Bài giảng điện tử môn tin học: Cơ sở dữ liệu potx

Bài toán quản lýDo vậy cần phải tạo lập được các phương thức mô tả các cấu trúc dữ liệu để có thể sử dụng máy tính trợ giúp đắc lực cho con người trong việc lưu trữ và khai thác thông t

Trang 1

1 Bài toán quản lý

- Công việc quản lý là rất phổ biến, có thể nói mọi

tổ chức đều có nhu cầu quản lý

• Công ty cần quản lý tài chính, vật tư, con người…

• Khách sạn cần quản lý phòng cho thuê, các dịch vụ, khách thuê phòng, tài chính, trang thiết bị…

• Bệnh viện cần quản lý bệnh nhân, thuốc, bệnh án , bác sĩ, các thiết bị y tế…

- Để có thể thấy rõ công tác quản lý ta có thể xét ví dụ về bài toán Quản lý sinh viên trong nhà trường như sau:

• Để quản lý sinh viên, nhà trường cần phải có hồ sơ sinh viên,

đó chính là học bạ của sinh viên Học bạ thường gồm các thông

tin sau: Họ tên, ngày sinh, giới tính, địa chỉ, kết quả học tập và rèn luyện (điểm các môn học, xếp loại đạo đức…)

Trang 2

• Có thể hình dung hồ sơ đó như một bảng mà mỗi cột tương

ứng với một mục thông tin, mỗi hàng chứa một bộ thông tin

về một sinh viên như sau:

• Trong quá trình quản lý, hồ sơ có thể có những bổ sung, thay

đổi, hay nhầm lẫn phải sửa đổi Công việc này cần thực hiện

chính xác và thường xuyên để đảm bảo nó phản ánh đúng thực tế.

• Việc tạo lập hồ sơ không đơn thuần dùng để lưu trữ mà chủ yếu dùng để khai thác, nhằm phục vụ các yêu cầu quản lý của

nhà trường (tìm kiếm, sắp xếp, thống kê, báo cáo…).

Trang 3

1 Bài toán quản lý tin của một tổ chức

- Các bài toán quản lý có đặc điểm chung là khối lượng hồ sơ cần

xử lý thường là rất lớn nhưng thuật toán để xử lý nói chung là không phức tạp.

- Công việc quản lý nói chung gồm:

• Tạo lập hồ sơ

• Cập nhật

• Khai thác hồ sơ

Trang 4

Trang 5

Trang 6

Trang 7

Do vậy cần phải tạo lập được các phương thức mô tả các cấu

trúc dữ liệu để có thể sử dụng máy tính trợ giúp đắc lực cho con người trong việc lưu trữ và khai thác thông tin.

 Cơ sở dữ liệu (CSDL) và hệ quản trị cơ sở dữ liệu (HQTCSDL) ra đời và phát triển để đáp ứng nhu cầu đó.

3.1 Khái niệm CSDL và HQTCSDL

Khái niệm CSDL: Một csdl (database) là một tập

hợp các dữ liệu có liên quan với nhau, chứa thông tin của một tổ chức nào đó (như trường học, bệnh viện, công ty…), được lưu trữ trên các thiết bị nhớ để đáp ứng nhu cầu khai thác thông tin của nhiều người dùng với nhiều mục đích khác nhau

Trang 8

đã làm ẩn đi những chi tiết kỹ thuật phức tạp và làm đơn giản những tương tác của người dùng với máy tính.

3.1 Khái niệm CSDL và HQTCSDL

Khái niệm HQTCSDL: Phần mềm cung cấp một

môi trường thuận lợi và hiệu quả để tạo lập, lưu trữ

và khai thác thông tin của CSDL được gọi là hệ quản trị cơ sở dữ liệu (database management system).

Trang 9

H.1- Các thành phần của hệ cơ sở dữ liệu

Trang 10

Trang 11

3.2 Các mức thể hiện của cơ sở dữ liệu

- CSDL được nhìn theo mức vật lý tức là được nhìn theo cấu trúc lưu trữ

- Mức vật lý cho phép miêu tả dữ liệu theo dạng lưu trữ trên máy, thí dụ mô tả dữ liệu thông qua các tệp chứa dữ liệu, gồm tên, cách tổ chức, những bản ghi của tệp với thông tin về đồ dài các trường, kiểu bố trí, cách truy nhập các bản ghi

- Hay ta có thể hiểu đơn giản mức vật lý của một CSDL là tập hợp các tệp dữ liệu tồn tại trên các thiết

bị nhớ.

