Bài giảng môn học Hệ cơ sở dữ liệu: Chương 1 - Nguyễn Như Hoa

Bài giảng Hệ cơ sở dữ liệu - Chương 1: Tổng quan về CSDL và Hệ quản trị CSDL cung cấp cho người học các kiến thức: Khái niệm về Cơ sở dữ liệu (DB) và Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS), các mô hình dữ liệu, các giai đoạn thiết kế Cơ sở dữ liệu. Mời các bạn cùng tham khảo.

Giới thiệu môn học

Hệ cơ sở dữ liệu

Gv Nguyễn Như Hoa

nguyennhuhoa060@gmail.com

nnhoa06.blogspot.com

Mục tiêu môn học

 Nắm được các khái niệm và tầm quan trọng của CSDL và hệ quản trị CSDL

 Xây dựng được mô hình thực thể kết hợp

 Xây dựng được mô hình CSDL quan hệ

 Có khả năng hiện thực và khai thác CSDL bằng ngôn ngữ SQL

2

Nội dung môn học

Nội dung

Số tiết

Lý thuyết

Số tiết Thực hành

Kiểm tra & Đánh giá

• Thi giữa kỳ : tự luận

• Thi cuối kỳ : tự luận

• Kiểm tra thường kỳ : 3 bài

4

[3] Ramez Elmasri, Shamkant B Navathe, 2011

Fundamentals of Database systems, 6th edition,

Addison-Wesley

[4] Fred R McFadden, Jeffrey A.Hoffer, Mary B.Prescott ,

1999 Modern Database management, 5th edition,

Addison Wisley

Giáo trình và TLTK

– Tài liệu tham khảo:

[1] Các hệ CSDL lý thuyết và thực hành – Hồ Thuần, Hồ Cẩm Hà –

Nhà xuất bản giáo dục, 2004

[2] Database Management Systems – Raghu Ramakrishnan &

Johannes Gehrke, 3th edition, USA

[3] Peter Rob, Carlos Coronel, Database Systems: Design,

Implementation and Management, 4th Edition, Course

Technology, 2000

[4] Philip M.Lewis, Arthur Bernstein, Michael Kifer, Databases and

Transaction Processing , Addison Wesley, 2002

[5] Hector Garcia-Molina, Jeffrey D.Ullman, Jennifer Widom,

Database Systems: the complete Book, 2000

6

Chương 1 Tổng quan về CSDL và Hệ quản trị CSDL

Giáo trình & Tài liệu tham khảo:

1 Ramez Elmasri, Shamkant B Navathe, 2011 Fundamentals of Database

systems, 6th edition, Addison-Wesley

3 Bộ slide bài giảng của Nguyễn Minh Thư, Khoa CNTT, ĐH KHTN TPHCM

4 Bộ slide bài giảng của Trần Thị Kim Chi, Khoa CNTT, ĐH Công nghiệp TPHCM

Gv Nguyễn Như Hoa

Nội dung chương 1

• Khái niệm về Cơ sở dữ liệu (DB) và Hệ quản trị

cơ sở dữ liệu (DBMS)

• Các mô hình dữ liệu

• Các giai đoạn thiết kế Cơ sở dữ liệu

8

Giới thiệu (1)

• Hoạt động của bất kỳ Tổ chức nào thường dẫn

đến phát sinh dữ liệu, lưu trữ , xử lý và khai thác

Giới thiệu (2)

• Dữ liệu (data)

– Một mô tả hình thức về Tổ chức và hoạt động của

nó

• Tên, địa chỉ, số điện thoại, … của khách hàng

• Tên, thời lượng, giáo viên, số lượng SV, ngày bắt đầu, … của một khóa học

• Mã số thẻ, tên, địa chỉ, số điện thoại, … của độc giả (thư viện)

• Thông tin (Information)

– Dữ liệu đã qua xử lý

10

Giới thiệu (3)

Dữ liệu

1 10273 Nguyễn Văn Hoà CDTH7 1996

2 00298 Nguyễn Minh Tâm CDTH7 1996

Giới thiệu (4)

• Cơ sở dữ liệu (Database hay DB)

– Một tập hợp có cấu trúc của những dữ liệu có liên

quan với nhau được lưu trữ trong máy tính

• Danh sách sinh viên

• Niên giám điện thoại

• Danh mục các đề án – Một CSDL biểu diễn một phần của thế giới thực (một

tổ chức và hoạt động của nó)

– CSDL được thiết kế, xây dựng, và lưu trữ với một mục đích xác định, phục vụ cho một số ứng dụng và người dùng

• Tập ngẫu nhiên của các dữ liệu không thể xem là một CSDL

12

• Xây dựng – lưu trữ dữ liệu lên bộ nhớ phụ

• Xử lý – truy vấn, cập nhật và phát sinh báo cáo – Vd: SQL server, Oracle, Mysql, …

Một ví dụ về Hệ CSDL (1)

Xử lý truy vấn

MS SQL SERVER

Truy xuất dữ liệu

CSDL Sinhviên

Định nghĩa CSDL

Người sử dụng

Chương trình Quản Lý KQHT của Sinh viên

Hệ CSDL

18

Một ví dụ về Hệ CSDL (3)

Quá trình phát triển (1)

• Tiếp cận cũ : Tập tin (file)

Hệ Thống Quản

Lý Tập Tin

Tập tin

Tập tin Dữ liệu

20

Quá trình phát triển (2)

• Tiếp cận cũ : Tập tin (file)

– Các hạn chế

• Dữ liệu bị trùng lắp và dư thừa

• Thiếu tính nhất quán giữa các dữ liệu

• Khó khăn trong việc truy xuất

• Việc chia sẻ dữ liệu bị hạn chế

• Khó khôi phục

Quá trình phát triển (3)

