intTypePromotion=1
ADSENSE

Giáo trình môn cơ sở dữ liệu - ĐH Quy Nhơn

Chia sẻ: Nguyenthi Mydung | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:127

309
lượt xem
86
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cung cấp các khái niệm và kiến thức cơ bản nhất về CSDL và HQTCSDL. Các mô hình cơ sở dữ liệu Phân tích các dạng chuẩn hóa CSDL và khái niệm phụ thuộc hàm trong quá trình phân tích và thiết kế CSDL. Giới thiệu về mô hình CSDL quan hệ, các khái niệm về thực thể và mối quan hệ. Giới thiệu các toán tử và phép toán của đại số quan hệ. Giới thiệu hai ngôn ngữ thông dụng với mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ: MS Access và SQL Server. Cung cấp cho sinh...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình môn cơ sở dữ liệu - ĐH Quy Nhơn

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN Khoa Kỹ thuật & Công nghệ – Bộ môn Điện tử _ Viễn thông CƠ SỞ DỮ LIỆU GV: ThS. Đặng Thị Từ Mỹ
  2. Mục đích môn học Cung cấp các khái niệm và kiến thức cơ bản nhất về CSDL và 1. HQTCSDL. Các mô hình cơ sở dữ liệu. 2. Phân tích các dạng chuẩn hóa CSDL và khái niệm phụ thuộc hàm trong 3. quá trình phân tích và thiết kế CSDL. Giới thiệu về mô hình CSDL quan hệ, các khái niệm về thực thể và 4. mối quan hệ. Giới thiệu các toán tử và phép toán của đại số quan hệ. 5. Giới thiệu hai ngôn ngữ thông dụng với mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ: 6. MS Access và SQL Server. Cung cấp cho sinh viên khả năng độc lập trong việc tự phân tích và mô 7. hình hóa một công việc cụ thể trên thế giới thực vào việc xây dựng một ứng dụng CSDL vừa và nhỏ. Yêu cầu sau khóa học sinh viên phải nắm vững được những quy tắc và 8. nguyên lý cũng như quy trình mô hình hóa và thiết kế một ứng dụng CSDL bất kỳ ở phạm vi vừa và nhỏ.
  3. 1_ Giới thiệu 1.1. Khái niệm cơ bản về cơ sở dữ liệu a. Cơ sở dữ liệu (CSDL) là gì? b. Ưu điểm của CSDL 1.2. Kiến trúc một hệ cơ sở dữ liệu 1.3. Sơ bộ lịch sử phát triển 1.4. Các loại mô hình dữ liệu cơ bản a. Mô hình quan hệ (Relational Data Model) b. Mô hình phân cấp (Hierarchical Data Model) c. Mô hình mạng (Network Data Model) 1.5. Tính độc lập dữ liệu 1.6. Kết luận
  4. 1.1. Khái niệm cơ bản về cơ sở dữ liệu a. Cơ sở dữ liệu (CSDL) là gì? Đặc điểm của CSDL (DataBase)  Là tập hợp dữ liệu liên quan được lưu trên các bộ nhớ ngoài (đĩa  từ, trống từ...). Có một tập các chương trình ứng dụng được chạy với các dữ liệu  này và thậm chí dùng để truyền đi xa. CSDL là một tổ hợp: đó là một tập hợp nhiều loại dữ liệu cho  nhiều người dùng với nhiều mục đích khác nhau. Định nghĩa CSDL  CSDL là một tập hợp các dữ liệu được lưu trữ để phục vụ các hệ  thống ứng dụng. Hệ quản trị CSDL (DBMS-DataBase Management System)  Phần chương trình để có thể xử lý, thay đổi tập hợp các dữ liệu  này Như một bộ diễn dịch (Interpreter) với ngôn ngữ bậc cao 
