CHƯƠNG x TIN học đại CƯƠNG QUẢN lý cơ sở dữ LIỆU

Dữ liệu này được duy trì dưới dạng một tập hợp các tập tin trong hệ điều hành hay được lưu trữ trong các hệ quản trị cơ sở dữ liệu.. Tiêu biểu cho cơ sở dữ liệu dạng file là*.mdb Foxpro

Mục lục trang

I/

MỤC TIÊU .3

II/ DỮ LIỆU VÀ THÔNG TIN .3

1/ Dữ liệu và thông tin khác nhau như thế nào? 3

2/ Cơ sở dữ liệu là gì? 3

a/ Khái niệm: 3

b/ Những vấn đề mà CSDL cần phải giải quyết 4

c/ Phân loại cơ sở dữ liệu: 4

3/ Khái quát về phần mềm cơ sở dữ liệu: 5

a/ Những điều mà một hệ quản trị CSDL phải có 5

b/ Các mức biểu diễn một CSDL 5

c/ Sơ đồ tổng quát một hệ quản trị CSDL 6

4/ Tính toàn vẹn của dữ liệu là gì? 7

5/ Những tiêu chí đánh giá một thông tin có giá trị là gì? 7

III/ HỆ THỐNG PHÂN CẤP DỮ LIỆU : .8

1/ Một hệ thống phân cấp là gì ? 8

a/ Trường là gì ? 8

b/ Bản ghi là gì ? 8

c/ Tệp tin dữ liệu là gì? 9

IV/ DUY TRÌ DỮ LIỆU : .9

1/ Duy trì tập tin là gì ? 9

a/ Tại sao phải thêm bản ghi? 9

b/ Tại sao phải sửa đổi trên bản ghi? 9

c/ Tại sao phải xóa bản ghi ? 9

2/ Xác thực là gì? 9

a/ Kiểm tra chữ số 9

b/ Kiểm tra dạng chữ/ dạng số 9

c/ Kiểm tra phạm vi 9

d/ Kiểm tra tính đầy đủ 9

e/ Kiểm tra tính nhất quán 9

V/ XỬ LÝ TẬP TIN SO VỚI CƠ SỞ DỮ LIỆU : .10

1/Hệ thống xử lý tập tin là gì? 10

2/ Tiếp cận cơ sở dữ liệu là gì ? 10

3/ Những điểm mạnh của phương pháp tiếp cận cơ sở dữ liệu là gì? 10

VI/ HỆ THỐNG QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU : .10

1/ Từ điển cơ sở dữ liệu là gì? 10

2/ Mẫu hỏi là gì? 10

3/ Mẫu hỏi có sẵn (QBE) là gì? 10

4/ Biểu mẫu là gì ? 11

5/ Bộ tạo báo cáo là gì? 11

6/ Bảo mật hệ thống là gì? 11

7/ Sao lưu và Sổ ghi là gì ? 11

8/ Tiện ích phục hồi làgì? 11

VII/ CƠ SỞ DỮ LIỆU QUAN HỆ, HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG, HƯỚNG QUAN HỆ VÀ ĐA CHIỀU : .11

1/Mô hình dữ liệu là gì? 11

2/ Mô hình dữ liệu quan hệ là gì? 12

a/ Quan hệ là gì? 12

b/ Ngôn ngữ truy vấn mang tính cấu trức (SQL)là gì? 12

3/ Cơ sở dữ liệu hướng đối tượng (OODB)là gì? 12

4/ Cơ sở dữ liệu đa chiều làgì? 13

VIII/ CƠ SỞ DỮ LIỆU WEB 13

IX/ NGƯỜI PHÂN PHỐI CƠ SỞ DỮ LIỆU 13

1/Hướng dẫn cho việc phát triển một cơ sở dữ liệu: 13

2/ Vaitròngười đặt ra thuật toán và người phân phối của cơ sở dữ liệu là gì 14 X/ TỔNG KẾT CHƯƠNG 14

DISCOVERING COMPUTER

CHƯƠNG X: QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU

I/ MỤC TIÊU :

