Nhập môn cơ sở dữ liệu ( ths phan võ minh thắng) phần 1

Phân biệt rõ ràng giữa một hệ thống các file dữ liệu cổ điểnvới một cơ sở dữ liệu được tổ chức một cách có hệ thống, có cấu trúc trong môi trường làm việc nhiều người sử dụng... • Quản t

Nhập môn Cơ sở Dữ liệu

Phần 1: Giới thiệu về CSDL

Phân biệt rõ ràng giữa một hệ thống các file dữ liệu cổ điển

với một cơ sở dữ liệu được tổ chức một cách có hệ thống, có

cấu trúc trong môi trường làm việc nhiều người sử dụng

Dẫn nhập

Người sử dụng

Hệ thống giao diện

Hệ thống

xử lý

Hệ thống lưu trữ

Máy móc, thiết bị

Phần mềm

Tại sao cần phải có một CSDL

• Hệ thống tập tin cổ điển:

• triển khai ứng dụng nhanh

• có khả năng đáp ứng nhanh chóng, kịp thời.

Ví dụ về hệ thống tập tin cổ điển

• Tập tin và thư mục tập tin – File, file folder

• Quản trị Dữ liệu của hệ thống tập tin cổ điển

tạp

Nhược điểm hệ thống tập tin cổ điển

• Phụ thuộc dữ liệu

• Phụ thuộc cấu trúc

Nhược điểm hệ thống tập tin cổ điển

• Định nghĩa trường và cách đặt tên

Nhược điểm hệ thống tập tin cổ điển

Nhược điểm hệ thống tập tin cổ điển

• Lãng phí công sức nhập liệu và không gian lưu trữ.

• Những dị thường về dữ liệu - data anomalies

– Khi sửa đổi – Khi thêm – Khi xóa

• Dữ liệu không nhất quán - Data inconsistency

Tại sao cần phải có một CSDL

• Chúng ta cần gì

• Dữ liệu - Data

• Công ty Robcor có hai chi nhánh và hai chi nhánh này lần lược có 1,380,456 và 1,453,907 hóa đơn.

• Mỗi hóa đơn có mã hóa đơn, ngày hóa đơn, và số lượng

• Giai đoạn xem xét là từ quý 1 năm 1997 tới quý 1 năm

3000124 12-Jan-2002 $121.98

Data

• Thông tin - Information

• Dữ liệu hợp thành thông tin

• Thông tin có được từ việc xử lý dữ liệu

• Thông tin lột tả ý nghĩa của dữ liệu

• Thông tin đúng đắng, kịp thời và đầy đủ là

mấu chốt để thực hiện những quyết định

• Quyết định đúng đắng là then chốt quyết định

sự sống còn của tổ chức

Khái niệm về Cơ sở Dữ liệu

Cơ sở dữ liệu là một hệ thống các thông tin có

cấu trúc được lưu trữ trên các thiết bị lưu trữ

thông tin thứ cấp (như băng từ, đĩa từ ) để có

thể thỏa mãn yêu cầu khai thác thông tin đồng

trình ứng dụng với nhiều mục đích khác nhau

- CSDL phải là một tập hợp các thông tin mang tính hệ thống

chứ không phải là các thông tin rời rạc, không có mối quan hệ

với nhau

- Các thông tin này phải có cấu trúc và tập hợp các thông tin này

phải có khả năng đáp ứng các nhu cầu khai thác của nhiều người

sử dụng một cách đồng thời

Sơ đồ tổng quát về một Cơ sở dữ liệu

Chương

trình ứng

dụng 1

Chương trình ứng dụng 2

Ưu điểm của CSDL

nhất và do đó bảo đảm được tính nhất quán và

Các vấn đề với cách tiếp cận CSDL

• Tính chủ quyền của dữ liệu

• Tính bảo mật và quyền khai thác thông tin của

người sử dụng

• Tranh chấp dữ liệu

• Đảm bảo dữ liệu khi có sự cố

Vấn đề quản trị CSDL

• CSDL được chia sẻ, tích hợp giữa các cấu trúc

máy tính giữ các dữ liệu có liên quan:

Hệ quản trị Cơ sở Dữ liệu

– Quản lý nội dung dữ liệu – Quản lý cấu trúc CSDL

– Cung cấp các công cụ để định nghĩa, tạo lập, khai thác và

xử lý dữ liệu: môi trường phát triển (đồ họa), ngôn ngữ truy vấn,…

– Kiểm soát truy cập dữ liệu, – …

• Cài đặt dựa trên một mô hình dữ liệu cụ thể.

