Giáo trình cơ sở dữ liệu - Chương 1
Dữ liệu rườm rà, thiếu nhất quán
b. Phụthuộcdữliệuvìcácchương trình
ứng dụngđiều khiểnviệctổchứcdữliệu
c. Chi phí lập trình và bảo trì cao
d. Sốlượng dữliệutăng nhanh
e. Chia sẻdữliệubịhạnchế
39 trang |
Chia sẻ: tlsuongmuoi | Lượt xem: 2301 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Giáo trình cơ sở dữ liệu - Chương 1, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1Chương 1:
Tổng quan về cơ sở dữ liệu
I. Đại cương
II. Khung nhìn
III. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu
IV. Các mô hình trong cơ sở dữ liệu
V. Ngôn ngữ thao tác trên dữ liệu
2I. Đại cương
1. Giới thiệu
2. Định nghĩa một cơ sở dữ liệu
3. Định nghĩa môn học cơ sở dữ liệu
4. Đặc tính của môi trường cổ điển
5. Ưu điểm của CSDL
3I. Đại cương
1. Giới thiệu
• Ví dụ 1: Hoạt động đào tạo trong
một trường đại học
• Ví dụ 2: Hoạt động trong một công
ty kinh doanh
• Nhận xét
4I. Đại cương
1. Giới thiệu – Ví dụ 1
• Thông tin cần thiết:
– Danh sách các bộ môn
– Lý lịch mỗi sinh viên
– Lý lịch mỗi giáo viên và nhiệm vụ công tác
của họ
– Danh sách các môn/ bộ môn
– Kết quả học tập của mỗi sinh viên
– …
5I. Đại cương
1. Giới thiệu – Ví dụ 2
• Thông tin cần thiết :
–Danh sách hàng hóa
–Danh sách cửa hàng
–Danh sách nhân viên
–Danh sách đại lý
–Danh sách nhà cung cấp
–…
6I. Đại cương
1. Giới thiệu – Nhận xét
• Các thông tin trên được lưu trong
các bộ nhớ ngoài, như trong một
nhà kho.
• Chúng liên quan đến các hoạt động
của cơ quan xí nghiệp và được khai
thác bởi một hệ các chương trình
ứng dụng.
7I. Đại cương
1. Giới thiệu – Nhận xét (2)
• Trong mỗi lĩnh vực hoạt động, có một nhóm
người sử dụng, và họ không quan tâm đến:
– Cấu trúc bên trong của kho dữ liệu
– Các dữ liệu khác ở các lĩnh vực khác.
• Họ nhìn dữ liệu trong kho qua một khung
nhìn và có cảm tưởng chúng chỉ dành riêng
cho họ thôi.
8I. Đại cương
2. Định nghĩa cơ sở dữ liệu
• Một cơ sở dữ liệu (CSDL) là một tập hợp các
dữ liệu:
– có cấu trúc,
– được ghi trong các bộ nhớ ngoài của máy tính,
– về các đối tượng và hoạt động của một cơ quan
xí nghiệp trong thế giới thực
– được dùng một cách có chọn lọc và đúng lúc bởi
hệ các chương trình ứng dụng.
9I. Đại cương
3. Định nghĩa môn học “Cơ sở dữ liệu”
• Môn “Cơ sở dữ liệu” là một lĩnh vực trong tin học
- Chuyên nghiên cứu về:
• các cơ chế,
• các nguyên lý,
• các phương pháp tổ chức
của dữ liệu trên các bộ nhớ ngoài
- Nhằm giúp khai thác dữ liệu trong các hệ tin học ứng
dụng, chẳng hạn
• các hệ thống lưu trữ và tra cứu thông tin,
• các hệ thống quản lý cơ quan xí nghiệp, etc.
10
I. Đại cương
4. Đặc tính của môi trường cổ điển
a. Dữ liệu rườm rà, thiếu nhất quán
b. Phụ thuộc dữ liệu vì các chương trình
ứng dụng điều khiển việc tổ chức dữ liệu
c. Chi phí lập trình và bảo trì cao
d. Số lượng dữ liệu tăng nhanh
e. Chia sẻ dữ liệu bị hạn chế
11
I. Đại cương
4. Đặc tính của môi trường cổ điển (2)
f. Cùng loại dữ liệu, nhưng các tập tin
thường trực ≠ các tập tin biến động.
g. Các mối quan hệ giữa các đối
tượng không được coi trọng.
12
I. Đại cương
5. Các ưu điểm của CSDL
a. Có thể giảm bớt sự rườm rà dữ liệu
b. Có thể tránh được sự thiếu nhất quán của
dữ liệu
c. Dữ liệu lưu trữ có thể được sử dụng chung.
d. Có thể tuân theo các tiêu chuẩn thống nhất
13
I. Đại cương
5. Các ưu điểm của CSDL (2)
e. Có thể áp dụng các qui tắc an toàn dữ liệu.
f. Có thể duy trì sự toàn vẹn dữ liệu.
g. Có thể cân đối được các nhu cầu đối nghịch
nhau.
h. Ý nghĩa của từng mối quan hệ giữa các đối
tượng được đề cao.
i. Có thể bảo đảm sự độc lập dữ liệu.