Xác định được các thuật ngữ, cơ sở dữ liệu

Phân biệt được giữa phương pháp tiếp cận hệ thống thực thi tập tin và

phương pháp tiếp cận cơ sở dữ liệu

Xác định được tiêu chí đánh giá của các thông tin có giá trị

Thảo luận về các chức năng chung của hầu hết các DBMSs

Giải thích được tại sao dữ liệu lại quan trọng đối với một tổ chức

Mô tả được đặc điểm của cơ sở dữ liệu quan hệ, cơ sở dữ liệu hướng đối

tượng và cơ sở dữ liệu đa chiều

Thảo luận về các ký tự thuật ngữ, trường, bản ghi và tập tin

Giả ithích cách để tương tác với cơ sở dữ liệu Web

Xác định các kỹ thuật để bảo trì tập tin

Thảo luận về trách nhiệm của người viết thuật toán cho cơ sở dữ liệu và

người phân phối

II/ DỮ LIỆU VÀ THÔNG TIN :

1/ Dữ liệu và thông tin khác nhau như thế nào?

Dữ liệu là những gì chúng ta thu thập được, đa phần là dữ liệu thô, chưa qua

xử lý, tồn tại nhưng không có 1 ý nghĩa rõ ràng, bao gồm 2 loại dữ liệu hữu dụng và dữ liệu không hữu dụng

Thông tin là những dữ liệu được xử lý, hữu dụng và thoả mãn mục đích cụ

thể

Trong máy tính cũng tương tự như vậy, các máy tính chuyển đổi dữ liệu thành thông tin cơ sở dữ liệu tạo thành thông tin dựa vào dựa vào dữ liệu phù hợp

mà nó chứa

2/ Cơ sở dữ liệu là gì?

a/ Khái niệm:

Cơ sở dữ liệu (viết tắt CSDL; tiếng Anh là database) được hiểu theo cách

định nghĩa kiểu kĩ thuật thì nó là một tập hợp thông tin có cấu trúc Tuy

nhiên, thuật ngữ này thường dùng trong công nghệ thông tin và nó thường được hiểu rõ hơn dưới dạng một tập hợp liên kết các dữ liệu, thường đủ lớn

để lưu trên một thiết bị lưu trữ như đĩa hay băng Dữ liệu này được duy trì dưới dạng một tập hợp các tập tin trong hệ điều hành hay được lưu trữ

trong các hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Sau đây là một số ưu diểm mà CSDL mang lại:

- Giảm sự trùng lặp thông tin xuống mức thấp nhất Do đó đảm bảo thông tin có tính nhất quán và toàn vẹn dữ liệu

- Đảm bảo dữ liệu có thể được truy xuất theo nhiều cách khác nhau

- Nhiều người có thể sử dụng một cơ sở dữ liệu

b/ Những vấn đề mà CSDL cần phải giải quyết

- Tính chủ quyền của dữ liệu

Thể hiện ở phương diện an toàn dữ liệu

Khả năng biểu diễn mỗi liên hệ ngữ nghĩa của dữ liệu và tính chính xác của dữ liệu

Người khai thác cơ sở dữ liệu phải cập nhật cho CSDL những thông tin mới nhất

- Tính bảo mật và quyền khai thác thông tin của người sử dung

Do ưu điểm CSDL có thể cho nhiều người khai thác đồng thời nên cần phải có một cơ chế bảo mật phân quyền khai thác CSDL

Các hệ điều hành nhiều người sử dụng hay cục bộ đều cung cấp cơ chế này

- Tranh chấp dữ liệu

Khi nhiều người cùng truy nhập CSDL với các mục đích khác nhau Rất

có t hể sẽ xảy ra hiện tượng tranh chấp dữ liệu

Cần có cơ chết ưu tiên khi truy cập CSDL Ví dụ: admin luôn có thể tru cập cơ sở dữ liệu

Cấp quyền ưu tiên cho từng người khai thác

- Đảm bảo an toàn dữ liệu khi có sự cố

Khi CSDL nhiều và được quản lý tập trung Khả năng rủi ro mất dữ liệu rất cao Các nguyên nhân chính là mất điện đột ngột hoặc hỏng thiết bị lưu trữ