Trang 12

- Tại mức khái niệm, CSDL được nhìn theo cấu trúc chính quy của dữ liệu như nó xuất hiện trong xã hội, trong xí nghiệp, trong tự nhiên…

- Đó là xác định những dữ liệu nào được lưu trữ trong

hệ CSDL? Giữa các dữ liệu có mối quan hệ với nhau như thế nào?

- Ví dụ như CSDL lớp, mức khái niệm cho biết mỗi sinh viên phải lưu các thông tin: Họ tên, ngày sinh, giới tính, địa chỉ, điểm các môn học….Như vậy CSDL Lớp có thể được mô tả như một bảng, mỗi cột là một thuộc tính, mỗi hàng tương ứng với dữ liệu về một sinh viên

Trang 13

- Khi khai thác CSDL, một người có thể không quan tâm đến toàn bộ thông tin chứa trong CSDL mà chỉ cần một phần thông tin nào đó phù hợp với nghiệp vụ hay mục đích của mình

- Mức hiểu CSDL của người dùng thông qua khung nhìn được gọi là mức khung nhìn của CSDL

Trang 14

Mức khung nhìn

H.2- Các mức thể hiện của CSDL

Trang 15

Trang 16

- Ví dụ, mỗi thư viện đều có quy định về số sách nhiều nhất mà người đọc có thể được mượn trong một lần, chẳng hạn số sách muợn không vượt quá 5 quyển CSDL của 1 thư viện phải phù hợp với quy định hạn chế sách mượn của thư viện đó

Trang 17

- Sau những thao tác cập nhật dữ liệu và ngay cả khi có

sự cố (phần cứng, phần mềm) xẩy ra trong quá trình cập nhật, dữ liệu trong CSDL phải được đảm bảo đúng đắn

- Ví dụ, Chương trình của ngân hàng chuyển 100 triệu đồng từ tài khoản A sang tài khoản B Trong quá trình chuyển có sự có xẩy ra rất có thể số tiền ở A đã trừ nhưng ở B không nhận được Để tránh sự không nhất quán như vậy đối với CSDL thì hoặc cả 2 hành động rút tiền khỏi A và nhập tiền vào B đều xẩy ra hoặc không có hành động nào xẩy ra cả

Trang 18

 Hệ CSDL phải đảm bảo được tính nhất quán dữ liệu, nghĩa là không xẩy ra tình huống như trên

Trang 19

3.3 Các yêu cầu cơ bản của hệ CSDL

d Tính an toàn và bảo mật thông tin

- CSDL cần được bảo vệ an toàn, phải ngăn chặn được những truy xuất không được phép và phải khôi phục được CSDL khi có sự cố xẩy ra Mỗi nhóm người sử dụng CSDL có quyền hạn mục đích sử dụng khác nhau cần phải có những nguyên tác và cơ chế bảo mật khi trao quyền truy xuất dữ liệu cho người dùng

- Ví dụ, CSDL lớp, không thể cho phép bất cứ ai cũng truy cập được và sửa điểm của sinh viên

Trang 20

Trang 21

3.3 Các yêu cầu cơ bản của hệ CSDL

f Tính không dư thừa

- Trong CSDL thường không lưu trữ những dữ liệu trùng lặp hoặc những thông tin có thể dễ dàng suy diễn hay tính toán được từ dữ liệu đã có

- Sự trùng lặp thông tin gây lẵng phí bộ nhớ và dễ dẫn đến tình trạng không nhất quán thông tin

- Ví dụ, Trong CSDL ta chỉ cần lưu trữ điểm của sinh viên chứ không cần lưu trữ điểm trung bình vì thông tin này có thể kết xuất từ dữ liệu trong CSDL và hiển thị trên khung nhìn

Trang 22

a Cung cấp môi trường tạo lập CSDL

- Một HQTCSDL phải cung cấp môi trường cho người dùng dễ dàng khai báo kiểu dữ liệu, các cấu trúc dữ liệu thể hiện thông tin và các ràng buộc trên dữ liệu

