ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ relational database

ฐานขอมลเชงสมพนธฐานขอมลเชงสมพนธRelationaRelationa l Database l Database

3204-2005 ระบบฐานขอมล

อ. ภมพฒน วนพพฒนพงศสาขาวชาคอมพวเตอรธรกจ

Today Topic•ความรเบองตนเกยวกบฐานขอมล

เชงสมพนธ•การสรางตาราง•การสรางความสมพนธระหวาง

ตาราง

ศพทเทคนคศพทเทคนค ศพทเทคนค ศพททวไป

• รเลชน (Relation) ตาราง (Table)• ทเพล (Tuple) แถว (Row) หรอ Reccord• แอททรบวต (Attribute) คอลมน

(Column), Field• คารดนาลต (Cardinality) จำานวนแถว

(Number of Rows)• คยหลก (Primary Key) คาเอกลกษณ

(Unique Identifier)

ความหมายของฐานขอมลเชงความหมายของฐานขอมลเชงสมพนธสมพนธ

เปนการจดเกบรวบรวมขอมลเปนแถวและ คอลมนในลกษณะตารางสองมต ทประกอบไปดวย

Attribute ทแสดงคณสมบตของ Relation หนงๆ

โดย Relation ตางๆ ไดผานกระบวนการทำาให Relation เปนบรรทดฐาน (Normalized)

ในระหวางการออกแบบเพอลดความซำาซอน และเพอใหการจดการฐานขอมลเปนไปอยางมประสทธภาพ

แนวคดเรองโมเดลเชงสมพนธ– ความสมพนธของฐานขอมลจะอยในรปแบบของตาราง– ชอของตารางคอ ชอของความสมพนธ– แตละคอลมนของตารางความสมพนธ เรยกวา แอททร

บว(attribute) ของความสมพนธ– คาและขอบเขตของขอมลของแอททรบวเรยกวา

โดเมน(Domain)– แตละแถวของตารางความสมพนธ เรยกวา แถว หรอ

ทเพล(tuple) ของความสมพนธ

ฐานขอมลเชงสมพนธ (Relational Database)

• ดกรดกรของความสมพนธ คอ จำานวนแอททรบวทมในตารางนน

• CardinalityCardinality ของความสมพนธคอ จำานวนแถวในตาราง

คณสมบตของความสมพนธ

A Sample RelationEmployeeNumber

FirstName LastName

100 Mary Abermany700 Jerry Caldera300 Alea Copley40 Murugan Jacksoni• Deegree = • Cardinality =

Attributes

34

คณลกษณะในการจคณลกษณะในการจดดเกบขอมลเกบขอมลของรเลชนของรเลชน

1. ขอมลในแตละแถวจะไมซำากน

คณลกษณะในการจคณลกษณะในการจดดเกบขอมลเกบขอมลของรเลชนของรเลชน

2. การเรยงลำาดบของขอมลในแตละแถวไมเปนสาระสำาคญ

คณลกษณะในการจคณลกษณะในการจดดเกบขอมลเกบขอมลของรเลชนของรเลชน

3. การเรยงลำาดบของ Attribute จะเรยงลำาดบกอนหลงอยางไรกได

คณลกษณะในการจคณลกษณะในการจดดเกบขอมลเกบขอมลของรเลชนของรเลชน

4. คาของขอมลในแตละ Attribute ของ Tuple หนงๆ จะบรรจ

ขอมลไดเพยงคาเดยว (Single Value)

คณลกษณะในการจคณลกษณะในการจดดเกบขอมลเกบขอมลของรเลชนของรเลชน

5. คาของขอมลในแตละ Attribute จะบรรจคาของขอมล ประเภทเดยวกน

ประเภทของคยประเภทของคย

1. 1. คยหลก คยหลก (Primary Key)(Primary Key)เปน Attribute ทมคณสมบต

ของขอมลทมคาเปนเอกลกษณ หรอไมมคาซำากน

โดยคณสมบตนนจะสามารถระบวาขอมลนนเปนของ Tuple ใด

ประเภทของคยประเภทของคย2.2. คยผสม คยผสม (Composite Key)(Composite Key)

