Bài học này sẽ giúp bạn tìm hiểu về các mô hình quan hệ. Mô hình quan hệ là một cách để sắp xếp thông tin bằng cách sử dụng bảng. Chúng ta sẽ sử dụng các từ ngữ và ví dụ đơn giản từ cuộc sống hàng ngày. Mô hình quan hệ giống như một bộ ngăn kéo, trong đó mỗi ngăn kéo đều chứa thông tin gọn gàng theo hàng và cột. Bài học này sẽ nói về cơ sở dữ liệu, bảng, khóa và cách thông tin được liên kết với nhau. Đến cuối bài học này, bạn sẽ hiểu cách chúng ta có thể giữ mọi thứ ngăn nắp như một căn phòng gọn gàng.
Cơ sở dữ liệu là nơi đặc biệt mà chúng ta lưu trữ nhiều thông tin. Hãy nghĩ về nó như một hộp lớn hoặc một thư viện. Trong trường của bạn, thư viện chứa nhiều sách, giống như cơ sở dữ liệu chứa nhiều dữ liệu. Hãy tưởng tượng việc lưu giữ danh sách ngày sinh nhật của bạn bè hoặc trò chơi yêu thích của bạn; tất cả những thứ này có thể được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu. Mục đích của cơ sở dữ liệu là cho phép mọi người thêm, cập nhật và tìm thông tin rất nhanh chóng. Thông tin này được giữ an toàn và có thể được sắp xếp theo cách đặc biệt.
Ví dụ, hãy xem xét danh sách lớp học. Một giáo viên có thể lưu trữ tên, tuổi và màu sắc yêu thích của từng học sinh trong cơ sở dữ liệu. Theo cách này, giáo viên có thể dễ dàng tìm thấy thông tin của học sinh bất cứ khi nào cần. Cơ sở dữ liệu giúp chúng ta nhớ nhiều chi tiết mà không bị nhầm lẫn.
Cơ sở dữ liệu giúp mọi người làm việc với nhiều thông tin dễ dàng hơn. Đây là công cụ giúp sắp xếp mọi thứ, giống như cách bạn sắp xếp đồ chơi vào các thùng khác nhau.
Mô hình quan hệ lấy ý tưởng từ cơ sở dữ liệu và sắp xếp thông tin thành các bảng. Hãy tưởng tượng một bảng giống như những bảng bạn thấy ở nhà hoặc trong lớp học. Mỗi bảng có các hàng và cột. Các hàng giống như các mục hoặc người khác nhau và các cột là thông tin chi tiết về họ. Ví dụ, một bảng có thể có một hàng cho mỗi người bạn và các cột cho số điện thoại, ngày sinh và sở thích yêu thích của họ.
Trong mô hình quan hệ, thông tin trong một bảng có thể được kết nối với thông tin trong một bảng khác bằng các liên kết đặc biệt. Các liên kết này giúp chúng ta kết nối các chi tiết từ các bảng khác nhau. Giống như việc kết nối các mảnh ghép khác nhau để xem toàn bộ bức tranh. Khi sử dụng mô hình quan hệ, chúng ta có thể chắc chắn rằng mọi thông tin đều được lưu trữ đúng nơi.
Mô hình này được gọi là "quan hệ" vì nó xây dựng mối quan hệ giữa các tập thông tin khác nhau. Ngay cả khi thông tin đến từ nhiều nơi khác nhau, chúng ta vẫn có thể kết nối chúng bằng một chìa khóa, tương tự như cách bạn có thể sử dụng chìa khóa để mở rương kho báu.
Bảng rất quan trọng trong mô hình quan hệ. Bảng giống như một lưới có hàng và cột. Mỗi hàng hiển thị một mục nhập hoặc bản ghi hoàn chỉnh và mỗi cột hiển thị một loại thông tin. Ví dụ, trong bảng liệt kê các bạn cùng lớp của bạn, một cột có thể có tên, một cột khác có thể có tuổi và cột thứ ba có thể có đồ ăn nhẹ yêu thích.
Chúng ta hãy xem một ví dụ. Hãy tưởng tượng một bảng có tên là "Thông tin học sinh". Trong bảng này, mỗi hàng là một học sinh. Các cột là "Tên", "Tuổi" và "Trò chơi yêu thích". Một hàng có thể hiển thị "Anna, 7 tuổi, Bóng đá" và một hàng khác có thể hiển thị "Ben, 8 tuổi, Trốn tìm". Theo cách này, thông tin chi tiết của mọi học sinh đều được lưu giữ theo thứ tự.
