006 - relational database · 2017. 6. 15. · chapter 3 - relational database 2 ฐานข...

ฐานขอมลเชงสมพนธ

Relational Database

โอฬารก สรนตะ

Cs-Mis

Chapter 3 - Relational Database 2


ฐานขอมลเชงสมพนธเปนรปแบบของฐานขอมลทคดคนโดย อ เอฟ คอดด (E.F. Codd) เมอป 1970

ฐานขอมลเชงสมพนธเปนรปแบบฐานขอมลทเขาใจงายสาหรบผใช ไมซบซอน

เปนรปแบบฐานขอมลทมระบบจดการฐานขอมล (Database Management Systems: DBMS) สนบสนนในการจดการฐานขอมลมากมาย อาทเชน DB2, ORACLE, INFORMIX, Power-Builder, INGRES

ทาใหการจดการฐานขอมลเชงสมพนธ สามารถตอบสนองความตองการของผใชในเรองการจดการฐานขอมลของระบบไดอยางมประสทธภาพ



โมเดลนมวตถประสงคเพอรกษาความเปนอสระของขอมล (Data Independence) และความเปนอสระของโครงสรางขอมลในแตละระดบ (Structural Independence)

กลาวคอโปรแกรมประยกตใชงานจะไมถกกระทบ หากมการปรบเปลยนสถาปตยกรรมดานกายภาพ เชนการปรบเปลยนโครงสรางการจดเกบหรอเรยกใชขอมลจากแฟมในหนวยความจาสารองกจะไมกระทบโปรแกรมประยกตใชงาน

มคณสมบตทชวยลดความซาซอน ตลอดจนปญหาทเกดจากการปรบปรง เพม ลบขอมล ดวยแนวคดในการทาใหเปนบรรทดฐาน (Normalization) มาใชในการออกแบบ


โครงสรางฐานขอมลเชงสมพนธ

เปนฐานขอมลทมโครงสรางขอมลแบบ Relational Model คอฐานขอมล

จะประกอบดวยตาราง (Relation) ทมความสมพนธกน

ภาพท 3.1 โครงสรางของตาราง



Relation

เปนตารางสองมต ทประกอบดวย Tuple และ Attribute เพอจดเกบ

ขอมลตาง ๆ รปแบบของ Relation สามารถเขยนแทนดวย

สญลกษณดงน



Attribute

เปนคอลมนใน Relation จากภาพท 5 ประกอบดวย 4 Attribute



Tuple

เปนแถวในแตละ Relation จากภาพท 5 ประกอบดวย 5 Tuple

ประกอบดวยตวอยางขอมลดงน



Domain

เปนการกาหนดขอบเขตคาขอมลและชนดขอมลของแตละ Attribute ทสามารถ

เปนไปได จากภาพท 5 Domain ของ SEX คอกลมของเพศทงหมดทเปนไปได

คอ M และ F เทานน



Degree

เปนจานวนของ Attribute ใน Relation คาของดกรมกจะไมมการ

เปลยนแปลง จากภาพท 3.1 ประกอบดวย 4 Degree



Cardinality

เปนจานวน Tuple ทบรรจอยใน Relation และมความสมพนธใน Tuple ของอก

Relation หนง



จากตาราง STAFF และ DEPARTMENT จะมความสมพนธระหวางกน

กลาวคอ ในแตละแผนกจะประกอบดวยพนกงานหลายคน ดงนน

ความสมพนธระหวาง Relation ทงสองจะม Cardinality เทากบ 1:M



ศพททางเทคนคในฐานขอมลจะมชอเรยกทแตกตางกน แตมความหมายเดยวกน ดงน


ขอดของฐานขอมลเชงสมพนธ

1. เปนโมเดลทสอดคลองกบหลกการของฐานขอมล คอผใชไมตองยงเกยว

ในเรองของโครงสรางทางกายภาพในระดบภายใน (Internal Level)