  5. 1.1. Khái niệm cơ bản về cơ sở dữ liệu b. Ưu điểm của CSDL Tại sao người ta cần lưu trữ dữ liệu trong một tổ  hợp như CSDL? CSDL cung cấp một sự điều khiển tập trung đối với các  dữ liệu trong CSDL. Các phần tử trong hệ thống CSDL  S oftware Hardware DataBase Data Administrator
  6. 1.1. Khái niệm cơ bản về cơ sở dữ liệu b. Ưu điểm của CSDL ...(tiếp) Những ưu điểm của sự điều khiển tập trung  Giảm sự dư thừa dữ liệu cần lưu trữ.  Có thể tránh được những xung đột về dữ liệu được lưu trữ.  Có thể dùng chung dữ liệu đã được lưu trữ .  Có thể chuẩn hoá dữ liệu giúp đơn giản hoá các vấn đề về bảo  hành và trao đổi dữ liệu giữa các lần cài đặt. Có thể áp dụng các phương pháp bảo mật với dữ liệu.  Duy trì được sự thống nhất dữ liệu để đảm bảo CSDL chỉ chứa  dữ liệu chính xác. Có thể cân đối được các đòi hỏi xung đột nhau.  Dữ liệu là độc lập, độc lập với cấu trúc bộ nhớ, với phương pháp  lưu trữ và tiếp cận thông tin. Đảm bảo quy tắc toàn vẹn dữ liệu. 
  7. 1.2. Kiến trúc một hệ cơ sở dữ liệu Theo mặt cắt dọc Người sử dụng A1 A2 B1 B2 B3 Hình 1 Ngôn ngữ Ngôn ngữ Ngôn ngữ Ngôn ngữ Ngôn ngữ Không gian Không gian Không gian Không gian Không gian làm việc làm việc làm việc làm việc làm việc * Lược đồ ngoài Mô hình ngoài A Mô hình ngoài B (External Schema) (Khung nhìn A) (Khung nhìn B) (External Model A) (External Model B) ánh xạ giữa ánh xạ giữa Người quản trị mô hình ngoài B và mô hình ngoài A và mô hình khái niệm mô hình khái niệm hệ thống CSDL (Database Mô hình dữ liệu Lược đồ khái niệm Hệ quản trị Administrator) (Data Model) Mô hình khái niệm Cơ sở dữ liệu Xây dựng và (Conceptual model) (DBMS) Bảo trì các lược đồ và các ánh ánh xạ giữa x ạ. mô hình khái niệm và mô hình trong Lược đồ trong M« h×nh tro ng (Inte rnal mo de l) D ấu * b i ể u t hị s ự (Internal schema) (C¬ s ë d÷ liÖu ®-îc l-u tr÷) liên hệ với (Storage structure người sử dụng definition)
  8. 1.2. Kiến trúc một hệ cơ sở dữ liệu a) Các mức của kiến trúc Mức ngoài (hay còn gọi là khung nhìn)  Mức ngoài liên quan đến cách nhìn, quan niệm của từng  người sử dụng CSDL vì vậy còn gọi là "khung nhìn". Có nhiều "cách nhìn ở mức ngoài" khác nhau. Mỗi cách  nhìn (mỗi khung nhìn) bao gồm sự biểu diễn trừu tượng của một phần nào đó của CSDL. Hầu hết những người sử dụng không quan tâm đến  tổng thể toàn bộ CSDL mà chỉ quan tâm đến một phần riêng biệt nào đó của CSDL.
  9. 1.2. Kiến trúc một hệ cơ sở dữ liệu a) Các mức của kiến trúc...(tiếp) Mức khái niệm  Mức khái niệm cho phép ta định nghĩa một cách nhìn  thống nhất cho người sử dụng. "Cách nhìn ở mức khái niệm" bao gồm sự biểu diễn  trừu tượng của tổng thể toàn bộ CSDL. Thực chất đây là mức logic của toàn bộ CSDL  Mức trong (còn gọi là mức vật lý)  Mức trong rất gần với cách lưu trữ trong bộ nhớ máy  tính. CSDL vật lý (CSDL ở mức vật lý) là các tệp dữ liệu theo  một cấu trúc nào đó được lưu trên các thiết bị nhớ ngoài. 