Hiện tại có một số hệ điều hành đã có cơ chế tự động sao lưu ổ cúng và fix lỗi khi có sự cố xảy ra

Tuy nhiên: cẩn tắc vô áy náy Chúng ta nên sao lưu dự phòng cho dữ liệu

đề phòng trường hợp xấu xảy ra

c/ Phân loại cơ sở dữ liệu:

Cơ sở dữ liệu được phân chia ra nhiều loại khác nhau:

 Cơ sở dữ liệu dạng file: dữ liệu được lưu trữ dưới dạng các file có thể là text, ascii, *.dbf Tiêu biểu cho cơ sở dữ liệu dạng file là*.mdb Foxpro

 Cơ sở dữ liệu quan hệ: dữ liệu được lưu trữ trong các bảng dữ liệu gọi là các thực thể, giữa các thực thể này có mối liên hệ với nhau gọi là các quan

hệ, mỗi quan hệ có các thuộc tính, trong đó có một thuộc tính là khóa chính Các hệ quản trị hỗ trợ cơ sở dữ liệu quan hệ như: MS SQLserver , Oracle ,

MySQL

 Cơ sở dữ liệu hướng đối tượng: dữ liệu cũng được lưu trữ trong các bản

dữ liệu nhưng các bảng có bổ sung thêm các tính năng hướng đối tượng như lưu trữ thêm các hành vi, nhằm thể hiện hành vi của đối tượng Mỗi bảng

xem như một lớp dữ liệu, một dòng dữ liệu trong bảng là một đối tượng Các

hệ quản trị có hỗ trợ cơ sở dữ liệu hướng đối tượng như: MS SQL server,

Oracle, Postgres

 Cơ sở dữ liệu bán cấu trúc: dữ liệu được lưu dưới dạng XML, với định dạng này thông tin mô tả về đối tượng thể hiện trong các tag Đây là cơ sở

dữ liệu có nhiều ưu điểm do lưu trữ được hầu hết các loại dữ liệu khác nhau nên cơ sở dữ liệu bán cấu trúc là hướng mới trong nghiên cứu và ứng dụng 3/ Khái quát về phần mềm cơ sở dữ liệu:

Phần mềm cơ sở dữ liệu hay còn được gọi là hệ thống quản lí cơ sở dữ liệu

(DBMS)

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (tiếng Anh: Database Management

System - DBMS), là phần mềm hay hệ thống được thiết kế để quản trị một cơ

sở dữ liệu Cụ thể, các chương trình thuộc loại này hỗ trợ khả năng lưu trữ,

sửa chữa, xóa và tìm kiếm thông tin trong một cơ sở dữ liệu (CSDL) Có rất nhiều loại hệ quản trị CSDL khác nhau: từ phần mềm nhỏ chạy trên máy

tính cá nhân cho đến những hệ quản trị phức tạp chạy trên một hoặc nhiều siêu máy tính Hiện nay có nhiều hệ quản trị CSDL trên thị trường như:Visual

Foxpro, SQL server, DB2, Microsoft Access, Oracle…

a/ Những điều mà một hệ quản trị CSDL phải có::

• Ngôn ngữ giao tiếp giữa NSD và CSDL:

Ngôn ngữ mô tả dữ liệu (Data Definition Language - DDL) để cho phép khai báo cấu trúc của CSDL, khai báo các mối liên hệ của dữ liệu (Data

Relationship) và các quy tắc (Rules, Constraint) quản lý áp đặt trên dữ liệu Ngôn ngữ thao tác dữ liệu (Data Manipulaton Language - DML) cho phép NSD có thể thêm, xoá, dữ liệu trong CSDL

Ngôn ngữ truy vấn dữ liệu (Structured Query Language - SQL) cho phép NSD truy vấn các thông tin cần thiết