• การนำาฟลดตงแต 2 ฟลดขนไป มารวมกน• เพอใหมคณสมบตเปน Primary Key • เนองจากหากใชฟลดใดฟลดหนงเปน PK จะสงผล

ใหขอมลในแตละเรคอรดซำาซอนได

3. 3. คยคแขง คยคแขง ((Candidates Key)Candidates Key) ในแตละ Relation อาจม Attribute ททำาหนาทเปน

คยหลกไดมากกวาหนง Attribute โดยเรยก Attribute เหลานวา คยคแขง คยคแขง (Candidate Key)(Candidate Key)

• เชน นกศกษาแตละคน ม– รหสประจำาตวนกศกษา– รหสประจำาตวบตรประชาชน

• โดยปกตแลวจะเลอก Candidates Key ทสนทสดเปนPrimary Key

ประเภทของคยประเภทของคย

ประเภทของคยประเภทของคย

โดยเราจะเรยก Candidate Candidate KeyKey ทถกเลอกมาใชเปนคยหลกในตารางวา “Primary Key”Primary Key” และเรยก Candidate KeyCandidate Key ทไมถกเลอกเปนคย

หลกวา “ คยสำารอง คยสำารอง (Alternate Key)”(Alternate Key)”

Key Rule (Continued)

รหส ชอ สกล บตรประชา

ชน

ชนเรยน

สาขา

คยคแขง Candidate Key

คยหลก (Primary Key)คยสำารอง Alternate Key

Key Rule (Continued)• Candidate Key สามารถเปน

Primary Key และ Alternate Key ได

ประเภทของคยประเภทของคย

2. 2. คยนอก คยนอก (Foreign Key)(Foreign Key)คอคยซงประกอบดวยแอทรบวต

หรอกลมของแอตทรบวตในรเลชนหนงซงมคณสมบตเปนคยหลก และไปปรากฏอกรเลชนหนง เพอประโยชนในการเชอมโยงขอมลซงกนและกน

2. 2. คยนอก คยนอก (Foreign Key)(Foreign Key)• เปน Key ทใชในการเชอมโยงขอมลระหวางตารางเขาดวยกน• เชน ฐานขอมลของธนาคารแหงหนงประกอบดวย 2 ตาราง

คอ– ตารางบญชทลกคาเปด (เลขประจำาตวลกคา, ชอ-

นามสกล และประเภทของบญช ) – ตารางลกคา (เลขประจำาตวลกคา, ชอ- นามสกล และทอย)

หากตองการทราบวาลกคารายหนงเปดบญชใดบาง กเชอม โยงขอมล 2 ตารางเขาดวยกน โดยใชเลขประจำาตวลกคา

เปน Foreign Key

ประเภทของคยประเภทของคย

เลขประจำาตวประชาชน ชอ นามสกล อาย

3501552150054 สมชาย แซตง 25

3210077565107 สมศร แซอง 42

4110597520235 สมฤทย แซตง 23

2156800512473 สมปอง แซแต 16

7812350453784 สมชย แซเอง 50

Primary Key ?

ชอ นามสกล อาย เพศ

สมชาย แซตง 25 ชาย

สมศร แซอง 42 หญง

สมฤทย แซตง 23 ชาย

สมปอง แซแต 16 ชาย

สมชย แซเลง 50 ชาย

Primary Key?

ID ชอ นามสกล อาย เพศ

1 สมชาย แซตง 25 ชาย

2 สมศร แซอง 42 หญง

3 สมฤทย แซตง 23

ชาย

4 สมปอง แซแต 16 ชาย

5 สมชย แซเลง 50 ชาย

Primary Key ? ID เพ

ศ

รหสสนคา ชอสนคา จำานวน

รหสพนกงาน รหสสนคา ยอดขาย

Foreign Key ?ตารางสนคา

ตารางยอดขาย

กฎเกยวของกบคยในฐานขอมลกฎเกยวของกบคยในฐานขอมลเชงสมพนธเชงสมพนธ• คอขอบงคบหรอเงอนไขในการอนญาตใหเกบเฉพาะ

ขอมลทเหมาะสมลงในฐานขอมล• เพอใหการเลอกขอมลจากฐานขอมลมความถกตองประเภทของเงอนไข•Key constraint ม 2 รปแบบ คอ

