bÀi giẢng hỌc phẦn cƠ sỞ dỮ liỆu vÀ quẢn trỊ cƠ sỞ dỮ...

of 22/22
TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI GIẢNG HỌC PHẦN CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU Giảng viên: ThS. Nguyễn Vƣơng Thịnh Bộ môn: Hệ thống thông tin Hải Phòng, 2013 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU

Post on 29-Aug-2019

221 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

    KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

    BÀI GIẢNG HỌC PHẦN

    CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU

    Giảng viên: ThS. Nguyễn Vƣơng Thịnh

    Bộ môn: Hệ thống thông tin

    Hải Phòng, 2013

    Chương 1

    TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU

  • 2

    Thông tin về giảng viên

    Họ và tên Nguyễn Vƣơng Thịnh

    Đơn vị công tác Bộ môn Hệ thống thông tin – Khoa Công nghệ thông tin

    Học vị Thạc sỹ

    Chuyên ngành Hệ thống thông tin

    Cơ sở đào tạo Trƣờng Đại học Công nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội

    Năm tốt nghiệp 2012

    Điện thoại 0983283791

    Email [email protected]

  • 3

    Tài liệu tham khảo

    1. Elmasri, Navathe, Somayajulu, Gupta, Fundamentals of Database

    Systems (the 4th Edition), Pearson Education Inc, 2004.

    2. Nguyễn Tuệ, Giáo trình Nhập môn Hệ Cơ sở dữ liệu, Nhà xuất bản

    Giáo dục Việt Nam, 2007.

    3. Nguyễn Kim Anh, Nguyên lý của các hệ Cơ sở dữ liệu, Nhà xuất bản

    Đại học Quốc gia Hà Nội, 2004.

  • 4

    Tài liệu tham khảo

  • TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU

    1.1. KHÁI NIỆM VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU

    1.2. HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU

    1.3. CÁC MỨC TRỪU TƢỢNG VÀ CÁC MÔ HÌNH DỮ LIỆU

    1.4. SỰ ĐỘC LẬP DỮ LIỆU VÀ LƢỢC ĐỒ 03 MỨC

    5

  • 6

    1.1. KHÁI NIỆM VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU

    Cơ sở dữ liệu (Database) có thể xem là một tập hợp các

    dữ liệu có quan hệ với nhau (related data).

    Dữ liệu (Data) là thông tin về những sự kiện đã biết (sự vật, hiện

    tượng/đối tượng trong thế giới thực), được ghi lại trên các phương

    tiện lưu trữ và mang một ý nghĩa ngầm định.

    Ông Smith là một người đàn

    ông trung niên (khoảng 45

    tuổi) làm nghề giáo viên

    Name Sex Age Job

    Tony M 50 Doctor

    Smith M 45 Teacher

    Marry F 22 Student

    Tom M 26 Police

    Dữ liệu

    (data)

    Cơ sở dữ liệu

    (Database) Thông tin

    (Information)

    Name Sex Age Job

    Smith M 45 Teacher

  • 7

    CÁC THUỘC TÍNH CỦA CƠ SỞ DỮ LIỆU:

    Cơ sở dữ liệu thƣờng phản ánh một khía cạnh nào đó

    của thế giới thực (miniworld). Mọi thay đổi của thế

    giới thực trong phạm vi đó đều phải đƣợc phản ánh

    trong cơ sở dữ liệu.

    Ông Smith chuyển từ nghề

    giáo viên sang làm nhân viên

    phát hành sách (book seller)

    Job

    Book Seller

    Name Sex Age Job

    Smith M 45 Teacher

  • 8

    Cơ sở dữ liệu là một tập hợp dữ liệu có quan hệ logic

    chặt chẽ với nhau và mang một ý nghĩa nào đó. Một tập

    hợp hỗn tạp và ngẫu nhiên của dữ liệu không thể xem

    là một cơ sở dữ liệu.

  • 9

    Một cơ sở dữ liệu đƣợc thiết kế, xây dựng và lƣu trữ

    dữ liệu cho một mục đích cụ thể nào đó. Nó hƣớng tới

    một nhóm ngƣời dùng và những ứng dụng mà nhóm

    ngƣời dùng này quan tâm.

    Nhà quản lý

    Nhân viên

    CSDL giao nhận

    Container tại bãi Phần mềm quản lý

    giao nhận Container

    tại bãi

  • 10

    1.2. HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU

    1.2.1. KHÁI NIỆM

    Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS): là một tập hợp các

    chƣơng trình phần mềm cho phép tạo ra (create) và duy

    trì, khai thác (maintain) các cơ sở dữ liệu.