Ngôn ngữ quản lý dữ liệu (Data Control Language - DCL) cho phép những người quản trị hệ thống thay đổi cấu trúc của các bảng dữ liệu, khai báo

bảo mật thông tin và cấp quyền khai thác CSDL cho NSD

• Tự điển dữ liệu (Data dictionary) dùng để mô tả các ánh xạ liên kết, ghi nhận các

thành phần cấu trúc của CSDL, các chương trình ứng dụng, mật mã, quyền

sử

dụng…

• Có biện pháp bảo mật tốt

• Có cơ chế giải quyết tranh chấp dữ liệu

• Có cơ chế sao lưu và phục hồi dữ liệu khi có sự cố xảy ra

• Có giao diện tốt, dễ sử dụng

• Bảo đảm tính độc lập giữa dữ liệu và chương trình: khi có sự thay đổi dữ liệu (như sửa đổi cấu trúc lưu trữ các bảng dữ liệu, thêm các chỉ mục,…) thì các chương trình ứng dụng đang chạy trên CSDL vẫn không cần phải viết lại hay cũng không ảnh hưởng đến NSD khác

b/ Các mức biểu diễn một CSDL

Để hệ thống có thể dùng được thì phải tìm dữ liệu một cách hiệu quả Điều này dẫn đến việc cần phải thiết kế những cấu trúc dữ liệu phức tạp đối với việc biểu diễn dữ liệu trong cơ sở dữ liệu Vì nhiều người sử dụng các hệ thống cơ sở dữ liệu không phải là người hiểu biết nhiều về máy tính nên những người phát triển hệ thống phải che dấu đi sự phức tạp khỏi người sử dụng thông qua một số mức trừu tượng, nhằm làm đơn giản hóa sự tương tác của người sử dụng đối với hệ thống

Có 3 mức biểu diễn dữ liệu, cụ thể như sau:

Mức trong (mức vật lý - Physical level)

• Nói đến cách thức dữ liệu được lưu trữ thực sự Trả lời câu hỏi dữ liệu gì

và lưu trữ chúng như thế nào? Cần các chỉ mục gì?

• Ví dụ như chỉ mục, B-cây, băm

• Những người thao tác tại mức này là người quản trị CSDL và những NSD chuyên môn

Mức quan niệm hay mức logic (conception level, logical level)

• Trả lời câu hỏi cần phải lưu trữ bao nhiêu loại dữ liệu? Đó là những dữ liệu gì?

Mối quan hệ giữa chúng như thế nào?

• Như vậy CSDL mức vật lý là sự cài đặt cụ thể của CSDL mức quan niệm Mức ngoài hay mức nhìn (view level)

• Là mức của NSD và các chương trình ứng dụng

• Làm việc tại mức này là các nhà chuyên môn, kỹ sư tin học, NSD không chuyên

• Mỗi NSD hay mỗi chương trình ứng dụng có thể được nhìn CSDL theo một góc độ khác nhau Tuỳ thuộc vào vai trò của NSD mà có thể thấy tất

cả hoặc một phần của CSDL NSD hay chương trình ứng dụng có thể

không được biết về cấu trúc tổ chức lưu trữ thông tin trong CSDL Họ chỉ

có thể làm việc trên một phần CSDL theo cách nhìn do người quản trị hay chương trình ứng dụng quy định, gọi là khung nhìn

c/ Sơ đồ tổng quát một hệ quản trị CSDL

Hình 1.1 Sơ đồ tổng quát của một hệ quản trị CSDL

Hình 1.1 minh họa sơ đồ tổng quát của một hệ quản trị CSDL Có 3 mức: mức chương trình khai báo cấu trúc và chương trình ứng dụng; mức mô tả CSDL, thao tác CSDL và các tự điển dữ liệu; mức CSDL

Mỗi hệ quản trị CSDL có một ngôn ngữ khai báo hay mô tả (Data

Definition Language - DDL) cấu trúc CSDL riêng Những người thiết kế

và quản trị CSDL thực hiện các công việc khai báo cấu trúc CSDL

Các chương trình khai báo cấu trúc CSDL được viết bằng ngôn ngữ mà hệ quản trị CSDL cho phép Hai công việc khai báo cấu trúc logic (là việc

khai báo các loại dữ liệu và các mối liên hệ giữa các loại dữ liệu đó, cùng các ràng buộc toàn vẹn dữ liệu) và khai báo vật lý (dữ liệu được lưu trữ

theo dạng nào, có bao nhiêu chỉ mục)

Các chương trình ứng dụng được viết bằng ngôn ngữ thao tác CSDL (Data Manipulation Langage - DML) với mục đích:

• Truy xuất dữ liệu

• Cập nhật dữ liệu (thêm, xóa, sửa)

• Khai thác dữ liệu

• Ngôn ngữ thao tác CSDL còn được sử dụng cho những người sử dụng

thao tác trực tiếp với CSDL (Tạo các biểu mẫu và báo cáo)

4/ Tính toàn vẹn của dữ liệu là gì?

