แบบจำลองเชิงสัมพันธ์

วัตถุประสงค์

• สามารถอธิบายวิวัฒนาการของแบบจำลองเชิงสัมพันธ์
• อธิบายแนวคิดและการแทนข้อมูลในแบบจำลองเชิงสัมพันธ์ได้
• อธิบายการกำหนดเงื่อนไขบังคับสำหรับบูรณภาพของข้อมูลได้
• สร้างแบบจำลองเชิงสัมพันธ์ได้

คำสำคัญ

• กฎ 12 ข้อของ E.F. Codd
• รีเลชัน (Relation), สคีมา (Schema), และกรณีตัวอย่าง (Instance)
• ทูเพิล (Tuple), ฟิลด์ (Field), โดเมน (Domain), ดีกรี (Degree), คาร์ดินัลลิตี (Cardinality)
• เงื่อนไขบังคับบูรณภาพ (Integrity Constraints)
• คีย์หลัก (Primary Key), คีย์คู่แข่ง (Candidate Key), คีย์ประกอบ (Composite Key), คีย์ภายนอก (Foreign Key)

แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับแบบจำลองเชิงสัมพันธ์

• แบบจำลองเชิงสัมพันธ์พัฒนาขึ้นโดย E.F. Codd ในปี 1970
• ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ใช้งานง่าย และได้รับความนิยมมากกว่าแบบอื่น

วิวัฒนาการของแบบจำลองเชิงสัมพันธ์

• 1970s: IBM’s System R แรกเริ่มของการจัดการฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์
• INGRES ระบบที่คล้ายกับ IBM’s System R พัฒนาโดยมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียที่เบิร์กลีย์
• 1980: ระบบฐานข้อมูลเชิงพาณิชย์ เช่น Microsoft Access, Oracle, MySQL

กฎ 12 ข้อของ E.F. Codd

• กฎข้อที่ 0: ระบบฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ต้องจัดการข้อมูลโดยใช้หลักเชิงสัมพันธ์
• กฎข้อที่ 1: ข้อมูลต้องปรากฏอย่างชัดแจ้งในตาราง
• กฎข้อที่ 2: ข้อมูลทุกค่าต้องเข้าถึงได้ด้วยการระบุชื่อคีย์
• กฎข้อที่ 3: รองรับค่าว่าง (Null value)
• กฎข้อที่ 4: สร้างคลังข้อมูลที่เรียกดูได้
• กฎข้อที่ 5: ต้องมีภาษาในการจัดการข้อมูลอย่างครบถ้วน
• กฎข้อที่ 6: สามารถแก้ไขข้อมูลผ่านทางวิว
• กฎข้อที่ 7: รองรับการเพิ่ม ลบ และแก้ไขข้อมูล
• กฎข้อที่ 8: ความเป็นอิสระของข้อมูลระดับกายภาพ
• กฎข้อที่ 9: ความเป็นอิสระของข้อมูลระดับตรรกะ
• กฎข้อที่ 10: รองรับการบูรณภาพ (Integrity independence)
• กฎข้อที่ 11: อิสระในการกระจายข้อมูล
• กฎข้อที่ 12: ไม่อนุญาตให้เลี่ยงกฎบูรณภาพด้วยภาษาในระดับต่ำกว่า

เงื่อนไขบังคับบูรณภาพ

• เงื่อนไขเพื่อให้ข้อมูลมีความถูกต้องตามการใช้งาน

คีย์ในแบบจำลองเชิงสัมพันธ์

• คีย์หลัก (Primary Key): ระบุทูเพิลได้อย่างเฉพาะเจาะจง
• คีย์คู่แข่ง (Candidate Key): สามารถกลายเป็นคีย์หลักได้
• คีย์ประกอบ (Composite Key): ประกอบด้วยแอทริบิวต์มากกว่า 1 ตัว
• คีย์ภายนอก (Foreign Key): อ้างอิงจากคีย์หลักของรีเลชันอื่น

คำศัพท์ที่เกี่ยวข้อง

• รีเลชัน (Relation): ตารางข้อมูลที่มีคอลัมน์และแถว
• ทูเพิล (Tuple): แถวของข้อมูลในตาราง
• แอทริบิวต์ (Attribute): คอลัมน์ในตาราง
• ดีกรี (Degree): จำนวนแอทริบิวต์ในรีเลชัน
• คาร์ดินัลลิตี (Cardinality): จำนวนแถวในรีเลชัน

ข้อดีของฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์

• ผลงานที่พัฒนามีประสิทธิภาพสูง
• โครงสร้างข้อมูลเรียบง่าย
• มีภาษาที่เหมาะสม เช่น SQL, QBE ที่ง่ายต่อการเข้าใจและใช้งาน### ข้อดีของระบบจัดการฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์
• ระบบฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ช่วยให้การจัดการข้อมูลมีประสิทธิภาพและยืดหยุ่น
• สามารถจัดเก็บข้อมูลในรูปแบบที่มีความสัมพันธ์กัน ทำให้ควบคุมและเรียกดูข้อมูลได้ง่าย

คำศัพท์ที่เกี่ยวข้องกับแบบจำลองเชิงสัมพันธ์

• เงื่อนไขบังคับบูรณภาพ (Integrity Constraints) คือ ข้อกำหนดที่ช่วยรักษาความถูกต้องของข้อมูล
• เงื่อนไขบังคับคีย์ (Key Constraints) ใช้เพื่อกำหนดความเป็นเอกลักษณ์ของข้อมูลในรีเลชัน
• เงื่อนไขบังคับคีย์ภายนอก (Foreign Key Constraints) สร้างความเชื่อมโยงระหว่างข้อมูลในรีเลชันเพื่อความสอดคล้องกัน