  • 11

    1.2.2. CHỨC NĂNG CỦA HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU

    Hệ quản trị CSDL là một hệ thống phần mềm có tính

    năng tổng quát, cung cấp các chức năng cho phép định

    nghĩa (thiết kế) (defining), xây dựng (constructing), khai

    thác (manipulating) và chia sẻ (sharing) các cơ sở dữ

    liệu giữa những người dùng và ứng dụng khác nhau.

    A. Định nghĩa/Thiết kế CSDL (Defining): xác định ra các

    kiểu dữ liệu, các cấu trúc, các ràng buộc đối với dữ liệu

    đƣợc lƣu trữ.

    B. Xây dựng CSDL (Constructing): là tiến trình lƣu trữ bản

    thân dữ liệu của CSDL lên các thiết bị lƣu trữ dƣới sự điều

    khiển của hệ quản trị CSDL.

  • 12

    C. Khai thác CSDL (Manipulating): bao gồm các chức

    năng nhƣ truy vấn để lấy về dữ liệu, cập nhật CSDL để

    phản ánh những thay đổi của thế giới thực, kết xuất các

    báo biểu (report) từ dữ liệu

    D. Chia sẻ CSDL (Sharing): cho phép nhiều ngƣời dùng và

    ứng dụng truy xuất CSDL đồng thời.

    E. Bảo vệ CSDL (Protection):

    Bảo vệ hệ thống (System Protection): ngăn ngừa những

    sự cố có thể xảy ra đối với CSDL do sự hỏng hóc của

    phần cứng hoặc phần mềm.

    Bảo mật CSDL (Security Protection): ngăn ngừa những

    truy cập trái phép vào CSDL.

    F. Duy trì CSDL (Maintain): cho phép những thay đổi (tiến

    hóa) trong CSDL để phù hợp với sự thay đổi của thế giới

    thực.

  • 13

    Ngƣời dùng/Lập trình viên

    Chƣơng trình ứng dụng/Truy vấn

    (Application Programs/Queries)

    Phần mềm xử lý truy vấn/chƣơng trình

    (Software to process queries/programs)

    Phần mềm truy xuất dữ liệu đƣợc lƣu trữ

    (Software to Access Stored Data)

    Dữ liệu cấu trúc

    (Meta – Data)

    Dữ liệu lƣu trữ

    (Stored Database)

    Hệ quản trị

    CSDL

  • 14

    1.3. CÁC MỨC TRỪU TƢỢNG DỮ LIỆU VÀ

    CÁC MÔ HÌNH DỮ LIỆU

    1.3.1. SỰ TRỪU TƢỢNG DỮ LIỆU (DATA ABSTRACTION)

    Cho phép tạo ra sự độc lập tƣơng đối giữa chƣơng trình

    và dữ liệu → Không cần thay đổi chƣơng trình ứng

    dụng khi cấu trúc lƣu trữ dữ liệu thay đổi.

    Hệ quản trị

    CSDL

  • 15

    Hệ quản trị CSDL cung cấp khả năng biểu diễn dữ liệu

    ở mức khái niệm (conceptual representation): ẩn giấu

    đi chi tiết của việc lƣu trữ dữ liệu và thực thi các thao

    tác trên dữ liệu.

    Mô hình dữ liệu (Data Model) là một kiểu trừu tƣợng

    hóa cho phép biểu diễn dữ liệu ở mức khái niệm bằng

    cách sử dụng các khái niệm logic nhƣ: đối tƣợng

    (object), thuộc tính (property), liên kết giữa các đối

    tƣợng (relationship),...

    → ẨN GIẤU ĐI CHI TIẾT VỀ VIỆC LƢU TRỮ VÀ THỰC THI

    TRÊN CƠ SỞ DỮ LIỆU.

  • 16

    1.3.2. CÁC LOẠI MÔ HÌNH DỮ LIỆU

    A. Mô hình dữ liệu mức khái niệm (Conceptual Data Model)

    Sử dụng các khái niệm gần gũi với nhận thức của ngƣời

    dùng cuối nhƣ: Thực thể (Entity), Thuộc tính (Attribute),

    Liên kết (Relationship),...