Tính toàn vẹn dữ liệu (Tiếng Anh là Data Integrity) là dữ liệu hay thông tin

không bị thay đổi, mất mát trong khi lưu trữ hay truyền tải.[1] Nói cách khác tính toàn vẹn là tính không bị hiệu chỉnh của dữ liệu

Tính toàn vẹn của dữ liệu là mức độ thể hiện tính đúng đắn của dữ liệu

Garbage in, garbage out (GIGO) ( Thuật ngữ tin học: tạm dịch là đầu vào là rác thì đầu ra cũng là rác ) — một cụm từ trong ngành máy tính, nó có nghĩa là bạn không thể tạo một thông tin chính xác từ một dữ liệu không chính xác

5/ Những tiêu chí đánh giá một thông tin có giá trị là gì?

 Chính xác

 Dễ xác minh

 Kịp thời

 Có tổ chức

 Truy cập được

 Có ích

 Giá cả hợp lý

III/ HỆ THỐNG PHÂN CẤP DỮ LIỆU :

1/ Một hệ thống phân cấp là gì ?

Cơ sở dữ liệu được tổ chức theo mô hình phân cấp bao gồm các tập tin, tập tin bao gồm các bản ghi, bản ghi bao gồm các trường và trường bao gồm các ký tự

a/ Trường là gì ?

Trường Bao gồm một hay nhiều ký tự, là đơn vị nhỏ nhất của dữ liệu mà người dùng truy cập

Một trường cần phải xác định 3 thược tính cơ bản sau:

 Kích thước trường xác định số lượng lớn nhất có thể của số ký tự

trong 1 trường

 Tên trường dùng để phân biệt các trường do tên trường là duy nhất

 Kiểu dữ liệu quy định cụ thể kiểu của trường dữ kiệu

Các kiểu dữ liệu thường gặp là?

 Text(Văn bản) còn gọi là chữ số —chữ cái, chữ số, hoặc các

ký tự đặc biệt

 Số (Numeric) Chỉ bao gồm chữ số

 AutoNumber (Tựđộng đánh số) Các chữ số riêng biệt được đánh dấu một cách tự động vào mỗi bản ghi mới

 Currency (Tiềntệ) Tổng số đồng dollar và cent hoặc số lượng được biểu diễn dưới dạng số có phần thập phân

 Date (Thờigian) Tháng, ngày, năm và một số thời gian khác

 Memo (Bảng ghi) Những dòng văn bảng dài

 Yes/No (còn được gọi là toán tử Boolean) — Chỉ bao gồm giá trị

Yes hoặc No ( hoặc True hoặc False)

 Hyperlink (Đường dẫn) Địa chỉ Web được dẫn vào văn bản hoặc

một trang Web khác

 Object ( Đối tượng ) (còn được gọi là BLOB với các đối tượng có dung lượng lớn được viết dưới dạng mã nhị phân )— hình ảnh, âm thanh, video được tạo bằng các ứng dụng như xử lý văn bản hoặc

bảng tính

b/ Bản ghi là gì ?

Bảng ghi là Nhóm các trường có quan hệ với nhau Trường chính, hay

khóa chính, là các thành phần riêng biệt dùng để phân biệt giữa các bản

ghi

c/ Tệp tin dữ liệu là gì?

Tập hợp các bản ghi có liên quan với nhau và được lưu trên ổ đĩa

IV/ DUY TRÌ DỮ LIỆU :

1/ Duy trì tập tin là gì ?