– คยหลก คาจะไมเปน NULL– Null ไมใชคาทเปน 0 (กรณเปนตวเลข )

และไมใช space (ในกรณเปนขอความ)– Null หมายถงไมทราบคาหรอไมรคาแนชด

มคาเปน Null หมายถงอะไร ?• Null เปนศพทเฉพาะใน Relational

Database หมายถง ไมทราบคาขอมลทร แนชด เราสามารถกำาหนดใหคาของคอลมนใดๆ เปน Null ได (ถาเปนไปไดควรใสใหครบจะดทสด ) ยกเวนคอลมนทเปน ยกเวนคอลมนทเปน Primary KeyPrimary Key เพราะจะไมสามารถนำา Primary Key มาใชเขาถงขอมลในแตละแถวได

ตวอยางตารางทแสดงคา Nullรหสนกศกษา รหสวชา เกรดทได4900222 E1824900123 M117 C4900125 P210 B+4900236 E182 A

Referential Integrity เปนการอางองขอมลจากความสมพนธอน คาของ Foreign Key ตองมาจากคาของ Primary Key จากตารางทเกยวของเทานน

กฎเกยวของกบคยในฐานขอมลเชงสมพนธกฎเกยวของกบคยในฐานขอมลเชงสมพนธ

รหสสนคา ชอสนคา จำานวนbk00198 เสอยด 100cd00034 กางเกงขา

ยาง250

รหสพนกงาน รหสสนคา ยอดขายHY001 bk00198 80HY002 cd00034 200

ตารางยอดขาย

ตารางสนคา

กฎการควบคมความถกตองของขอมล (Data Integrity)

ฐานขอมลไมสามารถรไดเองวาขอมลทเกบอยนนสอดคลองกบความเปนจรงหรอไม เราจงตองบอกใหฐานขอมลรดวยสงทเรยกวา กฎการควบคมความถกตองของขอมล หรอ Data IntegrityData Integrity

ตวอยางงานระบบทะเบยนนกศกษาจะม Integrity Rule ดงตอไปน• นกศกษาทกคนตองสงกดคณะทมอยเทานน• วชาทลงทะเบยนตองเปนวชาทเปดสอนเทานน• เกรดเฉลยแตละเทอมจะอยระหวาง 0.00-4.00 เทานน• เกรดทไดจะตองเปน A,B+,B,C+,C,D+,D หรอ F เทานนเปนตน

ประเภทของรเลชนประเภทของรเลชน

1. 1. รเลชนหลก รเลชนหลก (Base (Base Relation)Relation)

Relation ทถกกำาหนดขนเพอเกบขอมลเพอนำาไปใช

โดย Base Relation จะเปน relation ทเกบขอมลอยจรง

ประเภทของรเลชนประเภทของรเลชน

2. 2. วว วว (View)(View)Relation ทถกสรางขนตามความ

ตองการของผใชงานแตละคน โดยจะกำาหนด view ของตนขนมาจากรเลชนหลก

Virtual Table Or Derived Table

Relationship (ความสมพนธ)• แบงออกเปน 3 ประเภท คอ

– One to One Relationship 1( 1– )

– One to Many Relationship 1( – M)

– Many to Many Relationship (M – N)

ความสมพนธแบบหนงตอหนง(One to One Relationship)

• เปนความสมพนธทเขาใจงายทสด• เปนความสมพนธของขอมลใน 1 เรคอรดในตาราง

หนงมความสมพนธกบขอมลอยางมากหนงขอมลกบอกเรคอรดในอกตารางหนงเทานนในลกษณะทเปนหนงตอหนง– นกศกษา 1 คนเทานนทจะเปนนายกองคการนกศกษา

นกศกษา องคการนกศกษาเปนนายกฯ1 1

ความสมพนธแบบหนงตอกลม(One to Many Relationship)

• เปนความสมพนธทพบบอยทสดในฐานขอมล• เปนความสมพนธของขอมลใน 1 เรคอรดในตารางหนง

มความสมพนธกบขอมลมากกวาหนงขอมลกบอกเรคอรดในอกตารางหนงเทานนในลกษณะทเปนหนงตอหนง– นกศกษาแตละคนสามารถลงทะเบยนเรยนไดมากกวา 1 วชา

