quản trị CSDL.
  

Sự khác nhau giữa hệ quản trị CSDL(DBMS) và hệ quản trị csdl quan hệ(RDBMS) được liệt kê trong bảng 1.13:

Trong hệ quản trị CSDL quan hệ, quan hệ quan trọng nhất. Do đó, người dùng có thể thiết lập nhiều ràng buộc toàn vẹn cho các bảng để dữ liệu sau cùng được sử dụng bởi người dùng vẫn giữ đúng đắn. Trong trường hợp của hệ quản trị CSDL, các thực thể là quan trọng hơn và không có quan hệ được thiết lập giữa các thực thể này.

• 
  CSDL là tập hợp dữ liệu có liên quan được lưu trữ dưới dạng các bảng.
  
• 
  Hạn chế của hệ thống tập tin phẳng (flat file system) là tiêu tốn nhiều thời gian, dư thừa dữ liệu, xử lý dữ liệu kém và không thể thao tác dữ liệu dễ dàng.
  
• 
  Hệ thống quản trị CSDL có thể được định nghĩa như tập hợp của các bản ghi có liên quan và tập các chương trình truy cập và thao tác trên các bản ghi.
  
• 
  Mô hình dữ liệu mô tả một bộ chứa (container) dùng lưu trữ dữ liệu và quá trình lưu trữ và truy xuất thông tin từ bộ chứa đó.
  
• 
  DBMS là tập hợp các chương trình cho phép người dùng lưu trữ, sửa đổi và trích xuất thông tin từ CSDL.
  
• 
  Hệ quản trị CSDL quan hệ (RDBMS) là một bộ chương trình phần mềm cho phép tạo, duy trì, sửa đổi và thao tác một CSDL quan hệ.
  

1. 
   Mô hình dữ liệu ____ cho phép một nút con có nhiều hơn một nút cha.
   
   1. 
      Flat-file
      
   2. 
      Phân cấp (Hierarchical)
      
   3. 
      Mạng (Network)
      
2. 
   Một CSDL quan hệ là một CSDL được xây dựng dựa trên mô hình _____
   
   1. 
      Mạng (Network)
      
   2. 
      Quan hệ (Relational)
      
   3. 
      Phân cấp (Hierarchical)
      
   4. 
      Flat-file
      
3. 
   ____ được sử dụng để quản trị các quyền trong các CSDL và các đối tượng CSDL.
   
   1. 
      Ngôn ngữ Định nghĩa Dữ liệu (DDL)
      
   2. 
      Ngôn ngữ Thao tác Dữ liệu (DML)
      
   3. 
      Lược đồ con (sub-schema)
      
   4. 
      Ngôn ngữ Điều khiển Dữ liệu (DCL)
      
4. 
   Trong thuật ngữ mô hình quan hệ, một hàng (row) được gọi là _____, một hàng (column) được gọi là ______ và một bảng (table) được gọi là ______.
   
   1. 
      Thuộc tính, bộ (tuple), quan hệ (relation)
      
   2. 
      Bộ, thuộc tính, quan hệ
      
   3. 
      Thuộc tính, quan hệ, bộ
      
   4. 
      Hàng, cột, bộ
      

5. 
   _____ có thể được định nghĩa như tập các bản ghi có liên quan và tập hợp các chương trình truy cập và thao tác các bản ghi.
   
   1. 
      Hệ quản trị CSDL
      
   2. 
      Hệ Quản trị CSDL Quan hệ
      
   3. 
      Quản trị Dữ liệu (Data Management)
      
   4. 
      Mô hình Mạng (Network model)
      
6. 
   Mô hình dữ liệu mô tả một bộ chứa (container) dùng lưu trữ dữ liệu và quá trình lưu trữ và truy xuất thông tin từ bộ chứa đó
   
   1. 
      Mô hình Mạng (Network model)
      
   2. 
      Mô hình Dữ liệu (Data model)
      
   3. 
      Mô hình Tập tin phẳng (Flat-file model)
      
   4. 
      Mô hình Quan hệ (Relational model)