• Một số hệ quản trị CSDL: Visual FoxPro, MicroSoft

Access, SQL-Server, DB2, Sybase, Paradox, Informix,

Oracle

Tầm quan trọng của HQT CSDL

Database vs File Systems

Ba mức độ biểu diễn CSDL

•Mức vật lý ( Physical): Lưu trữ vật lý CSDL: dữ liệu gì và được

lưu trữ như thế nào? ở đâu (đĩa từ, băng từ, track, sector nào)? Cần các chỉ mục gì?

•Mức quan niệm (Conception hay Logical): CSDL cần phải lưu

giữ bao nhiêu loại dữ liệu? những dữ liệu gì? Mối quan hệ giữa các

loại dữ liệu?

CSDL mức quan niệm là một sự biểu diễn trừu tượng CSDL mức vật lý; và CSDL vật lý là sự cài đặt cụ thể của CSDL mức quan niệm.

CSDL theo một góc độ toàn bộ hay chỉ một phần hoặc chỉ là các

thông tin tổng hợp từ CSDL hiện có, do người quản trị hay chương

trình ứng dụng quy định Người sử dụng hay chương trình ứng dụng

có thể hoàn toàn không được biết về cấu trúc tổ chức lưu trữ thông

Cấu trúc ngoài 1

Cấu trúc ngoài 1

Cấu trúc ngoài 2

Cấu trúc ngoài 2

Cấu trúc ngoài n

Cấu trúc ngoài n

Sơ đồ quan niệm (hoặc mức logic)

Môi trường thế giới thực

Được mô hình hoá thành

Sơ đồ vật lý cấu trúc vật lý

Sơ đồ vật lý cấu trúc vật lý

-CSDL

Sơ đồ tổng quát của hệ quản trị CSDL

Chương trình khai báo (mô tả)

cấu trúc

Chương trình ứng dụng A

Ngôn ngữ mô tả

dữ liệu

Ngôn ngữ thao tác dữ liệu

Các tự điển

ứng dụng thông qua các tầng của CSDL

Môi trường hệ thống CSDL

Các mô hình CSDL

• Định nghĩa: tập hợp logical constructs dùng

để thể hiện cấu trúc của dữ liệu và các mối

Các mô hình CSDL

• Các loại quan hệ trong mô hình quan niệm

xuống

– Mỗi nút cha có thể có nhiều nút con (được nối với nhau bằng đoạn thẳng)

– Mỗi nút con chỉ có một nút cha

– Thể hiện được mối quan hệ 1:M

Books (id, title)

Authors

Mô hình dữ liệu phân cấp

Mô hình dữ liệu phân cấp

traversal, hay hierarchical sequence

Final assembly->Component A->Assembly A->

-> Part A ->Part B -> Component B ->

Component C –Assembly B -> Part C ->Part D

Mô hình dữ liệu phân cấp

mô hình dữ liệu phân cấp này

xuyên

Mô hình dữ liệu phân cấp

Mô hình dữ liệu phân cấp

Mô hình dữ liệu mạng (NDBM)

• Mỗi record có thể có nhiều parents

• Network schema: tổ chức mức quan niệm của toàn CSDL

• Subschema: một phần của CSDL như thông tin cho các chương trình ứng dụng

• Database management language: định nghĩa các đặc tính

và cấu trúc của dữ liệu

– Schema Data definition language (DDL): định nghĩa các thành phần của schema

Mô hình dữ liệu mạng

• Mỗi record có thể có nhiều parents

• Giới thiệu khái niệm bộ (set) để mô tả mối

Mô hình dữ liệu mạng

Mô hình dữ liệu mạng

Authors

Publishers

Mô hình dữ liệu mạng

Mô hình dữ liệu quan hệ (RDBM)

Mô hình dữ liệu quan hệ

Mô hình dữ liệu quan hệ

CSDL

Mô hình dữ liệu quan hệ

Model (ERDBM)

• Được thể hiện trong entity relationship

Crow’s Foot ERD

• Dựa trên:

Mô hình thực thể kết hợp

entity

relationship

connection

relationships) – Không có ngôn ngữ tính toán dữ liệu (không hoàn chỉnh)

Model (OODM)

– Attributes mô tả đặc tính – Tập hợp các objects giống nhau là một class, tương tự như entity set nhưng có chứa procedure methods

• Methods thể hiện các hành động của các class trong thế giới thực

• Classes được tổ chức theo một class hierarchy

– Sự kế thừa là khả năng một object có thể kế thừa inherit

Mô hình dữ liệu hướng đối tượng

Mô hình dữ liệu hướng đối tượng

Mô hình dữ liệu hướng đối tượng

– Thêm vào nội dung ngữ nghĩa (semantic content) – Thể hiện trực quan gồm cả semantic content

– Thống nhất CSDL – Độc lập cả cấu trúc và dữ liệu

– Thiếu OODM – Truy cập dữ liệu điều hướng phức tạp – Kiến thức về OO

Các mô hình CSDL và Internet

• Đặc tính của CSDL trong thời đại Internet