นกศกษา รายวชาลงทะเบยน1 M

ความสมพนธแบบกลมตอกลม(Many to Many Relationship)

• เปนความสมพนธทพบไมบอยนก• เปนความสมพนธของขอมลในเรคอรดใดๆ ของตาราง

หนงมคาตรงกบขอมลของหลายๆ เรคอรดในตารางอนๆ – รายวชา 1 รายวชามอาจารยสอนไดมากกวา 1 คน– การสงซอสนคาในแตละครงสามารถสงซอสนคาไดมากกวา 1

ชนด

รายวชา อาจารยสอนโดยM N

ขอดของฐานขอมลเชงสมพนธขอดของฐานขอมลเชงสมพนธ 1. ผใชงานเหนภาพของขอมลไดงาย

2. ผใชไมตองรวาขอมลจดเกบจรงอยางไรรวมถงการเขาถง วธการเรยกใชขอมล

3. ภาษาทใชในการเรยกดขอมล มลกษณะ คลายภาษาองกฤษ

และไมจำาเปนตองเขยนเปนลำาดบขนตอน 4. การเรยกใชหรอเชอมโยงขอมลทำาไดงาย

Microsoft Access

ขนตอนการออกแบบฐานขอมล

• วเคราะหตวงาน พจารณาวาตองการวเคราะหตวงาน พจารณาวาตองการเกบขอมลใดในฐานขอมลเกบขอมลใดในฐานขอมล–สอบถามจากผใชงาน

•ขอมลทจะจดเกบ•ตองการรายงาน / แบบฟอรมอยางไร ขอมล

ทใหแสดงมอะไรบาง–ดแบบฟอรม / รายงานทใชงานในขณะนน

ขนตอนการออกแบบฐานขอมล

• จดขอมลใหเปนหมวดหม จดขอมลใหเปนหมวดหม / / กลมกลม–พจารณาจากลกษณะของขอมล–พจารณาจากความสมพนธของขอมล

• พจารณาขอมลแตละกลมมาประกอบดวยพจารณาขอมลแตละกลมมาประกอบดวยขอมลใดบาง ขอมลใดบาง ((โดยละเอยดโดยละเอยด))–ขอมลนกศกษา : รหสประจำาตว , คำานำาหนา ,

ชอ , นามสกล , เพศ , สาขาวชา เปนตน

ขนตอนการออกแบบฐานขอมล

•แปลงขอมลแตละตวใหเปนชอฟลด (Field Name)–ชอฟลดควรเปนภาษาองกฤษ–ความยาวไมควรเกน 64 ตวอกษร

•กำาหนดชนดของขอมล (Data Type ) ทจะจดเกบ•พจารณาเลอกฟลดทเหมาะสมเปนคยหลก (PK)•กำาหนดความสมพนธ (Relationship) ระหวาง

ตาราง

ชนดของขอมล(Data Type)ชนด ขนาด ความหมาย

Text สงสด 255 ตว

อกษร

ตวอกษร ตวเลข หรอเครองหมายตางๆ

ทไมไดใชในการคำานวณMem

oสงสด 6563,

5 ตวอกษร

ตวหนงสอ หรอตวเลขทเปนคำาอธบาย

หรอบกทกทมความยาวมากๆ

Number

1 – 8 ไบท ขอมลตวเลขทงจำานวนเตม หรอทศนยม

ทตองใชในการคำานวณ

ชนด ขนาด ความหมายDate/Time

8 ไบท วนทและเวลาซงมรปแบบการแสดงผลหลายแบบ และสามารถกำาหนดแบบของการแสดงผลเอง

ไดCurrency

8 ไบท เกบขอมลทเปนจำานวนเงน เพอปองกนเรองการปดเศษทศนยม

Auto Number

4 Byte

กำาหนดตวเลขทเรยงลำาดบตอเนองกนโดยอตโนมต โดย

โปรแกรม

ชนดของขอมล(Data Type)

