Tài liệu về Cơ sở dữ liệu

Chia sẻ: My Love | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:20

Thêm vào BST

Báo xấu

161
lượt xem 18
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu về cơ sở dữ liệu khoa công nghệ thông tin

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tài liệu về Cơ sở dữ liệu

HÖ c¬ së d÷ liÖu Chương 1 D n nh p v cơ s d li u Gi i thi u v cơ s d li u n Cơ s d li u là gì ? n H qu n tr cơ s d li u ñáp ng ñi u gì ? n Cơ s d li u dùng ñ làm gì ? n ng d ng th c t 1
Tài li u tham kh o n Cơ s d li u – Tân H nh, Lưu Nguy n Kỳ Thư, Bài gi ng HV CNBCVT n Cơ s d li u: Lý thuy t và th c hành – Ph m Th Qu , Giáo trình HV CN BCVT D li u ? Nó có quan tr ng ñ i v i chúng ta ? n Thông tin cá nhân n S tay ñi n tho i n Hóa ñơn ñi n tho i n Thông tin tài kho n ngân hàng, th ATM n Gi xe công c ng n Chương trình tivi n B ng ñi m cá nhân, l p 2
D li u ? Nó có quan tr ng ñ i v i chúng ta ? n B o ñ m s truy xu t d li u n B o ñ m tính an toàn d li u n B om t n Xác th c n Toàn v n n Hi u qu , nhanh chóng, kh p nơi v.v… D li u ? Nó có quan tr ng ñ i v i chúng ta ? n R t quan tr ng ñ i v i chúng ta … n S ng còn ñ i v i doanh nghi p! 3
S lưu tr / truy xu t M t chút v l ch s n 1950-1960 n Files tu n t n 1960 – 1970 n Kh i ñ u cơ s d li u phân c p n 1970 – 1980 n Khai sinh cơ s d li u quan h n ð u th p niên 1990 n Ngôn ng SQL n Cu i th p niên 1990 n Bùng n kh i lư ng d li u, Internet, mô hinhd ña l p 4
H n ch c a vi c s d ng Files (1) n Vi c s d ng Files ñòi h i ngư i s d ng ph i bi t n Ch ñ truy xu t (tu n t , ch m c, …) n C u trúc lưu tr v t lý n ð nh v trí lưu tr ð có th truy c p thông tin c n thi t n ð t o ng d ng m i, l p trình viên ph i b t bu c vi t chương trình m i và d n ñ n vi c t o ra các files m i ch a các d li u mà có th ñã ñư c lưu tr s n trong các file khác. n M i s thay ñ i c u trúc lưu tr d n ñ n vi c vi t l i chương trình truy xu t ñ n các files ñó. H n ch c a vi c s d ng Files (1) n Các ng d ng như v y thì n c ng ng c, n ràng bu c n t n kém v công s c và th i gian trong vi c xây d ng nó n Các d li u quan h : n khó mà ñ nh nghĩa và gán, n dư thưa, n kh năng truy xu t kém n ñ tinh c y kém 5
H n ch c a vi c s d ng Files (3) n Thông tin là ph n quan tr ng c a ñ i s ng doanh nghi p. Nó ñòi h i ph i ñư c thông tin ñúng và k p th i. n Nh ng ngư i s d ng không còn mu n m t h th ng thông tin ñư c xây d ng trên m t t p các ng d ng thi u linh ñ ng và d li u b t kh truy xu t ñ i v i ngư i không chuyên nghi p. H mong có m t h th ng thông tin t ng quát, nh t quán, truy xu t tr c ti p (không c n thi t vi t l i các chương trình hay yêu c u l p trình viên ñ vi t l i chúng) và các câu tr l i t c kh c v i nh ng câu truy v n. H n ch c a vi c s d ng Files(4) n Dư th a d li u và không nhât quán n Tính bi t l p và kh truy xu t n Truy xu t d li u c n m t chương trình n Tính nguyên t và môi trư ng nhi u ngư i s d ng n Tính an toàn và b o v d li u 6