  10. 1.2. Kiến trúc một hệ cơ sở dữ liệu b) Các khái niệm Khái niệm "thể hiện" (instance)  Một khi CSDL đã được thiết kế, thường người ta chỉ  quan tâm đến "Bộ khung" hay còn gọi là "mẫu" của CSDL. Dữ liệu hiện có trong CSDL gọi là "thể hiện" của CSDL.  Mặc dù dữ liệu có thể thay đổi trong một chu kỳ thời  gian nào đó nhưng "bộ khung" của CSDL vẫn không thay đổi. Khái niệm "lược đồ" (schema)  Khái niệm "bộ khung" nêu ở phần trước bao gồm một  số danh mục hoặc chỉ tiêu hoặc một số kiểu của các thực thể trong CSDL. Giữa các thực thể có thể có những mối quan hệ nào đó 
  11. 1.2. Kiến trúc một hệ cơ sở dữ liệu b) Các khái niệm ...(tiếp) Khái niệm "lược đồ" (schema)  Các loại lược đồ  Lược đồ khái niệm là bộ khung của CSDL khái niệm (gọi tắt  của CSDL ở mức khái niệm). Lược đồ khái niệm là sự biểu diễn thế giới thực bằng một loạt  ngôn ngữ phù hợp. Hệ QTCSDL cung cấp ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu (DDL - Data  Definition Language) để xác định lược đồ khái niệm. DDL là một ngôn ngữ bậc cao, có khả năng mô tả lược đồ khái  niệm bằng cách biểu diễn của mô hình dữ liệu. Lược đồ vật lý (hay lược đồ trong) dùng cho bộ khung của  CSDL ở mức vật lý. Lược đồ con (Subschema) được gọi thay cho khung nhìn. 
  12. 1.2. Kiến trúc một hệ cơ sở dữ liệu Theo mặt cắt ngang Các thao tác với bộ khung Các truy vấn Các thao tác với dữ liệu (Schema operations) (Query) (Data operations) Một số khái niệm: Phần xử lý truy vấn (Query Processor) Transaction  Phần quản lý giao dịch (Transaction Management) DML (Data  Phần quản lý lưu trữ Manipulation (Data Management) Language DDL (Data  Definition Dữ liệu, Siêu dữ liệu Language) (Data, Meta-data) Query language  Data, Meta-data 
  13. 1.2. Kiến trúc một hệ cơ sở dữ liệu Theo người sử dụng Người dùng cuối  Người lập trình CSDL  Người thiết kế CSDL  Người quản trị CSDL 
  14. 1.3. Sơ bộ lịch sử phát triển Trước đây:  Những năm 1960: dữ liệu lưu trữ dưới dạng các tệp  CSDL Phân cấp (Hierarchical Model)  CSDL Mạng (Network Model)  Gần đây và hiện nay:  1970, Edgar Frank Codd: CSDL Quan hệ (Relational Model)  Phát triển theo xu hướng chuyên môn hoá  Tập trung vào các hệ thống nhỏ (PCs...)  Tập trung vào các hệ thống lớn (làm việc với lượng dữ liệu khổng lồ)  Tương lai gần:  Thêm mô hình hướng đối tượng (OO-Model)  Tăng khả năng phát triển các ràng buộc (constraints) và các kích  hoạt (triggers) Lưu trữ thành các tổ hợp dữ liệu: multimedia  Kho dữ liệu (Data Warehousing) – Khai thác dữ liệu (Data mining) 
  15. 1.3. Sơ bộ lịch sử phát triển Một số ví dụ về hệ quản trị CSDL  Btrieve: dữ liệu lưu trữ dưới dạng các tệp  Dạng giống COBOL: dạng mô hình mạng  Fox Pro  MS Access  MS SQL, Informix, Oracle, DB4, ...  Những CSDL mô hình hướng đối tượng dùng kết hợp  với SmallTalk, C++, Java Các mô hình CSDL ứng dụng trên mạng WWW:  multimedia
