📚 Bài viết thuộc series Java Backend Zero to Hello 📌 Phần: Phase 4: Database & SQL | Bài 36/86

---

BÀI 4.1: CƠ SỞ DỮ LIỆU QUAN HỆ

Mục tiêu

• Hiểu khái niệm RDBMS
• Nắm tính chất ACID
• Hiểu về Normalization
• Phân biệt các loại Database

---

1. DATABASE LÀ GÌ?

Database (Cơ sở dữ liệu) là tập hợp dữ liệu có tổ chức, được lưu trữ và quản lý để dễ dàng truy cập, thao tác.

DBMS vs RDBMS

DBMS	RDBMS
Database Management System	Relational DBMS
Lưu dữ liệu dạng bất kỳ	Lưu dữ liệu dạng bảng có quan hệ
Có thể không có quan hệ	Có quan hệ giữa các bảng
Ví dụ: MongoDB	Ví dụ: MySQL, PostgreSQL

---

2. RDBMS PHỔ BIẾN

Database	Đặc điểm
MySQL	Phổ biến, miễn phí, dễ dùng
PostgreSQL	Mạnh mẽ, hỗ trợ JSON, advanced features
Oracle	Enterprise, trả phí
SQL Server	Microsoft, tích hợp .NET
SQLite	Nhẹ, embedded

---

3. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

3.1 Bảng (Table)

users
+----+----------+-----------------+-----+
| id | name     | email           | age |
+----+----------+-----------------+-----+
| 1  | An       | an@example.com  | 25  |
| 2  | Bình     | binh@example.com| 30  |
+----+----------+-----------------+-----+

• Row/Record/Tuple: Một bản ghi
• Column/Field/Attribute: Một thuộc tính
• Primary Key: Cột định danh duy nhất
• Foreign Key: Tham chiếu đến bảng khác

3.2 Schema

Cấu trúc của database: các bảng, cột, kiểu dữ liệu, quan hệ.

3.3 Quan hệ (Relationship)

• One-to-One: User - Profile
• One-to-Many: User - Orders
• Many-to-Many: Students - Courses (qua bảng trung gian)

---

4. TÍNH CHẤT ACID

Tính chất	Mô tả
Atomicity	Tất cả hoặc không có gì - transaction thành công hoàn toàn hoặc rollback
Consistency	Dữ liệu luôn ở trạng thái hợp lệ
Isolation	Các transaction không ảnh hưởng lẫn nhau
Durability	Dữ liệu đã commit không bị mất

Ví dụ Transaction

BEGIN TRANSACTION;
  UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
  UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;
COMMIT;
-- Nếu lỗi: ROLLBACK;

---

5. NORMALIZATION (CHUẨN HÓA)

Quy trình tổ chức bảng để giảm redundancy và đảm bảo integrity.

5.1 First Normal Form (1NF)

• Mỗi cột chứa giá trị nguyên tử (không chia nhỏ được)
• Không có nhóm lặp lại

❌ Vi phạm:

| id | name | phones              |
| 1  | An   | 0901, 0902          |

✅ Tuân thủ:

| id | name | phone  |
| 1  | An   | 0901   |
| 1  | An   | 0902   |

5.2 Second Normal Form (2NF)

• Đạt 1NF
• Mọi cột non-key phụ thuộc đầy đủ vào Primary Key

5.3 Third Normal Form (3NF)

• Đạt 2NF
• Không có transitive dependency (cột non-key không phụ thuộc vào cột non-key khác)

❌ Vi phạm:

| id | name | department | dept_head  |

✅ Tuân thủ:

employees:           departments:
| id | name | dept_id |    | id | name | head  |

---

6. INDEX

Cấu trúc dữ liệu giúp tăng tốc truy vấn.

6.1 Các loại Index

• Primary Key Index: Tự động tạo
• Unique Index: Đảm bảo giá trị duy nhất
• Composite Index: Index trên nhiều cột
• Full-text Index: Tìm kiếm văn bản

6.2 Khi nào dùng

• ✅ Cột thường dùng trong WHERE, JOIN
• ✅ Cột có nhiều giá trị trùng (low cardinality)
• ❌ Bảng nhỏ
• ❌ Cột thường xuyên UPDATE

---

7. CAP THEOREM

Trong distributed database:

• Consistency: Tất cả node thấy cùng dữ liệu
• Availability: Luôn phản hồi
• Partition tolerance: Chịu lỗi mạng

Chỉ chọn được 2/3.

---

8. SQL vs NoSQL

SQL	NoSQL
Schema cố định	Schema linh hoạt
Quan hệ chặt chẽ	Không quan hệ
ACID	BASE
Scale vertical	Scale horizontal
MySQL, PostgreSQL	MongoDB, Redis, Cassandra

---

9. CÀI ĐẶT MYSQL

9.1 Tải và cài đặt

• Tải từ: https://dev.mysql.com/downloads/mysql/
• Hoặc dùng Docker:

docker run --name mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=password -p 3306:3306 -d mysql:8

9.2 Kết nối

mysql -u root -p

9.3 Tạo database

CREATE DATABASE mydb;
USE mydb;

---

10. BÀI TẬP THỰC HÀNH

Bài 1: Phân tích thiết kế

Thiết kế database cho hệ thống quản lý sinh viên:

• Sinh viên (id, tên, ngày sinh, email)
• Khóa học (id, tên, số tín chỉ)
• Đăng ký (sinh viên - khóa học, ngày đăng ký, điểm)

Bài 2: Xác định quan hệ

• User - Profile: One-to-One
• User - Orders: One-to-Many
• Products - Categories: Many-to-Many

Bài 3: Normalization

Chuẩn hóa bảng sau về 3NF:

orders
| id | customer_name | customer_email | product1 | product2 | total |

---

11. TÓM TẮT

Khái niệm	Mô tả
RDBMS	Database quan hệ
ACID	Atomicity, Consistency, Isolation, Durability
Normalization	Chuẩn hóa dữ liệu
Index	Tăng tốc truy vấn
Primary Key	Định danh duy nhất
Foreign Key	Tham chiếu giữa bảng
CAP	Consistency, Availability, Partition tolerance

---

Bài tiếp theo: 4.2 SQL cơ bản

---

🧭 Điều Hướng Series

⬅️ Bài trước: PHASE 4: DATABASE & SQL - Tổng Quan & Mục Tiêu

📋 Lộ trình tổng quan: Xem Toàn Bộ Series

➡️ Bài tiếp theo: BÀI 4.2: SQL CƠ BẢN