Các hàng trong bảng giúp chúng ta xem tất cả thông tin về một học sinh cụ thể ở một nơi. Các cột giúp chúng ta so sánh thông tin chi tiết giữa các học sinh khác nhau. Giống như một chiếc bàn gọn gàng với các thư mục được dán nhãn, bảng giúp chúng ta sắp xếp suy nghĩ và dữ liệu của mình.
Khi bạn nhìn vào bất kỳ bảng nào, bạn sẽ thấy các cột và hàng. Các hàng chạy từ trái sang phải. Mỗi hàng là một bản ghi chứa tất cả các chi tiết về một mục hoặc một người. Các cột chạy lên và xuống. Mỗi cột chứa cùng một loại thông tin cho tất cả các bản ghi.
Hãy nghĩ đến sơ đồ chỗ ngồi trong lớp học. Mỗi chỗ ngồi có thể là một hàng trên bàn và các cột có thể là tên học sinh, số báo danh và môn học yêu thích. Trong bếp gia đình, bạn có thể thấy nhiều đồ vật khác nhau được đặt trong tủ. Mỗi kệ có thể giống như một hàng, và mỗi thùng trên kệ có một cột cho biết loại thực phẩm đó là gì.
Cột và hàng là cách dễ dàng để chúng ta thấy được điểm tương đồng và khác biệt trong dữ liệu. Chúng giúp chúng ta hiểu được ai hoặc cái gì có trong danh sách. Phương pháp này giúp tìm thông tin rõ ràng và đơn giản. Mỗi khi bạn nhìn vào danh sách lớp học hoặc danh sách hàng tạp hóa, hãy tưởng tượng rằng bạn đang nhìn vào một bảng có hàng và cột.
Khóa rất quan trọng trong các mô hình quan hệ. Khóa là một thông tin duy nhất giúp xác định một bản ghi trong bảng. Khóa phổ biến nhất được gọi là khóa chính. Khóa chính là một cột đặc biệt trong bảng, trong đó mọi giá trị đều là duy nhất. Không có hai hàng nào có cùng giá trị khóa chính.
Ví dụ, trong lớp học của bạn, giáo viên có thể chỉ định cho mỗi học sinh một mã số duy nhất. Mã số này là khóa chính vì nó khác nhau đối với mỗi học sinh. Nếu bạn có mã số, bạn sẽ biết chính xác đó là học sinh nào mà không bị nhầm lẫn.
Ngoài ra còn có một loại khóa khác gọi là khóa ngoại. Khóa ngoại được sử dụng để kết nối hai bảng. Nó giống như một cây cầu nối một bảng với bảng khác. Ví dụ, nếu một bảng có thông tin chi tiết về sinh viên và bảng khác lưu danh sách các lớp học mà họ tham gia, bạn có thể sử dụng khóa ngoại để kết nối số báo danh của sinh viên trong cả hai bảng. Theo cách này, bạn biết lớp học nào thuộc về sinh viên nào.
Khóa giống như mã bí mật giúp chúng ta tìm đúng thông tin một cách nhanh chóng và chính xác. Nếu không có khóa, sẽ rất khó để tìm kiếm trong một đống dữ liệu lớn.
Mối quan hệ trong mô hình quan hệ mô tả cách các bảng được kết nối với nhau. Có nhiều loại mối quan hệ. Những loại phổ biến nhất là một-một, một-nhiều và nhiều-nhiều.
Mối quan hệ một-một có nghĩa là một bản ghi trong một bảng được liên kết với chính xác một bản ghi trong một bảng khác. Hãy nghĩ về nó giống như một đôi giày. Mỗi chiếc giày có một đôi giày đôi, nhưng chỉ có một. Một ví dụ có thể là một bảng hồ sơ học sinh và một bảng ảnh học sinh. Mỗi học sinh có một hồ sơ và một ảnh.
Mối quan hệ một-nhiều có nghĩa là một bản ghi trong một bảng có thể được kết nối với nhiều bản ghi trong một bảng khác. Hãy tưởng tượng một giáo viên và nhiều học sinh. Một giáo viên có thể dạy nhiều học sinh. Trong mô hình quan hệ, một bảng có thể có thông tin về giáo viên và một bảng khác có thể liệt kê các học sinh trong mỗi lớp. Giáo viên có liên quan đến một số học sinh.