ชนดของขอมล (Data Type)ชนด ขนาด ความหมาย

Yes/No 1 บท เกบขอมลในรปทเปนได 2อยาง

เชน จรง/เทจ ชาย/หญง ถก/ผด

OLE Object

1 GB เกบขอมลทถกสรางโดยโปรแกรมอน

เชน รปภาพ เสยง หรอไฟลขอมล เปนตน

Hyperlink

สงสด 204

8 ตวอกษร

จด Link ตางๆ

Lookup Wizard

4 ไบท ขอมลทเลอกจากตารางอนๆ ทสมพนธกน

ตวอยางการออกแบบฐานขอมล• ตองการสรางฐานขอมลนกศกษาสาขาวชา

คอมพวเตอรธรกจ• ขอมลทจะเกบลงฐานขอมล ประกอบดวย

– รหสนกศกษา– ชอ-นามสกล– หลกสตร– เพศ– E-Mail

– ทอย– หมายเลขโทรศพท– วนเดอนปเกด– อาจารยทปรกษา

ตวอยางการออกแบบฐานขอมล

•แปลงขอมลแตละตวใหเปนชอฟลด (Field Name)– รหสนกศกษา StuID– ชอ-นามสกล StuName– หลกสตร StuMajor– เพศ StuSex– E-mail StuMail

ตวอยางการออกแบบฐานขอมล

•แปลงขอมลแตละตวใหเปนชอฟลด (Field Name)– ทอย StuAddr– หมายเลขโทรศพท StuTel– วนเดอนปเกด StuBirth– อาจารยทปรกษา StuAdvisor

ตวอยางการออกแบบฐานขอมล

•กำาหนดชนดของขอมล (Data Type ) ทจะจดเกบ– รหสนกศกษา StuID Text 8/ ตวอกษร– ชอ-นามสกล StuName Text 30/ ตว

อกษร– หลกสตร StuMajor Text 20/ ตวอกษร– เพศ StuSex Text 5/ ตวอกษร–E-Mail StuMail Text / 20 ตวอกษร

ตวอยางการออกแบบฐานขอมล

•กำาหนดชนดของขอมล (Data Type ) ทจะจดเกบ– ทอย StuAddr Text 20/ ตวอกษร– หมายเลขโทรศพท StuTel Text 9/ ตว

อกษร– วนเดอนปเกด StuBirthday Date 8/ ตว

อกษร– อาจารยทปรกษา StuAdvisor Text 30/ ตว

อกษร

ตวอยางการออกแบบฐานขอมล

•เมอกำาหนดประเภทและขนาดของขอมลแลว พบวา–คณะวทยาการจดการ ม 3 สาขาวชา–อาจารยทปรกษาของนกศกษาสาขาวชา

คอมพวเตอรธรกจมนกศกษาในการดแลมากกวา 1 คน

ตวอยางการออกแบบฐานขอมล

•ดงนนฐานขอมลนกศกษาประกอบดวยตาราง–ตาราง Student

•เกบขอมลนกศกษา–ตาราง Major

•เกบขอมลสาขาวชา–ตาราง Advisor

•เกบขอมลอาจารยทปรกษา

ตวอยางการออกแบบฐานขอมล• ตาราง Student

– รหสนกศกษา StuIDText 8/ ตวอกษร– ชอ-นามสกล StuName Text 30/ ตวอกษร– หอ-หอง StuRoom Text 7/ ตวอกษร– หลกสตร MajID Text 2/ ตวอกษร– เพศ StuSex Text 5/ ตวอกษร– ทอย StuAddr Text 20 ตวอกษร– E-mail StuMail Text 20 ตวอกษร– หมายเลขโทรศพท StuTel Text 9/ ตวอกษร– วนเดอนปเกด StuBirthday Date 8 8 ตวอกษร– อาจารยทปรกษา AdvID Text 8 2 ตวอกษร

ตวอยางการออกแบบฐานขอมล•ตาราง Major

– รหสสาขาวชา MajID Text 8 2 ตวอกษร– ชอหลสาขาวชา MajName Text 30 ตว

อกษร

•ตาราง Advisor– รหสอาจารยทปรกษา AdvID Text 8 2 ตวอกษร– ชออาจารยทปรกษา AdvName Text 30

