CH03 行銷資訊系統行銷資訊系統資料庫資料庫模組模組 ---- 資料庫概論

大綱• 何謂資料庫 (database)• 資料處理模式的演進 ( 資料結構 )• 關聯式資料庫的儲存資料結構• 資料庫與一般檔案的比較• DBMS • 資料庫的三層綱目架構

3-1 何謂資料庫 (database)• (1) 資料庫是指由一群有關聯、有組織資料

的集合，資料以不重覆的方法儲存，使用者可以透過 DBMS 以檢索、排序、計算、組織、查詢等方法，可以有效率的轉換成有用的資訊。

• (2) DBMS 會將原始資料加以整理、分析、計算之後，提供給不同的使用者

3-2 、資料處理模式的演進 ( 資料結構 )• 1. 階層式資料庫 (Hierarchical Database)

• 2. 網狀式資料庫 (Network Database)

• 3. 關聯式資料庫 (Relational Database)

• 4. 物件導向資料庫 (object-Oriented Database)

3-2.1 階層式模型（ Hierarchical Model ）

• 階層式模型是資料庫系統中最早出現的資料模型，階層式資料庫系統採用階層式模型作為資料的組織方式。階層式資料庫系統的典型代表是 IBM 公司的 IMS （ Information Management System ）資料庫管理系統。階層式模型用樹形結構來表示各類個體以及個體間的關係。

• 在資料庫中定義滿足以下兩個條件的基本階層關係的集合為階層式模型：– a. 有而且只有一個節點沒有父節點，這個節點就稱為根節點。– b. 根以外的其它節點有而且只有一個父節點。

• 下圖為一個階層式模型的示例，由圖可看出階層式模型像一棵倒立的樹，節點的雙親是唯一的。

3-2.1 階層式模型（ Hierarchical Model ） (cont)

3-2.2 網路式模型（ Network Model ）

• 在現實世界事物之間的關係更多的是非階層關聯的，用階層式模型表示非樹形結構是很不直接的，網路式模型則可以克服這個困難。– 網路式資料庫系統採用網路式模型作為資料的組織方式。網狀資料模型的典形代表

是 DBTG 系統，也稱 CODASYL 系統，這是資料系統語言研究會 CODASYL （ Conference On Data System Language ）下屬的資料庫任務組（ Data Base Task Group , DBTG ）提出的一個系統方案。 DBTG 系統雖不是實際的軟體系統，但是它提出的基本概念、技術、方法具有普遍意義。

• 在資料庫中定義滿足以下兩個條件的基本階層關係的集合為網路式模型：– a. 允許一個以上的節點無雙親。– b. 一個節點可以有多於一個的雙親。

• 由定義可以看出，階層式模型中子節點與父節點的關係是唯一的，而在網路式模型中這種關係可以不唯一。因此，要為每個關係命名，並指出與該關係有關的雙親記錄和子女記錄。

3-2.23-2.2 網路式模型（網路式模型（ Network ModelNetwork Model ）） (cont)(cont)• 下面三個圖都是網路式模型的例子： （ L1 ~ L3 為關係名稱， R1 ~ R

3 為節點名稱）

3-2.3 關聯式模型（ Relational Model ） • 關聯式模型是目前最重要的一種資料模型。關聯資料庫

系統採用關聯式模型作為資料的組織方式。 1970 年美國 IBM 公司 San Jose 研究室的研究員 E.F.Codd 首次提出了資料庫系統的關聯式模型，開創了資料庫關聯方法和關聯資料理論的研究，為資料庫技術奠定了理論基礎。由於 E.F.Codd 的傑出工作，他於 1981 年獲得 ACM 圖靈獎。

• 關聯式資料庫：

– 所有資料檔案都是以二維的表格儲存，只要在資料表間有相同的資料欄位存在，那麼多個資料表間的資料，便可以互相交使用，或是合併，這也是目前應用最廣泛的資料庫結構。

關聯式資料庫關聯圖關聯式資料庫關聯圖

3-2.4 物件導向資料庫 (object-Oriented Database)

• 是未來資料庫發展的趨勢

3-3 、關聯式資料庫的儲存資料結構• 1. 資料表是資料行 (column) 與資料列 (Row)所組合而

成。

• 2. 資料行是 (column)又可稱為欄位 (field)或屬性 (attribute)

• 3. 資料列 (row)又可稱為記錄 (record)或值組 (tuples)

關聯式資料庫的儲存資料結構關聯式資料庫的儲存資料結構

關聯式資料庫的儲存資料結構關聯式資料庫的儲存資料結構

關聯式資料庫的儲存資料結構關聯式資料庫的儲存資料結構

3-3.13-3.1 資料庫的組成分析資料庫的組成分析• 由以上資料庫的組成分析：

– 1.Byte(字元 ) ：資料庫的最小單位。– 2.field(欄位 ) ：是由許多個「字元」組成的。– 3.Record( 資料記錄 ) ：是由許多「欄位」組成的。– 4.Table( 資料表 ) ：是由許多個「資料記錄」所組成的。– 5.Database( 資料庫 ) ：是由許多個「資料表」所組成的。

• 由小到大的排列，其最小的單位是 Bit(位元 ) ，而最大的單位則是 Data Base( 資料庫 ) ，我們可以由下列的排列，即可了解。

• Bit(位元 )→Byte(字元 )→Field( 資料 )→Record( 資料錄 )→Table( 資料表 )→Data Base( 資料庫 )

3-4 、資料庫與一般檔案的比較• 管理資料的系統有二種，檔案管理系統與資料庫管理系統。

– 1. 檔案管理系統：• (1) 一次只能處理一個檔案。• (2)針對每一種不同的資料，設計不同的存取方式。

– 2. 資料庫管理系統：• (1) 資料的存取不須透過程式設計師的設計，只須交由資料庫管理系統處理即可

• (2) 關聯式資料庫管理系統提供了 index的功能，可以處理龐大而複雜的資料

3-4.1 3-4.1 資料庫與一般檔案的比較資料庫與一般檔案的比較

• 上圖為檔案管理系統• 下圖為資料庫管理系統

3-4.2 檔案管理系統的缺點

• (1) 資料重複性高

• (2) 導致資料不一致

• (3) 資料無法整合及共享

• (4) 資料與程式高度相依

• (5)安全性低

3-5、 DBMS

• 是做為使用者與資料庫之間的界面，提供下列功能：

– (1) 資料新增 (Insert)

– (2) 資料更新 (Update)

– (3) 資料刪除 (Delete)

– (4) 資料查詢 (Query)

– (5) 資料列印 (Print)

3-5.1 DBMS

3-5.2 DBMS 系統

• 大型 DBMS ： Oracle 、 Informix、 SyBase

• 中型 DBMS ： SQL Server

• 小型 DBMS ： DB2 、 Access 、 Foxpro

3-6、資料庫的三層綱目架構• 外部層 ( 使用者邏輯層 ) ：

– 使用者所看到的部份，例如關聯式資料庫的檢視表、各種表格及報表。

• 概念層 (邏輯層 ) ：– 用來描述使用者與資料庫的溝通，以及描寫每個資料

實體與資料實體的關係，亦即是 E-R Model ，例如：資料庫正規化。

• 內部層 ( 實體層 ) ：– 用來描述資料如何實際儲存在資料庫中。

三層綱目架構三層綱目架構