    Phụ

    Thuộc

    Ngƣời Phụ

    Thuộc

    Tình Trạng

    Sức Khỏe

    Giới Tính

    Họ Tên

    Quan Hệ

    Ngày

    Sinh

    N

    Nhân Viên

    1 Họ Tên

    Chuyên

    Môn

    Trình độ Ngoại

    Ngữ

    Mã NV

  • 17

    B. Mô hình dữ liệu mức vật lý (Physical Data Model)

    Sử dụng các khái niệm mô tả chi tiết cách thức lƣu trữ

    dữ liệu trên bộ nhớ → Chỉ phù hợp với các chuyên gia

    tin học, khó hiểu với ngƣời dùng cuối.

    Record 0 Record 1 Record 2 Record 3

    Record 4 Record 5 Record 6 Record 3

    P

  • 18

    C. Mô hình dữ liệu mức logic (Implementation Data Model):

    Là mức trung gian của 2 mức trên.

    Sử dụng các khái niệm có thể hiểu đƣợc với dùng cuối

    những cũng khá gần gũi với cách thức lƣu trữ dữ liệu

    trên máy tính.

    Lớp

    Mã Lớp

    Tên Lớp

    Phòng Học

    Học Viên

    Mã HV

    Tên HV

    Năm Sinh

    Điểm Thi

    Mã Lớp

    Mã Lớp Tên Lớp Phòng học

    L1 Word T001 P203

    L2 Word T002 P204

    Mã HV Tên HV Năm

    Sinh

    Điểm

    Thi

    Lớp

    HV01 An 1984 5.5 L1

    HV02 Bình 1989 7.0 L2

    HV03 Cƣờng 1985 6.5 L1

  • 19

    1.4. KIẾN TRÚC LƢỢC ĐỒ 03 MỨC VÀ SỰ

    ĐỘC LẬP DỮ LIỆU

    Khung nhìn

    ngoài

    (External View)

    Khung nhìn

    ngoài

    (External View)

    Lược đồ khái niệm

    (Conceptual Schema)

    Lược đồ trong

    (Internal Schema)

    . . . MỨC NGOÀI (External Level)

    MỨC KHÁI NIỆM

    (Conceptual Level)

    MỨC TRONG

    (Internal Level)

    Ánh xạ mức ngoài – mức

    khái niệm

    Ánh xạ mức khái niệm –

    mức trong

    Ngƣời dùng cuối

    (End User)

    CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐƢỢC LƢU TRỮ

    (Stored Database)

  • 20

    A. Mức trong (Internal Level)

    Bao gồm một lƣợc đồ trong (Internal Schema) dùng để

    mô tả cấu trúc lƣu trữ vật lý của cơ sở dữ liệu.

    Lƣợc đồ trong sử dụng mô hình dữ liệu mức vật lý

    (physical data model) và mô tả hoàn chỉnh chi tiết của

    việc lƣu trữ dữ liệu và cách thức truy cập dữ liệu vật lý.

    B. Mức khái niệm (Conceptual Level)

    Bao gồm lƣợc đồ khái niệm mô tả cấu trúc của toàn bộ

    cơ sở dữ liệu ứng với một nhóm các ngƣời dùng.

    Lƣợc đồ khái niệm che dấu đi chi tiết của cấu trúc lƣu

    trữ vật lý và chỉ tập trung vào mô tả các thực thể, kiểu

    dữ liệu, liên kết giữa các thực thể, các thao tác của

    ngƣời dùng và các ràng buộc .

  • 21

    C. Mức ngoài (External Level)

    Bao gồm một số các khung nhìn (user view) hay còn

    gọi là lƣợc đồ ngoài (External Schema).

    Mỗi khung nhìn chỉ mô tả một phần của cơ sở dữ liệu

    mà một nhóm ngƣời dùng cụ thể quan tâm và che dấu

    toàn bộ phần còn lại đối với nhóm ngƣời dùng đó.

    SỰ ĐỘC LẬP DỮ LIỆU (DATA INDEPENDENCE)

    Độc lập dữ liệu mức logic: Là khả năng cho phép

    thay đổi lƣợc đồ khái niệm mà không ảnh hƣởng tới

    các lƣợc đồ ngoài và chƣơng trình ứng dụng.

    Độc lập dữ liệu mức vật lý: Là khả năng cho phép

    thay đổi lƣợc đồ trong mà không ảnh hƣởng tới

    lƣợc đồ khái niệm.

  • Q & A

    22