ตวอกษร

ตวอยางการออกแบบฐานขอมล

•พจารณาเลอกฟลดทเหมาะสมเปนคยหลก (PK)–ตาราง Student กำาหนดให StuID

เปน PK–ตาราง Major กำาหนดให MajID เปน PK–ตาราง Advisor กำาหนดให AdvID

เปน PK

ตวอยางการออกแบบฐานขอมล

•กำาหนดความสมพนธ (Relationship) ระหวางตาราง– ฟลด MajID ตาราง Major กบฟลด MajID ตาราง Student•ความสมพนธแบบ 1 : M

–ฟลด AdvID ตาราง Advisor กบฟลด AdvID ตาราง Student •ความสมพนธแบบ 1 : M

• คลกเลอกเมนTools

• เลอกคำาสงRelationships

การกำาหนดความสมพนธระหวางตาราง

การกำาหนดความสมพนธระหวางตาราง

• ปรากฏหนาตาง Show Table

การกำาหนดความสมพนธระหวางตาราง

•คลกเลอกชอตารางทตองการ

•คลกปม Add

การกำาหนดความสมพนธระหวางตาราง

•ปรากฏหนาตาง Relationship

การกำาหนดความสมพนธระหวางตาราง•การเชอมความสมพนธระหวางตาราง

– คลกเมาสทฟลด MajID ของตารางMajor

– คลกเมาสคางไวแลวลากมายงฟลดMajID ของตาราง Student

–ปลอยเมาส

การกำาหนดความสมพนธระหวางตาราง

• ปรากฏหนาตาง Edit Relationship

Enforce Referential Integrity

•การตรวจสอบความถกตองของความสมพนธ–ปรากฏขอความเตอนเมอมการปอนขอมลทผด

พลาดหรอไมสอดคลองกนระหวางตารางทเชอมความสมพนธ

•ม 2 ประเภทคอ– Cascade Update Related Fields– Cascade Delete Related Records

Cascade Update Related Fields

• กรณทตารางหลกเกบฟลด ID ทเปนคยหลก( PK) และตารางสมพนธเกบ ID เปนคย

นอก ( FK) –MajID ใน Major

เปน PK–MajID ใน Student

เปน FK

• หากผใชแกไขขอมลในฟลด ID ในตารางหลก จะสงผล ใหคา ID ในตารางสมพนธไมสามารถอางองขอมลใน

ตารางหลกได• เพราะโปรแกรม MS-Access ไมยอมใหแกไขขอมลใน

ID ของตารางหลก• ดงนนถาเลอกตวเลอก Cascade Update

Related Fields แลว หากแกไขขอมลใน ฟลด ID ของตารางหลก คา ID ของตารางสมพนธก

จะเปลยนใหเหมอนกนโดยอตโนมต

Cascade Update Related Fields

Cascade Delete Related Records

• มลกษณะการทำางานคลายคลงกบCascade Update Related Fields

• เมอลบระเบยบ (Record) ในตาราง หลก ระเบยนในตารางความสมพนธทม

ความสมพนธกนดวย PK และ FK จะถกลบไปพรอมกน

การกำาหนดความสมพนธระหวางตาราง

•คลกเลอก Enforce Referential Integrity

•คลกปม Create

การกำาหนดความสมพนธระหวางตาราง

• ปรากฏหนาตาง Relationship ทแสดงการเชอมความสมพนธระหวางตาราง

คำาถามทายบท• 1. โครงสรางขอมลเชงสมพนธประกอบดวยอะไรบาง จง

อธบาย• 2 . คณสมบตในการจดเกบขอมลของรเลชนมอะไรบาง• 3 . รเลชนประกอบดวยคยประเภทตางๆ อะไรบาง จงอธบาย

พรอมยกตวอยางประกอบประเภทคยดงกลาว• 4 . Null หมายถงอะไรใน Relational Database• 5 . เหตใดจงตองมการนำา Integrity rule มาใชในฐาน

ขอมล• 6 . ความสมพนธระหวางรเลชนมกประเภท อะไรบาง จงยก

ตวอยางประกอบ (หามยกตวอยางซำากบสไลดประกอบการเรยน)