Duy trì tập tin là Quy trình giữ cho tập tin hiện hành Việc duy trì tập tin bao gồm các công việc:

 Thêm các bản ghi

 Sửa đổi trên các bản ghi

 Xóa các bản ghi

a/ Tại sao phải thêm bản ghi?

Thêm một bản ghi khi mà bạn nhận được dữ liệu mới

b/ Tại sao phải sửa đổi trên bản ghi?

Sửa lại các dữ liệu bị sai

Cập nhật dữ liệu mới

c/ Tại sao phải xóa bản ghi ?

Khi bản ghi không còn được sử dụng nữa

Một số phần mềm gỡ bỏ bản ghi ngay lập tức, còn một số gắn cờ hiệu cho chúng

2/ Xác thực là gì?

Là quy trình so sánh dữ liệu với các luật để xem dữ liệu có đúng hay không

Giảm khả năng bị lỗi của dữ liệu và tăng cường tính đúng đắn của dữ liệu

trước khi lưu vào bộ nhớ

Các loại xác thực dữ liệu là:

a/ Kiểm tra chữ số

một vài số hoặc chữ được thêm vào hoặc chèn vào khóa chính để kiểm tra tính chính xác của giá trị của khóa chính

b/ Kiểm tra dạng chữ/ dạng số

Đảm bảo đúng loại dữ liệu nhập vào

c/ Kiểm tra phạm vi

Xác định xem số có nằm trong phạm vi cho phép hay không

d/ Kiểm tra tính đầy đủ

Chắc rằng một trường yêu cầu phải có dữ liệu

e/ Kiểm tra tính nhất quán

Kiểm tra tính hợp lý giữa các quan hệ của một hay hai trường hay nhiều hơn

V/ XỬ LÝ TẬP TIN SO VỚI CƠ SỞ DỮ LIỆU :

1/Hệ thống xử lý tập tin là gì?

Từng bộ phận hoặc khu vưc được tổ chức có các thiết lập dành cho tập tin

riêng

Các bảng ghi trong một tập tin có thể không có quan hệ với bất kỳ bảng ghi trong một tập tin nào khác

Các điểm yếu có thể mắc phải:

Sự dư thừa dữ liệu— nhiều trường giống nhau được lưu ở các tập tin khác

nhau

Dữ liệu biệt lập—gặp khó khăn khi truy cập vào dữ liệu được lưu ở các tập tin khác nhau

2/ Tiếp cận cơ sở dữ liệu là gì ?

Một vài chương trình và người dùng có thể chia sẽ dữ liệu trong cơ sở dữ liệu Những dữ liệu được bảo mật thì chỉ có người dùng được ủy quyền mới có thể truy cập vào một số dữ liệu nhất định

3/ Những điểm mạnh của phương pháp tiếp cận cơ sở dữ liệu là gì?

 Giảm sự dư thừa dữ liệu

 Tăng cường tính toàn vẹn của dữ liệu

 Chia sẻ dữ liệu

 Dễ dàng truy cập

 Giảm thời gian phát triển

VI/ HỆ THỐNG QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU :

Các hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu thông dụng (DBMSs) là Visual Foxpro, SQL server, DB2, Microsoft Access, Oracle…

1/ Từ điển cơ sở dữ liệu là gì?

Bao gồm dữ liệu của các tập tin trong cơ sở dữ liệu và các trường trong các tập tin trên

2/ Mẫu hỏi là gì?

Yêu cầu một du liệu nào đó trong một cơ sở dữ liệu

Ngôn ngữ truy vấn bao gồm những câu lệnh đơn giản, giống tiếng Anh cho phép người dùng lựa ra dữ liệu cần được hiển thị, in hoặc lưu trữ

3/ Mẫu hỏi có sẵn (QBE) là gì?

Chương trình xuất ra các bảng ghi phù hợp với tiêu chuẩn nhập vào của các trường mẫu

Có một giao diện đồ họa giúp người dùng có thể xuất ra dữ liệu

4/ Biểu mẫu là gì ?

Một của sổ hiển thị trên màn hình cho thấy khu vực nhập vào hoặc thay đổi dữ liệu trong cơ sở dữ liệu

Dùng để truy xuất và duy trì dữ liệu trong một cơ sở dữ liệu