H n ch c a vi c s d ng Files (5) n Nguyên nhân c a nh ng h n ch c a vi c s d ng files n Mô hình d li u ñư c tích h p trong các chương trình n Thi u s ñi u khi n cho vi c truy xu t và thao tác d li u Các khái ni m cơ s ð nh nghĩa tr c quan c a cơ s d li u (1) n ð nh nghĩa tr c quan : Ta có th xem cơ s d li u như m t t p h p thông tin (ch a m t kh i lư ng l n d li u) ph c v cho các nhu c u c a m t ho c nhi u ng d ng, kh truy v n, có th thay ñ i ñ ng th i b i m t nhóm ngư i s d ng, có ñư c t p trung ho c ph n tán. n Ví d n Niên giám ñi n tho i Vietnam Yellow Pages.htm n Báo ñi n t Xalo - Tìm ki m.htm n Thương m i ñi n t H Th ng Siêu Th Co.opMart.htm 7
Các khái ni m cơ s ð nh nghĩa tr c quan c a cơ s d li u(2) n ð nh nghĩa : cơ s d li u là m t t p h p d li u có c u trúc (1) ñư c lưu tr trong các thi t b kh truy xu t b i máy tính (2) ñ th a mãn ñ ng th i nhi u ngư i s d ng (3) có tính ch n l c (4) m t cách k p th i (5). n (1) : T ch c và mô t d li u n (2) : Lưu tr trên ñĩa n (3) : Chia s d li u n (4) : B om t n (5) : Hi u su t cao H qu n tr cơ s d li u (1) Đ nh nghĩa : M t ph n m m cho phép thao tác m t cơ s d li u là m t h qu n tr cơ s d li u DBMS DB 8
H qu n tr cơ s d li u (2) H QTCSDL đóng vai trò trung gian gi a ngư i s d ng và các files v t lý H QTCSDL giúp - qu n tr d li u v i m t các bi u di n tr c quan dư i d ng b ng ch ng - thao tác d li u. Thêm , xóa, s a d li u và c u trúc c a chúng mà không thay đ i các chương trình ng d ng thao tác lên chúng. Database Program 1 File 1 DBMS Program 2 File 2 File 3 Program 3 M c tiêu c a H QTCSDL(1) ti n ích cho vi c th hi n và bi u di u d li u n ð c l p v t lý (1) : Không c n làm vi c tr c ti p v i các files v t lý. H QTCSDL cho phép mô t d li u và các m i liên k t gi a chúng m t cách logic mà không ph i quan tâm ñ n các lưu tr v t lý c a chúng. ðó ñư c g i là lư c ñ logic hay mô t logic. Lư c ñ này ñư c mô t trong m t mô hình d li u ví d như mô hình b ng ñư c g i là mô hình quan h . Hình nh logic Hình nh v t lý Physical Files 9
M c tiêu c a các h QTCSDL (2) n ð c l p v t lý (2) : Thao tác d li u ph i ti n l i b ng cách làm vi c tr c ti p trên lư c ñ logic. Chúng ta có th thêm, xóa và thay ñ i d li u tr c ti p trên lư c ñ logic. H QTCSDL s lo thao tác tr c ti p v i các files v t lý. n ð c l p logic : Cùng m t t p d li u có th ñư c nhìn th y khác nhau b i các ngư i dùng khác nhau. T t c khung nhin các nhân v d li u ph i ñư c tích h p trong m t cái nhìn t ng quan. n Thao tác d li u b i ngư i s d ng không chuyên: Ph i có kh năng truy xu t d li u mà không c n ph i bi t l p trình mà thông qua m t ngôn ng thân thi n. n Hi u q a truy xu t d li u: Các ngôn ng ph i cho phép nhân ñư c câu tr l i truy v n trong m t th i gian ch p nh n ñư c. Nó ph i ñư c t i ưu hóa và có cơ ch ñ nén d li u. T t c ñi u này ph i ñư c th c hi n trong su t v i ngư i s d ng. M c tiêu c a các h QTCSDL(3) n Qu n tr d li u t p trung : Nh ng cái nhìn khác nhau v d li u sé ñư c phân gi i d dàng hơn khi d li u ñư c qu n tr m t cách t p trung. n Tính nh t quán d li u : Các d li u b m t s ràng bu c toàn v n ñ b o toàn tính nh t quán c a cơ s d li u. Chúng ph i ñư c bi u di n m t cách ñơn gi n và ki m tra t ñ ng m i l n th c hi n thao tác thêm, xóa và thay ñ i d li u, ví d : n Tu i m t ngư i l n hơn 0 n Lương l n hơn 0 n V.v… Khi mà chúng ta nh p m t d li u vi ph m các ràng bu c này thì h QTCSDL t ch i nó. 10