เพราะตารางเปนขอมลในระดบความคด

2. สามารถใชแบบสอบถาม (Query) ในลกษณะของการประมวลผลหลาย

รายการขอมล (Record) ไดในครงเดยว

3. ใชภาษาแบบสอบถามทเปนมาตรฐานคอ SQL (Structured Query

Language)


คณสมบตของ Relation (Properties of Relations)

1. Relation ตองมชอกากบ แตละชอตองแตกตางกน ซากนไมได

2. Attribute ของ Relation มไดเพยงคาเดยว (Single Value)

3. ชอใน Attribute ตองแตกตางกน ซากนไมได

4. คาของขอมลใน Attribute เปนไปตามขอกาหนดของ Domain ใน

Attribute นน ๆ

5. การเรยงลาดบของ Attribute ไมมความสาคญใดๆ

6. Tuple ตองมความแตกตางกน จะไมม Tuple ทซากน

7. การเรยงลาดบของ Tuple ไมมความสาคญใด ๆ


คย (Keys)

เมอฐานขอมลมขนาดใหญกจะมขอมลจานวนมากขน ขอมลเหลานอาจม

คาแตกตางกน คลายกน หรอแมกระทงเหมอนกน ทาใหการแยกแยะ

โดยอาศยเพยงตวขอมลอยางเดยวทาไดอยางยากลาบาก

ดงนนจงมการกาหนดคา Keys ประจาขอมลเพอทาใหการแยกแยะ

ขอมลในฐานขอมลเปนไปอยางถกตอง

คณสมบตหนงทสาคญของความสมพนธกคอ ความเปนเอกลกษณ

(Uniqueness property) สงทใชกาหนดความเปนเอกลกษณของแถวใน

ความสมพนธ เรยกวา Keys


คย (Keys)

คยหลก (Primary Key: PK)

Key ทใชในการอางถง Entity ในฐานขอมล โดยท Key นนจะตองไดมาจาก Attribute ทม

คณสมบตของขอมลทเปนคาเอกลกษณ (Unique) หรอมคาทไมซาซอนกน

Primary Key เปนขอมลสาคญทจะทาใหการเขาถงขอมลบนฐานขอมลเปนไปไดอยางรวดเรว

ดงนนผใชจงควรกาหนด Primary Key ใหชดเจนตงแตขนตอนออกแบบฐานขอมล


คย (Keys)

คยผสม (Composite Key)

ใน Relation อาจประกอบดวย Attribute ทมคณสมบตเปน Primary Key ไดมากกวา 1

Attribute ดงนนเมอนา Attribute มารวมกน จะทาให Attribute นนมคณสมบตทเปนเอกลกษณ


คย (Keys)

คยรอง (Secondary Key)

หมายถง Attribute ทไมใช Primary Key แตสามารถใชในการสบคนขอมล

จดเรยงขอมล จาก Relation โดยท Secondary Key ไมจาเปนตองมคาเปน

เอกลกษณ


คย (Keys)

คยคแขง (Candidate Key)

หมายถง Attribute ทมคณสมบตทสามารถนามาเปนคยหลกได ซงสามารถประกอบดวย

Attribute เดยว หรอมากกวา 1 Attribute กได

แตถาประกอบดวย Attribute มากกวา 1 Attribute จะเรยกวา Composite Key ดงนนจงไม

อนญาตใหสวนประกอบของ Key เปนคาวางได (Null Value)


คย (Keys)

คยนอก (Foreign Key)

หมายถง Attribute ใน Relation หนงทใชอางองไปยง Attribute ททาหนาทเปน Primary Key

ของอก Relation หนงทมความสมพนธกน


ภาพท 3.3 ตวอยาง Key แบบตาง ๆ


ความสมพนธระหวาง Entity (Entity Relationship)

รปแบบความสมพนธระหวาง Entity (Entity Relationship) เปนการ

แสดงความสมพนธของรายการขอมลในตารางหนง กบรายการขอมลใน

อกตารางหนง

รปแบบความสมพนธระหวาง Entity แบงออกเปน 3 รปแบบ



ความสมพนธแบบหนงตอหนง (1:1)