Mối quan hệ nhiều-nhiều có nghĩa là nhiều bản ghi trong một bảng có thể liên quan đến nhiều bản ghi trong một bảng khác. Ví dụ, trong thư viện trường học, một cuốn sách có thể được nhiều học sinh mượn và nhiều cuốn sách có thể được một học sinh mượn. Để xử lý loại mối quan hệ này, chúng ta thường sử dụng một bảng bổ sung gọi là bảng nối. Bảng bổ sung này giúp theo dõi nhiều kết nối.
Những mối quan hệ này giúp sắp xếp thông tin theo cách rất hữu ích. Chúng giúp chúng ta kết nối các phần dữ liệu khác nhau để có được bức tranh toàn cảnh về một sự kiện hoặc tình huống.
Hãy xây dựng một ví dụ đơn giản bằng cách sử dụng cơ sở dữ liệu lớp học. Hãy tưởng tượng bạn có hai bảng: một cho học sinh và một cho lớp học.
Bảng đầu tiên được gọi là "Sinh viên". Bảng này có các cột sau: Tên , Số báo danh và Tuổi . Mỗi hàng liệt kê một sinh viên với các thông tin chi tiết này. Số báo danh là khóa chính trong bảng này vì không có hai sinh viên nào có cùng số báo danh.
Bảng thứ hai được gọi là "Classes". Bảng này có các cột sau: Class Name , Teacher và Student Roll Number . Trong bảng này, cột "Student Roll Number" là khóa ngoại liên kết ngược lại với bảng "Students". Theo cách này, chúng ta có thể biết học sinh nào học lớp nào.
Bằng cách liên kết các bảng này với các khóa, chúng ta có thể trả lời các câu hỏi như "Anna học lớp nào?" hoặc "Ai là giáo viên dạy lớp của Ben?" Việc sử dụng khóa và mối quan hệ giúp tìm câu trả lời dễ dàng.
Mô hình quan hệ rất hữu ích trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Sau đây là một số lợi ích khi sử dụng chúng:
Tất cả những lợi thế này giúp mọi người, chẳng hạn như thủ thư, giáo viên và thậm chí là quản lý cửa hàng, làm việc hiệu quả. Thông tin có thể được tìm thấy nhanh chóng và ít có khả năng xảy ra lỗi khi mọi thứ được sắp xếp trong các bảng rõ ràng.
Mô hình quan hệ được sử dụng ở nhiều nơi ngoài trường học. Ví dụ, trong siêu thị, cơ sở dữ liệu giúp quản lý các mặt hàng trên kệ, theo dõi giá cả, hàng tồn kho và các ưu đãi đặc biệt. Khi bạn thấy danh sách sản phẩm trên trang web, danh sách đó thường được cung cấp bởi cơ sở dữ liệu quan hệ. Các bảng có thể bao gồm tên sản phẩm, danh mục, giá cả và đánh giá của khách hàng.
Một ví dụ khác là thư viện. Cơ sở dữ liệu thư viện lưu trữ thông tin về sách. Có thể có một bảng cho sách và một bảng khác cho người mượn. Bảng sách có thể bao gồm các chi tiết như tiêu đề, tác giả và ID sách duy nhất (là khóa chính). Bảng người mượn bao gồm tên sinh viên và ID của những cuốn sách họ đã mượn. Sử dụng khóa, hệ thống có thể nhanh chóng hiển thị những cuốn sách nào có sẵn và những cuốn nào đã được cho mượn.
Nhiều công ty sử dụng mô hình quan hệ trên máy tính. Khi bạn truy cập trang web để mua đồ chơi hoặc sách, đơn hàng của bạn sẽ được xử lý bằng cơ sở dữ liệu quan hệ. Hệ thống liên kết đơn hàng của bạn với thông tin cá nhân và thông tin chi tiết về hàng tồn kho. Điều này đảm bảo rằng gói hàng của bạn được chuyển đến đúng địa chỉ và sản phẩm vẫn còn.
Ngay cả trò chơi trực tuyến cũng sử dụng cơ sở dữ liệu quan hệ để lưu giữ điểm số, thông tin người chơi và tiến trình trò chơi. Mỗi khi bạn chơi trò chơi, một mô hình quan hệ giúp trò chơi ghi nhớ điểm số của bạn và ghép bạn với những người chơi khác.