M c tiêu c a các h QTCSDL(4) n Không dư th a d li u : nh m tránh v n ñ khi c p nh t d li u, m i d liêu ch ñư c th hi n m t l n trong c s d li u. n Tính chia s d li u : cho phép nhi u ngư i truy xu t d li u ñ ng th i. Bài toán này ñơn gi n khi truy v n d li u nhưng n u c p nh t d li u ñ ng th i s là v n ñ . Do ñó h QTCSDL c n có kh năng n Cho phép nhi u ngư i s d ng thay ñ i d li u « ñ ng th i » n B o ñ m k t qu nh t quán khi m t ngư i s d ng truy v n m t b ng trong khi m t ngư i khác thay ñ i d li u. M c tiêu c a các h QTCSDL (5) n An toàn d li u : Các d li u ph i ñư c b o v kh i các truy xu t không ñư c phép. Do ñó c n ph i gán quy n truy xu t d li u cho m i ngư i s d ng n Kh năng ch u l i : ði u gì x y ra khi m t h ng hóc x y ra ñang khi thay ñ i d li u? ði u ñòi h i là có th ph c h i l i cơ s d li u tr v tình tr ng nh t quán trư c ñó. Hai gi i pháp có th : Ho c ñưa d li u v tình tr ng trư c khi thay ñ i d li u, ho c k t thúc phép toán b ng t quãng. 11
Ba ch c năng c a m t h QTCSDL n Mô t d li u : b ng ngôn ng DDL(Data Description Language) n Thao tác và khôi ph c d li u (c p nh t, truy v n, ph c h i) n Thao tác nh vào ngôn ng DML (Data Manipulation Language) n S.Q.L. (Structured Query Langage) : Ngôn ng truy v n chu n n ði u khi n (chia s , toàn v n, b o m t, an toàn) ð nh nghĩa và mô t d li u 3 m c mô t Tài li u Lư c đ Mô hình hóa Ngoài 1 T Lư c đ quan ni m T Lư c đ Ngoài 2 Lư c đ v t lý 12
ð nh nghĩa và mô t d li u m c logic (quan ni m) n Cho phép mô t n Các ñ i tư ng (object), ví d TAILIEU, SINHVIEN n Các thu c tính c a các ñ i tư ng (attribut): ví d tên c a TAILIEU n M i liên k t gi a các ñ i tư ng : m t TAILIEU có th ñư c mư n b i m t SINHVIEN n Các ràng bu c :S lư ng b n c a 1 TAILIEU ph i l n 0 n Mô t này ñư c l p tùy theo mô hình d li u. n M t mô hình d li u là m t t p h p các quan ni m cho phép mô t m t c u trúc c a m t cơ s d li u. ða s các mô hình d li u ñ u ch a các phép toán cho phép c p nh t và truy v n d li u trên cơ s d li u. Mô hình d li u ñư c dùng nhi u nh t là mô hình quan h (Relational model) n Mô t này t o ra m t lư c ñ cơ s d li u. M t lư c ñ cơ s d li u bao g m sư mô t d li u và các m i quan h gi a chúng cũng như m t t p h p các ràng bu c toàn v n. ð nh nghĩa và mô t d li u m c v t lý n Mô t c u tr c và t ch c c a d li u : File, ch m c, phương th c truy xu t, … n Chuy n ti p t mô hình logic sang mô hình v t lý : trong su t và/hay bán t ñ ng n M c tiêu : T i ưu hóa hi u su t 13
ð nh nghĩa và mô t d li u m c ngòai n Mô t d li u ñư c nhìn th y b i m t ngư i hay m t nhóm ngư i s d ng n M c tiêu : ðơn gi n hóa, tính riêng tư n Ví d : TAILIEU ñư c vi t b i các tác gi Vi tnam Thao tác d li u n ð th c hi n các phép toán sau n Thêm n Xóa n S a n Truy v n : Tìm ki m d li u thông qua câu truy v n Thao tác d li u ñư c th c hi n thông qua ngôn ng thao tác d li u DML trong ngôn ng SQL 14