- Các HQTCSDL hiện nay cho phép người sử dụng có thể tạo lập CSDL thông qua giao diện đồ họa

Trang 23

b Cung cấp môi trường cập nhật và khai thác dữ liệu

- Ngôn ngữ để người dùng diễn tả yêu cầu cập nhật hay

khai thác thông tin được gọi là Ngôn ngữ thao tác dữ

liệu Thao tác dữ liệu gồm:

• Cập nhật (thêm, sửa, xóa dữ liệu)

• Khai thác (sắp xếp, tìm kiếm, kết xuất báo cáo…)

- Ngôn ngữ thao tác dữ liệu được dùng phổ biến hiện nay là SQL (Structured Query Language)

Trang 24

c Cung cấp công cụ kiểm soát, điều khiển truy cập vào CSDL

- Để đảm bảo được các yêu cầu cơ bản của một HQTCSDL, thì HQTCSDL phải có các bộ chương trình thực hiện những nhiệm vụ sau:

• Phát hiện và ngăn chặn những truy cập không được phép Giúp an toàn và bảo mật thông tin

• Duy trì tính nhất quán của dữ liệu

• Tổ chức điều khiển các truy cập đồng thời

• Khôi phục dữ liệu khi có sự cố xẩy ra

• Quản lý các mô tả dữ liệu

Trang 25

• Cơ sở giáo dục đào tạo dùng để quản lý thông tin người học, môn học, kết quả học tập

• Cơ sở kinh doanh cần có CSDL về thông tin khách hàng, sản phẩm, việc mua bán…

• Cơ sở sản xuất cần quản lý dây chuyền thiết bị và theo dõi việc sản xuất các sản phẩm trong nhà máy, hàng tồn kho…

• Hàng không quản lý các chuyến bay, việc đăng ký vé…

Trang 26

• Ngân hàng cần quản lý các tài khoản, khoản vay, các giao dịch hàng ngày

• Tổ chức viễn thông cần ghi nhận các cuộc gọi, hóa đơn hàng tháng, tính toán số dư cho các thẻ gọi trả trước…

• Những ứng dụng khác

- Mỗi tổ chức trên đều phải thiết kế và xây dựng một CSDL riêng

Trang 27

• Tìm hiểu yêu cầu công tác quản lý

• Xác định dữ liệu cần lưu trữ, phân tích mối liên hệ giữa chúng

• Phân tích các chức năng, để đáp ứng các yêu cầu đặt ra

• Xác định khả năng phần cứng, phần mềm có thể khai thác và sử dụng

Trang 28

Trang 29

- Mô hình dữ liệu là một sự hình thức hóa toán học với

một tập ký hiệu để mô tả dữ liệu và một tập các phép

toán được sử dụng để thao tác các dữ liệu này.

4 Các loại mô

hình dữ liệu

- Hiện có nhiều mô hình dữ liệu Ba loại mô hình cơ bản đang được sử dụng là:

nút biểu diễn các tập thực thể, giữ các nút con và nút cha được liên hệ theo một mối quan hệ xác định.

thuyết tập hợp của các quan hệ, tức là tập các k-bộ với k cố định.

Trang 30

-Trong 3 loại mô hình trên thì mô hình quan hệ có

nhiều ưu điểm và được nhiều người quan tâm vì:

4 Các loại mô

hình dữ liệu

- Trên cơ sở mô hình quan hệ, đến nay đã phát triển thêm một số loại mô hình khác nhằm mô tả về thế giới

thực một cách chính xác và phù hợp hơn như mô hình

quan hệ thực thể và mô hình dữ liệu hướng đối tượng…

* Mô hình dữ liệu quan hệ có tính độc lập dữ liệu rất cao, lại dễ sử dụng

* Điều quan trọng hơn cả là mô hình quan hệ được hình thức hóa toán học tốt, do đó được nghiên cứu, phát triển và cho được nhiều kết quả lý thuyết cũng như ứng dụng trong thực tiễn

Tiêu đề	Cơ sở dữ liệu
Người hướng dẫn	GV: Hồ Xuân Kiên
Trường học	Trường CĐCNĐN
Thể loại	Bài giảng

Định dạng
Số trang	30
Dung lượng	310 KB