ลกษณะความสมพนธทมเพยง 1 Tuple ใน Entity A มความสมพนธ หรออางองกบ Tuple

เพยง 1 Tuple ใน Entity B และในทางกลบกน มเพยง 1 Tuple ใน Entity B มความสนพนธ

กบ Tuple เพยง 1 Tuple ใน Entity A



ภาพท 3.4 ความสมพนธแบบ 1:1



ความสมพนธแบบหนงตอกลม (1:M)

ลกษณะความสมพนธท 1 Tuple ใน Entity A มความสมพนธ หรออางองกบ Tuple ใน Entity

B ไดมากกวา 1 Tuple และในทางกลบกน มเพยง 1 Tuple ใน Entity B มความสนพนธกบ

Tuple เพยง 1 Tuple ใน Entity A



ภาพท 3.5 ความสมพนธแบบ 1:M



ความสมพนธแบบกลมตอกลม (M:N)

ลกษณะความสมพนธท 1 Tuple ใน Entity A มความสมพนธ หรออางองกบ

Tuple ใน Entity B ไดมากกวา 1 Tuple และในทางกลบกน 1 Tuple ใน Entity

B มความสนพนธกบ Tuple มากกวา 1 Tuple ใน Entity A



ภาพท 3.6 ความสมพนธแบบ M:N


กฎความคงสภาพ (Integrity Rule)

หมายถงกฎเกณฑทกาหนดขนมาสาหรบรกษาคณสมบตของความเปน

ตาราง และความสมพนธระหวางตาราง

แบงออกเปน 2 แบบคอ

กฎความคงสภาพของ Entity (Entity Integrity Rule)

กฎความคงภาพของการอางอง (Referential Integrity Rule)



กฎความคงสภาพของ Entity (Entity Integrity Rule)

ใชสาหรบรกษาคณสมบตของความเปน Relation นนคอ Attribute ทเปน

Primary Key จะตองมคาทมความเปนเอกลกษณ และเปนคาวางไมได หมายถง

Primary Key จะไมมคาไมได



กฎความคงภาพของการอางอง (Referential Integrity Rule)

ใชสาหรบรกษาความสมพนธระหวาง Relation

นนคอ ถา R1 เปน Relation ทม Foreign Key ทอางองถง Primary Key ใน

Relation R2 คาของ Foreign Key ใน R1 จะตองมคาเทากบ Primary Key ของ

Tuple ใด Tuple หนงใน R2

หมายถงคาของ Foreign Key จะตองสามารถอางองใหตรงกบคาของ Primary

Key ได จงจะอางองขอมลระหวางสอง Relation ได


การรกษากฎความคงสภาพ

แบงออกเปน 3 ประเภทคอ

กระทาแบบเปนทอด ๆ (Cascade)

ยอมแบบมเงอนไข (Restricted)

เปลยนเปนคาวาง (Nullify)



กระทาแบบเปนทอด ๆ (Cascade)

เปนการอนญาตให ลบ หรอแกไขขอมลของ Primary Key ในตารางทถกอางองจากตารางอน

ซง DBMS จะอนญาตใหทาการลบ หรอแกไขขอมลนนได แต DBMS จะทาการแกไข หรอลบ

ขอมลในตารางทมความสมพนธทงหมด



ยอมแบบมเงอนไข (Restricted)

การอนญาตให ลบ หรอแกไขขอมลจะทาไดกตอเมอ ขอมลของ Primary Key ใน Relation

หนงไมมขอมลทถกอางองในอก Relation หนง



เปลยนเปนคาวาง (Nullify)

ถาตองการลบ หรอแกไขขอมลของ Primary Key ตว DBMS เปลยนแปลงคา Foreign Key

ของตารางทอางอง ใหกลายเปนคาวาง

006 - relational database · 2017. 6. 15. · chapter 3 - relational database 2 ฐานข...

Documents