ði u khi n d li u n Chia s d li u : m t thông tin ñư c truy xu t ñ ng th i b i nhi u ngư i dùng. H QTCSDL ch a cơ ch ñi u khi n ñ ng th i d a trên khái ni m khóa d li u (nh m tránh vi c ñ c và thay ñ i d li u ñ ng th i) n Toàn v n d li u nh vào ñ nh nghĩa các ràng bu c toàn v n d li u. H QTCSDL giám sát sao cho t t c các ràng bu c ph i ñư c ki m tra m i l n thêm, xóa và s a d li u. n Tính b o m t : nhi u ngư i s d ng có th s d ng ñ ng th i m t cơ s d li u ñòi h i ph i b o m t d li u. C n phân quy n ñ c, c p nh t và t o d li u. n An toàn: m t cơ s d li u là s ng còn cho s ho t ñ ng c a doanh nghi p. Không th ch p nh n có m t s c làm ngưng tr hoatj ñ ng c a nó lâu dài. Các h QTCSDL cung c p các cơ ch b o ñ m tính an toàn này. Các mô hình h QTCSDL n Các mô hình logic n Mô hình phân c p n Mô hình m ng n Mô hình quan h n Mô hình ñ i tư ng n M t vài h QTCSDL quan h n Nh : ACCESS, Paradox, Dbase, PostSQL, MySQL, … n L n : DB2, ORACLE, SYBASE, … 15
Ki n trúc c a h QTCSDL n D a trên ki n trúc Client-Server n D li u trên server chia s v i N clients n Giáo ti p ñ h a v i các máy tr m cá nhân n Truy n thông b ng các giao th c chu n n Client và server liên l c v i nhau thông qua các câu truy v n và các câu tr l i. Users Ng−êi khai th¸c LËp tr×nh viªn Chuyªn viªn Ng−êi qu¶n trÞ CSDL DBMS Khai th¸c øng Ch−¬ng tr×nh C©u hái L−îc c¬ së dông øng dông d÷ liÖu Bé tiÒn biªn dÞch Bé xö lý c©u Bé tiÒn biªn dÞch DML truy vÊn DDL M· lÖnh c¸c ®èi Bé qu¶n lý t−îng ch−¬ng tr×nh øng dông c¬ së d÷ liÖu HÖ qu¶n trÞ c¬ së d÷ liÖu Bé qu¶n lý file File d÷ liÖu Tù ®iÓn d÷ liÖu H×nh 1.6 CÊu tróc hÖ thèng qu¶n trÞ c¬ së 16
Ki n trúc n Ki n trúc t p trung n Chương trình ng d ng và h QTCSDL n m trên cùng m t máy n Các h th ng ñ u tiên n client-server architecture n Chương trình ng d ng = client n interface (« GUI ») + x lý ng d ng n H QTCSDL = server ( « data server ») n nhi u máy khác nhau n hai l p (“two tier ”) Architecture client / serveur BD Réseau Programme SGBD d'application Logiciel Logiciel intermédiaire intermédiaire Pilote de Pilote de télécommunication télécommunication Client Serveur 17
Architecture 3 tiers BD Réseau Réseau Interface Application SGBD Logiciel Logiciel Logiciel intermédiaire intermédiaire intermédiaire Pilote de Pilote de Pilote de télécommunication télécommunication télécommunication Client Serveur Serveur de mince d'application données Cơ s d li u phân tán BD BD locale locale Réseau Réseau Programme SGBD réparti SGBD réparti d'application Logiciel Logiciel Logiciel intermédiaire intermédiaire intermédiaire Pilote de Pilote de Pilote de télécommunication télécommunication télécommunication Serveur de Serveur de Client données données 18
Cơ s d li u song song Mémoire vive Unité de Unité de Unité de traitement traitement traitement Disque Disque Disque Disque Disque Kho d li u BD opérationnelle (OLTP) Extraction : BD filtrage, Analyse opérationnelle synthèse, Entrepôt de données (OLAP), (OLTP) transformation, (« data wharehouse ») prospection fusion Autre source de données 19
Kho d li u n Cơ s d li u ñi u hành n X lý d li u thư ng nh t n OLTP (“ On Line Transaction Processing ”). n Kho d li u (data wharehouse) n Ch a m t lư ng l n d li u nh t ký trích t các cơ s d li u ñi u hành ñ h tr cho vi c ra quy t ñ nh. n OLAP (“ On Line Analytical Processing ”) n Thăm dò, khai khoán d li u, khám pha tri th c m i n Trích các thông tin không t m thư ng ti m n, chưa bi t và h u d ng n Máy h c và th ng kê Ti n trình xây d ng m t cơ s d li u quan h Mô hình hóa Xem xét tài li u quan h th c th Lư c đ th c th quan h Bi n đ i thành Mô hình quan h Lư c đ quan h 20