Bạn có thể thử một thí nghiệm đơn giản để hiểu cách thức hoạt động của mô hình quan hệ. Lấy một tờ giấy và vẽ một bảng. Tạo ba cột: một cột cho Tên , một cột cho Loại trái cây yêu thích và một cột cho Màu sắc . Bây giờ hãy hỏi gia đình hoặc bạn bè của bạn về tên, loại trái cây yêu thích và màu sắc yêu thích của họ. Viết thông tin của mỗi người vào một hàng mới trong bảng của bạn.
Sau khi bạn điền vào bảng, bạn sẽ thấy các hàng và cột giống như trong mô hình quan hệ. Sau đó, bạn có thể đặt các câu hỏi như "Ai thích táo?" hoặc "Màu nào được ưa chuộng nhất?" Điều này tương tự như cách máy tính sử dụng mô hình quan hệ để nhanh chóng tìm thông tin cần thiết từ nhiều bản ghi.
Thí nghiệm đơn giản này cho bạn thấy cách thông tin có thể được sắp xếp gọn gàng. Đây cũng là ý tưởng đằng sau nhiều cơ sở dữ liệu máy tính lưu trữ thông tin quan trọng.
Chúng ta hãy quay lại với khóa và xem tại sao chúng lại quan trọng. Khóa chính giống như một thẻ ID đặc biệt mà mỗi bản ghi đeo. Không có hai bản ghi nào có cùng một thẻ ID và điều đó giúp dễ dàng tìm đúng bản ghi. Khóa ngoại được sử dụng khi một bảng cần mượn thông tin từ một bảng khác. Giống như việc lưu số điện thoại của bạn bè trong điện thoại, vì vậy bạn biết cách gọi cho họ khi muốn trò chuyện.
Hãy tưởng tượng nếu bạn có một danh sách lớp nhưng hai học sinh có cùng tên. Sẽ rất khó để biết học sinh nào là học sinh nào. Đây là lý do tại sao khóa chính rất hữu ích—chúng giữ cho mọi thứ duy nhất. Tất cả học sinh đều khác nhau vì họ có số báo danh khác nhau.
Khi bạn thấy một hệ thống sử dụng phím tốt, nó giống như một hộp bút chì màu được sắp xếp hợp lý. Mỗi bút chì màu đều có vị trí của nó và không có màu nào bị mất. Phím giúp máy tính tìm đúng thông tin rất nhanh và dễ dàng.
Mặc dù chúng ta đã tìm hiểu về các ý tưởng cơ bản của mô hình quan hệ, nhưng vẫn có nhiều cách khác nhau để xem xét và sử dụng các ý tưởng này. Đôi khi, mọi người có thể cần thay đổi cách lưu trữ dữ liệu để làm cho nó tốt hơn cho một số tình huống nhất định. Ví dụ, trong một số hệ thống, các bảng đặc biệt có thể được thêm vào để xử lý thông tin bổ sung như ảnh hoặc mô tả chi tiết. Điều này giống như thêm các trang bổ sung vào sổ lưu niệm của bạn để lưu trữ nhiều hình ảnh hơn về một ngày đặc biệt.
Ngoài ra còn có nhiều công cụ phần mềm giúp mọi người tạo, quản lý và cập nhật các mô hình quan hệ. Các công cụ này cho phép người dùng xây dựng bảng, thiết lập khóa và xác định mối quan hệ mà không cần phải hiểu tất cả mã máy tính. Chúng giống như những người trợ giúp thân thiện giúp mọi người sắp xếp thông tin dễ dàng hơn.
Mặc dù có nhiều biến thể khác nhau, ý tưởng chính vẫn giống nhau: sắp xếp dữ liệu trong các bảng có hàng, cột và khóa rõ ràng. Điều này giúp làm việc với thông tin trở nên đơn giản, cho dù đó là danh sách nhỏ bạn bè hay bộ sưu tập sách lớn trong thư viện.
Sau đây là tóm tắt những điểm chính mà chúng ta đã học trong bài học này:
Bài học này đã chỉ ra cách các mô hình quan hệ giúp chúng ta sắp xếp thông tin gọn gàng trong các bảng. Giống như bạn giữ đồ chơi hoặc đồ dùng học tập của mình theo thứ tự, máy tính sử dụng các mô hình quan hệ để lưu trữ, quản lý và truy xuất dữ liệu. Biết cách sử dụng bảng, hàng, cột và khóa giúp bạn dễ hiểu hơn không chỉ máy tính mà còn nhiều khía cạnh khác của cuộc sống hàng ngày.