เงื่อนไขบังคับคีย์ภายนอก

• เงื่อนไขบังคับคีย์ภายนอกบังคับให้ข้อมูลที่อ้างอิงกันอยู่ในฐานข้อมูลต้องมีความสัมพันธ์กัน
• ช่วยรักษาความถูกต้องในการอ้างอิงข้อมูล ทำให้เกิดบูรณภาพเชิงอ้างอิง (referential integrity)

ความสำคัญของบูรณภาพเชิงอ้างอิง

• การกำหนดเงื่อนไขบังคับคีย์ภายนอกเป็นการบังคับให้ฐานข้อมูลรักษาความถูกต้อง
• บูรณภาพเชิงอ้างอิงช่วยป้องกันปัญหาข้อมูลที่ไม่สอดคล้องกันในฐานข้อมูล

แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับแบบจำลองเชิงสัมพันธ์

• วิวัฒนาการของแบบจำลองเชิงสัมพันธ์ส่งผลต่อการพัฒนาระบบฐานข้อมูลในปัจจุบัน
• กฎ 12 ข้อของ E.F. Codd เป็นแนวทางสำคัญในการออกแบบฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์### ข้อดีของระบบจัดการฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์
• รองรับการจัดการข้อมูลในรูปแบบของตาราง ช่วยให้การเข้าถึงและจัดการข้อมูลได้สะดวก
• ทำให้สามารถสร้างความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลได้ง่าย และมีความสามารถในการรักษาความสมบูรณ์ของข้อมูล

เงื่อนไขบังคับบูรณภาพ (Integrity Constraints)

• เงื่อนไขบังคับคีย์ (Key Constraints): ป้องกันการมีข้อมูลที่ซ้ำกันในตาราง
• เงื่อนไขบังคับคีย์ภายนอก (Foreign Key Constraints): เชื่อมโยงข้อมูลระหว่างตารางให้สัมพันธ์กัน
• เงื่อนไขบังคับทั่วไป (General Constraints): กำหนดข้อตกลงเกี่ยวกับความหมายของข้อมูลหรือข้อกำหนดทางธุรกิจ เช่น ผู้ที่มีอายุตั้งแต่ 18 ปีต้องมีเกรดเฉลี่ยมากกว่า 2.75

การแปลง ER Model

• การแปลงเอนทิตีให้เป็นตาราง: เอนทิตีจะถูกแทนด้วยตารางในแบบจำลองเชิงสัมพันธ์และแอทริบิวต์ของเอนทิตีกลายเป็นแอทริบิวต์ของรีเลชัน
• การแปลงความสัมพันธ์ให้เป็นตารางจำแนกออกเป็นหลายประเภท เช่น ความสัมพันธ์ที่ไม่มีเงื่อนไข, ความสัมพันธ์ที่มี Key Constraints, ความสัมพันธ์ที่มี Participation Constraints

ความสัมพันธ์: One-to-many และ Participation Constraints

• ความสัมพันธ์ one-to-many: ตัวอย่างคือพนักงานที่จัดการหลายแผนก โดยพนักงานสามารถมีแผนกได้หลายแห่ง
• ความสัมพันธ์ participation constraints: กำหนดการมีอยู่ของข้อมูลในความสัมพันธ์ เช่น พนักงานทุกคนต้องมีแผนกทำงาน

ความสัมพันธ์: Weak Entity

• Weak entity: สร้างความสัมพันธ์ที่ไม่สามารถอยู่ได้เอง ต้องพึ่งพาข้อมูลในเอนทิตีอื่น เช่น ข้อมูลผู้ติดตามในระบบประกันภัยที่ขึ้นอยู่กับนโยบาย

ความสัมพันธ์: Class Hierarchies

• Class hierarchies: ใช้ในการจำแนกประเภท เช่น พนักงานที่เป็นพนักงานประจำ, ชั่วโมง และสัญญาจ้างงาน กล่าวถึงการใช้งานของประเภทต่างๆ

กรณีศึกษา

• 7-Elephant: แสดงข้อมูลคำสั่งซื้อที่ประกอบด้วยวันที่สั่งซื้อ, หมายเลขบัตร, จำนวน และอื่นๆ
• มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรบุรุษ: แสดงโครงสร้างความสัมพันธ์ของการสอน, หลักสูตร และนักศึกษา
• อู่เฉิดฉาย: ใช้แสดงความสัมพันธ์ระหว่างลูกค้าและรถยนต์ โดยจะแยกข้อมูลเกี่ยวกับการซ่อมในกลุ่มช่างซ่อมรถ

แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับแบบจำลองเชิงสัมพันธ์

• วิวัฒนาการของแบบจำลองเชิงสัมพันธ์: มีการพัฒนามาตั้งแต่ปี 1970 โดย E.F. Codd ซึ่งได้กำหนดกฎ 12 ข้อสำหรับการสร้างแบบจำลองที่สมบูรณ์

แบบสอบถามนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจวิวัฒนาการและความสำคัญของแบบจำลองเชิงสัมพันธ์ พร้อมทั้งแนวคิดในการแทนข้อมูลและเงื่อนไขบังคับสำหรับความบูรณภาพของข้อมูล โดยอิงตามหลักการ 12 ข้อของ E.F.Codd.