14
II. Khung nhìn dữ liệu
1. Sự trừu tượng hóa dữ liệu
2. Thể hiện và sơ đồ của CSDL
3. Độc lập dữ liệu
15
II. Khung nhìn dữ liệu
1. Sự trừu tượng hóa dữ liệu
a. Mức vật lý:
– mức thấp nhất
– mô tả cách thức lưu trữ dữ liệu.
b. Mức luận lý:
– mức trung gian
– mô tả các dữ liệu cần lưu trữ và các mối liên quan
giữa chúng.
c. Mức quan niệm/ mức khung nhìn:
– mức cao nhất
– bao gồm các khung nhìn, mỗi khung nhìn chỉ mô
tả một phần của kho dữ liệu.
16
II. Khung nhìn dữ liệu
1. Sự trừu tượng hóa dữ liệu (2)
HQTC
SDL
CSDL quan
niệm
Mức
luận lý
CSDL vật lý
Mức vật lý
khung
nhìn 1
nhóm 1
Mức quan
niệm
nhóm 2 khung
nhìn 2
nhóm n
khung
nhìn n
17
II. Khung nhìn dữ liệu
2. Thể hiện và sơ đồ của CSDL
a. Thể hiện của CSDL:
– CSDL vật lý luôn thay đổi, mỗi khi có một thông tin
được cập nhật (thêm/ xóa/ sửa).
– Thể hiện của CSDL = tập các thông tin lưu trữ trong
CSDL tại một thời điểm.
b. Sơ đồ của CSDL:
– Thiết kế tổng quát của CSDL.
– Rất ít thay đổi.
– Có một sơ đồ vật lý và nhiều sơ đồ con
c. Liên quan giữa một khung nhìn và sơ đồ:
– Một khung nhìn= một sơ đồ con
18
II. Khung nhìn dữ liệu
3. Độc lập dữ liệu
a. Phụ thuộc dữ liệu trong các hệ thống cổ điển:
– Không thể thay đổi:
• cấu trúc lưu trữ, hoặc
• chiến lược truy xuất
– Các rắc rối nảy sinh:
• do các mối kết nối giữa các chương trình quản lý tập tin,
• không phải do các bài toán cần giải quyết.
19
II. Khung nhìn dữ liệu
3. Độc lập dữ liệu (2)
b. Nhu cầu của các chương trình ứng dụng:
– Các khung nhìn dữ liệu khác nhau cho cùng các dữ liệu
– Người quản trị CSDL phải có khả năng:
• thay đổi:
– cấu trúc lưu trữ, hoặc
– chiến lược truy xuất
để đáp ứng các thay đổi,
• nhưng không được thay đổi trình ứng dụng hiện hành.
20
II. Khung nhìn dữ liệu
3. Độc lập dữ liệu (3)
c. Định nghĩa tính độc lập dữ liệu:
– Tính bất biến của trình ứng dụng đối với:
• cấu trúc lưu trữ, hoặc
• chiến lược truy xuất
21
II. Khung nhìn dữ liệu
3. Độc lập dữ liệu (4)
d. Phân loại độc lập dữ liệu:
–Độc lập dữ liệu về vật lý: Các thay đổi về
cách thức tổ chức CSDL :
• có thể ảnh hưởng đến tính hiệu quả của
các trình ứng dụng,
• nhưng không bao giờ yêu cầu viết lại
các trình ứng dụng này.
22
II. Khung nhìn dữ liệu
3. Độc lập dữ liệu (5)
–Độc lập dữ liệu về luận lý : Các thay đổi trên
sơ đồ quan niệm:
• không ảnh hưởng đến các sơ đồ con hiện tại
• có thể được thực hiện bằng cách định nghĩa
lại các phép chiếu từ một sơ đồ con đến sơ
đồ quan niệm
• không thay đổi các trình ứng dụng
23
III. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu
(HQTCSDL)
1. Định nghĩa
2. Cách thức hoạt động tổng quát
24
III. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu
1. Định nghĩa
• HQTCSDL là một hệ thống phần mềm nhằm
cung cấp cho người sử dụng một môi trường
vừa thích hợp, vừa hiệu quả để truy xuất
CSDL qua 3 chúc năng:
–mô tả và lưu trữ,
– tìm kiếm, và
– cập nhật.