• Tiếp cận hiện nay : Cơ sở dữ liệu (Database)

Hệ Quản Trị CSDL

Đặc tính của cách tiếp cận

Cơ sở dữ liệu

• Các đặc tính nổi bật

– Tính tự mô tả

– Tính trừu tượng dữ liệu

– Tính độc lập giữa chương trình và dữ liệu

– Tính nhất quán

– Hỗ trợ nhiều cách nhìn dữ liệu và chia sẽ dữ liệu

• Các định nghĩa mô tả CSDL được lưu trữ trong catalog

• Dữ liệu trong catalog gọi là meta-data (data of data)

Name Type Length Description

24

Tính độc lập

• Độc lập giữa chương trình ứng dụng và dữ liệu

– Định nghĩa về cấu trúc data được lưu trữ trong

DBMS catalog , tách biệt với chương trình ứng

dụng -> có những thay đổi trong cấu trúc data

không đòi hỏi thay đổi chương trình ứngdụng

– Vd : Thêm mục dữ liệu “ngày sinh” vào các bản

Tính nhất quán

• Lưu trữ dữ liệu thống nhất và tập trung

– Tránh được tình trạng trùng lắp thông tin

Chia sẽ dữ liệu dễ dàng

• Dữ liệu phục vụ cho nhiều ứng dụng được lưu trữ tập trung và được chia sẻ dễ dàng qua hỗ trợ của hệ QTCSDL

• Hệ QTCSDL có cơ chế cho phép truy xuất dữ liệu từ nhiều user đồng thời

– Tránh được việc tranh chấp dữ liệu

– Bảo đảm dữ liệu luôn đúng tại mọi thời điểm

Người sử dụng CSDL

• Quản trị viên (Database Administrator - DBA)

• Thiết kế viên (Database Designer)

• Người dùng cuối (End User)

30

Người dùng cuối

• Người ít sử dụng

– Ít khi truy cập CSDL, nhưng cần những thông tin khác nhau trong mỗi lần truy cập và dùng những câu truy vấn phức tạp

– Vd : Người quản lý

• Người sử dụng thường xuyên

– Thường xuyên truy vấn và cập nhật CSDL nhờ vào một

số các chức năng đã được xây dựng sẳn

34

Mô hình dữ liệu

• Thế giới thực được mô hình hóa

• Một mô hình dữ liệu bao gồm

– Một tập các khái niệm để mô tả và điều khiển dữ liệu, thể hiện các mối quan hệ và ràng buộc trên dữ liệu

của một tổ chức

– Các ký hiệu để trình bày mô hình, cho phép người

thiết kế DB và users có thể đọc và hiểu về dữ liệu của

Mô hình dữ liệu (tt)

• Mô hình mức cao (mức khái niệm)

– Cung cấp các khái niệm gần gũi với người dùng

– Mô hình phải tự nhiên và giàu ngữ nghĩa

– VD: mô hình thực thể kết hợp (ER), mô hình đối tượng…

• Mô hình cài đặt (mức logic)

– Đưa ra các khái niệm người dùng có thể hiểu được nhưng không quá xa với cách dữ liệu được tổ chức thật sự trên máy tính

– VD: mô hình quan hệ, mô hình mạng, mô hình phân cấp

• Mô hình mức thấp (mức vật lý)

– Đưa ra các khái niệm mô tả chi tiết về cách thức dữ liệu được lưu trữ trong máy tính

MaMH

Khoa TenMH

(0,n)

Hocky Gvien Nam

MaHP

Ví dụ mô hình đối tượng

SuaDiem()

HPhan

Ten SLuong 0 *

HPhan

MaHP SLuong MaMH

MHoc

MaMH TenMH Khoa TinChi

DKien

MaMH MaMHTruoc

Lược đồ CSDL (Schema)

• Cấu trúc của CSDL gọi là schema (lược đồ csdl)

• Hình vẽ biểu diễn schema gọi là schema diagram

• Ví dụ:

SVien Ten MaSV Nam Khoa

TenMH MaMH TinChi Khoa Mhoc

42

Thể hiện của CSDL (Instance)

• Dữ liệu/trạng thái của CSDL ở một thời điểm

nào đó gọi là Instance

Nhap mon tin hoc

Cau truc du lieu

Mhoc

Toan roi rac

Co so du lieu

MaMH COSC1310 COSC3320 MATH2410 COSC3380

Các giai đoạn thiết kế cơ sở dữ liệu (1)

Phụ thuộc HQT cụ thể Độc lập HQT

Thế giới thực

Phân tích yêu cầu

Thiết kế mức quan niệm

Thiết kế mức logic

Thiết kế mức vật lý

Các yêu cầu về dữ liệu

Lược đồ quan niệm

Lược đồ logic

Lược đồ trong Hiện thực Chương trình

Thiết kế Chương trình ứng dụng

Phân tích chức năng

Các yêu cầu về chức năng

Các đặc tả chức năng

Các giai đoạn thiết kế cơ sở dữ liệu (2)

Phụ thuộc HQT cụ thể Độc lập HQT

Thế giới thực Phân tích yêu cầu

Thiết kế mức quan niệm

Thiết kế mức logic

Thiết kế mức vật lý

Các yêu cầu về dữ liệu

Lược đồ quan niệm ( ERD )

Lược đồ logic (Relational DB shema )

Lược đồ trong ( Tables )

Tóm tắt & Câu hỏi ?

Mô hình đối tượng

Mô hình ER

Lược đồ CSDL Thể hiện CSDL

Database Sytem

(hệ CSDL)