  16. 1.4. Các loại mô hình dữ liệu cơ bản Các khái niệm Mô hình dữ liệu  Sự hình thức hóa toán học với tập hợp các ký hiệu để mô tả và  tập các phép toán được dùng để thao tác đối với các dữ liệu Một số mô hình dữ liệu cơ bản sẽ giới thiệu  Mô hình quan hệ (Relational Model):  Mô hình này dựa trên cơ sở khái niệm lý thuyết tập hợp của các quan  hệ, tức là tập các k-bộ với k cố định. Mô hình phân cấp (Hierarchical Model):  Mô hình dữ liệu là một cây, trong đó các nút biểu diễn biểu diễn các  tập thực thể, các nút con và nút cha được liên hệ theo một mối quan hệ xác định. Mô hình mạng (Network Model):  Mô hình được biểu diễn là một đồ thị có hướng.  Ngôn ngữ con dữ liệu  Tập các phép toán được cung cấp để thao tác dữ liệu 
  17. a. Mô hình quan hệ (Relational Data Model) Hình 2. Dữ liệu mẫu trong dạng quan hệ. Supplier - Hãng cung cấp S S# SNAME STATUS CITY Shipment – Gửi hàng S1 Smith 20 London SP S# P# QT S2 Jones 10 Paris Y S3 Blake 30 Paris S1 P1 300 Part - Mặt hàng S1 P2 200 P P# PNAME COLO WEIGH CITY S1 P3 400 R T S2 P1 300 P1 Nut Red 12 London S2 P2 400 P2 Bolt Green 17 Paris S3 P2 200 P3 Screw Blue 17 Rome P4 Screw Red 14 London
  18. a. Mô hình quan hệ (Relational Data Model) Nhận xét qua ví dụ: Tóm tắt sự tương ứng giữa các khái niệm 1. Quan hệ (Relation) Bộ (Tuple) Thuộc tính (Attribute) Tệp (File) Bản ghi (Record) Trường (Field) Bảng (Table) Cột (Column) Hàng (Row) Mỗi bảng trong ba bảng trên giống như một tệp tuần tự  truyền thống (Sequential File) Tuy nhiên có các sự khác biệt đáng kể giữa các bảng này  và các tệp tuần tự truyền thống Mỗi bảng là một trường hợp riêng của cấu trúc được  biết đến trong toán học - đó là "quan hệ"
  19. a. Mô hình quan hệ (Relational Data Model) Miền (Domain) 2. Miền là một tập các giá trị mà từ đó các giá trị thực sự  sẽ xuất hiện trên các thuộc tính (cột) của quan hệ (bảng). Bản thân miền có thể không được ghi nhận một cách  tường minh như là một tập các giá trị thực sự trong cơ sở dữ liệu nhưng nó được định nghĩa trong lược đồ khái niệm và có tên riêng của mình Một đặc điểm nổi bật của cấu trúc dữ liệu quan hệ là  các mối kết nối giữa các bộ (các hàng) được biểu thị chặt chẽ bởi các giá trị dữ liệu trong các cột được rút ra từ một miền chung
  20. a.Mô hình quan hệ (Relational Data Model) Bảng là dạng thống nhất 3. Thực tế, tất cả các thông tin trong cơ sở dữ liệu - các  thực thể (entities) và các mối kết nối (associations) - được biểu diễn trong một dạng thống nhất được gọi là bảng Như sẽ thấy sau này, đặc tính này không có trong cấu trúc phân  cấp và cấu trúc mạng. Qua quan sát, nhận thấy cấu trúc quan hệ rất đơn giản,  dễ hiểu.
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2