25
2. Cách thức hoạt động tổng quát
Câu hỏi
Q2 trong 1
trình ư.d
Câu hỏi Q1
của người
sử dụng
Sơ đồ
CSDL
Trình xử lý
câu hỏi
Trình biên dịch
của DDLCâu hỏi
Q2’ đã
biên dịch
Nhà quản trị CSDL Mô tả CSDL
Trình quản lý tập tin
CSDL vật lý
26
IV. Các mô hìnhCSDL
1. Mô hình hóa trong tin học
2. Mô hình mạng
3. Mô hình phân cấp
4. Mô hình quan hệ
27
V. Các ngôn ngữ thao tác dữ liệu
1. Khái niệm về ngôn ngữ
2. Ngôn ngữ tự nhiên và ngôn ngữ hình thức
3. Ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu (DDL)
4. Ngôn ngữ sử dụng dữ liệu (DML)
5. Các dạng ngôn ngữ
28
V. Ngôn ngữ thao tác dữ liệu
1. Khái niệm về ngôn ngữ
• Ngôn ngữ (NN) = một phương tiện để
giao tiếp giữa:
+Nguời- Nguời
+ Nguời - Máy
+ Máy - Máy
29
V. Các ngôn ngữ thao tác dữ liệu
2. NN tự nhiên và NN hình thức
• NN tự nhiên :
– NN của các bộ tộc người, được phát triển
và hoàn thiện từ thời kỳ người nguyên
thủy
• NN hình thức :
– Tập hợp các ký hiệu và qui tắc được tạo
ra bởi con người..
– Trong tin học: một phương tiện để truyền
thông giữa nguời – máy hoặc máy - máy
30
V. Các ngôn ngữ thao tác dữ liệu
3. NN định nghĩa dữ liệu (DDL)
a. Định nghĩa
b. Đặc tính
c. Ví dụ
31
V. Các ngôn ngữ thao tác dữ liệu
3. DDL - Định nghĩa
• DDL giúp đặc tả các sơ đồ CSDL, giúp
người sử dụng:
– Khai báo các đối tượng, các cấu trúc của đối
tượng và các mối quan hệ giữa các đối tượng.
– Thay đổi tên, kiểu của các đối tượng đã khai báo.
– Thêm, xóa, sửa một số phần tử trong cấu trúc
hiện tại.
32
V. Các ngôn ngữ thao tác dữ liệu
3. DDL – Đặc tính
• Mỗi DDL thuộc về một HQTCSDL riêng biệt, và được
diễn tả bởi ngôn ngữ của mô hình tương ứng.
• DDL được dùng khi:
– thiết kế một CSDL
– thay đổi thiết kế đó.
• DDL không được dùng để thêm, xóa hoặc sửa dữ liệu.
• DDL bất biến.
33
V. Các ngôn ngữ thao tác dữ liệu
3. DDL – Đặc tính (2)
• Có một bộ phận của DDL định nghĩa cách
thức chính xác để:
– Lưu trữ dữ liệu trong các bộ nhớ ngoài
– Truy xuất chúng
• Kết quả của việc biên dịch DDL = một tập các
siêu dữ liệu, được lưu trữ trong một tập tin từ
điển dữ liệu.
34
V. Các ngôn ngữ thao tác dữ liệu
3. DDL – Ví dụ
• Create table TÀI_KHOẢN
(SỐ_TK char(8) not null,
SỐ_CMND char(9) not null,
primary key (SỐ_TK ))
35
V. Các ngôn ngữ thao tác dữ liệu
4. Ngôn ngữ sử dụng dữ liệu (DML)
a. Định nghĩa
b. Sử dụng
c. Ví dụ
36
V. Các ngôn ngữ thao tác dữ liệu
4. DML- Định nghĩa
• Ngôn ngữ được dùng cho các chức năng
sau (sau khi sơ đồ chung và các sơ đồ
con đã được định nghĩa xong):
–Tìm các dữ liệu thỏa mãn một điều
kiện nào đó => ngôn ngữ hỏi
–Cập nhật (thêm, xóa, sửa) dữ liệu
37
V. Các ngôn ngữ thao tác dữ liệu
4. DML- Định nghĩa (2)
– Thực hiện các phép toán đại số và luận lý
– Kết hợp các chuỗi phép toán theo những nguyên
tắc cơ bản của các giải thuật.
– Nhận kết quả để in hoặc để xây dựng nên các đối
tượng mới.
• Cần phải có một DML hiệu quả và tiện dụng
để cung cấp một sự tương tác hiệu qaủ giữa
người và máy.
38
V. Các ngôn ngữ thao tác dữ liệu
4. DML- Sử dụng
• Sử dụng trực tiếp:
• Sử dụng qua một ngôn ngữ tự chủ:
• Sử dụng qua một trình ứng dụng: Các câu
lệnh của DML:
– được gọi bởi các lời gọi thủ tục của ngôn
ngữ chủ (“host”), hoặc
– là các mệnh đề thuộc ngôn ngữ mở rộng
của ngôn ngữ chủ.
39
V. Các ngôn ngữ thao tác dữ liệu
5. Các dạng ngôn ngữ
a. NN đại số
b. NN luận lý
c. NN thủ tục
d. NN phi thủ tục
e. NN tự nhiên
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Giáo trình cơ sở dữ liệu ĐH Cần Thơ (Chương 1).pdf