Bài giảng Cơ sở dữ liệu: Chương 1 cung cấp cho người học những kiến thức như: Quá trình phát triển; Một số đặc tính của cơ sở dữ liệu; Người sử dụng cơ sở dữ liệu; Kiến trúc của hệ quản trị cơ sở dữ liệu; Các tính năng của hệ quản trị cơ sở dữ liệu; Ngôn ngữ cơ sở dữ liệu. Mời các bạn cùng tham khảo!
12/8/2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN CƠ SỞ DỮ LIỆU Chương TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU Phone: 0650 3834930 Website: www.fit.tdmu.edu.vn NỘI DUNG CHI TIẾT Giới thiệu Quá trình phát triển Một số đặc tính CSDL Người sử dụng CSDL Kiến trúc HQT CSDL Các tính HQT CSDL Các khái niệm Ngôn ngữ CSDL Bài tập 12/8/2016 GIỚI THIỆU Ví dụ Kinh doanh Ngân hàng tài Giáo dục Hành Giải trí … Thơng tin Chọn lọc Dữ liệu Dữ liệu (Data) Một mơ tả hình thức thông tin hoạt động Tên, địa chỉ, số điện thoại khách hàng Báo cáo doanh thu Đăng ký học phần GIỚI THIỆU (TT) Cơ sở liệu (Database) Một tập hợp có cấu trúc liệu có liên quan với lưu trữ máy tính Danh sách sinh viên Danh bạ điện thoại Danh mục đề án Một CSDL biểu diễn phần giới thực (thế giới thu nhỏ) CSDL thiết kế, xây dựng, lưu trữ với mục đích xác định, phục vụ cho số ứng dụng người dùng Tập ngẫu nhiên liệu xem CSDL 12/8/2016 GIỚI THIỆU (TT) CSDL lưu trữ dạng: file nhị phân (binary files), tài liệu (document), hình ảnh (image), phim (video), liệu quan hệ (relational data), liệu đa chiều (multidimensional data), liệu giao tác (transactional data), liệu phân tích (analytic data), hay liệu địa lý (geographic data) Tùy theo dạng lưu trữ liệu mà ta có loại CSDL khác nhau: Dạng bảng CSDL quan hệ Dạng phân cấp CSDL phân cấp Dạng đồ thị biểu diễn mối liên hệ đối tượng CSDL mạng GIỚI THIỆU (TT) Hệ quản trị CSDL (Database Management System) Tập hợp chương trình cho phép người sử dụng tạo ra, truy cập, tổ chức, quản lý trì CSDL Một phần mềm hệ thống cho phép định nghĩa, xây dựng xử lý liệu Định nghĩa – khai báo khung liệu với mô tả chi tiết liệu Xây dựng – lưu trữ liệu lên nhớ phụ Xử lý – truy vấn, cập nhật phát sinh báo cáo 12/8/2016 GIỚI THIỆU (TT) Tại cần Hệ quản trị CSDL ? Cung cấp giao diện truy cập liệu Công cụ lưu phục hồi liệu Cho phép số lượng lớn người dùng làm việc với lượng liệu lưu trữ lớn Quá trình phát triển Hệ quản trị CSDL GIỚI THIỆU (TT) Tích hợp Liên hợp Có khả mở rộng Phân tán Seft-describing data Heterogenenous data Extending functionality Scalability, parallelism Tối ưu hóa High performance Dữ liệu độc lập Logical data model 12/8/2016 GIỚI THIỆU (TT) Hệ CSDL (Database System) Người sử dụng/Lập trình viên Chương trình ứng dụng/Truy vấn HQT CSDL Xử lý truy vấn Truy xuất liệu Catalog Định nghĩa CSDL CSDL Hệ CSDL VÍ DỤ VỀ CSDL NHANVIEN DEAN HONV TENLOT TENNV MANV NGSINH MA_NQL PHG Tran Hong Quang 987987987 03/09/1969 987654321 Nguyen Thanh Tung 333445555 12/08/1955 888665555 Nguyen Manh Hung 666884444 09/15/1962 333445555 Tran Thanh Tam 453453453 07/31/1972 333445555 TENDA MADA DDIEM_DA PHONG San pham X San pham Y VUNG TAU NHA TRANG San pham Z TP HCM Tin hoc hoa 10 HA NOI PHANCONG 12/8/2016 Bài giảng Tên học phần MA_NVIEN SODA THOIGIAN 123456789 32.5 123456789 7.5 666884444 40.0 453453453 20.0 10 12/8/2016 VÍ DỤ VỀ CSDL (TT) Quản lý đề án công ty Định nghĩa CSDL Cấu trúc bảng, bao gồm thành phần liệu kiểu liệu tương ứng Xây dựng CSDL Đưa liệu vào bảng Xử lý CSDL Thực truy vấn: “Cho biết nhân viên thuộc phòng 5” Thực phép cập nhật: “Chuyển nhân viên Nguyễn Thanh Tùng sang phòng số 1” 11 NỘI DUNG CHI TIẾT Giới thiệu Quá trình phát triển Một số đặc tính CSDL Người sử dụng CSDL Kiến trúc HQT CSDL Các tính HQT CSDL Các khái niệm Ngôn ngữ CSDL Bài tập 12 12/8/2016 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN Tập tin (File) Chương trình ứng dụng Quản lý liệu Chương trình ứng dụng Quản lý liệu Chương trình ứng dụng Quản lý liệu Hệ Thống Quản Lý Tập Tin Tập tin Tập tin Tập tin Dữ liệu 13 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN (TT) Hạn chế Dữ liệu bị trùng lắp dư thừa Thiếu tính quán liệu Khó khăn việc truy xuất Việc chia sẻ liệu bị hạn chế Khó khơi phục 14 12/8/2016 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN (TT) Cơ sở liệu (Database) Chương trình ứng dụng Quản lý liệu Chương trình ứng dụng Quản lý liệu Hệ Quản Trị CSDL CSDL Chương trình ứng dụng Quản lý liệu 15 NỘI DUNG CHI TIẾT … Một số đặc tính CSDL Người sử dụng CSDL Kiến trúc HQT CSDL Các tính HQT CSDL Các khái niệm Ngôn ngữ CSDL Bài tập 16 12/8/2016 MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA CSDL Tính tự mơ tả Tính độc lập chương trình liệu Tính trừu tượng liệu Tính quán Các cách nhìn liệu 17 3.1 TÍNH TỰ MƠ TẢ Hệ CSDL không chứa thân CSDL mà cịn chứa định nghĩa đầy đủ (mơ tả) CSDL Các định nghĩa lưu trữ catalog Chứa thông tin cấu trúc tập tin, kiểu dạng thức lưu trữ thành phần liệu ràng buộc liệu Dữ liệu catalog gọi meta-data (data of data) Các CTƯD truy xuất đến nhiều CSDL nhờ thông tin cấu trúc lưu trữ catalog 18 12/8/2016 3.2 TÍNH ĐỘC LẬP Vì định nghĩa cấu trúc CSDL lưu trữ catalog nên có thay đổi nhỏ cấu trúc ta phải sửa lại chương trình Chương trình Độc lập Dữ liệu 19 3.3 TÍNH TRỪU TƯỢNG Hệ CSDL cho phép trình bày liệu mức trừu tượng cho phép, nhằm che bớt chi tiết lưu trữ thật liệu Trừu tượng hóa liệu Mơ hình liệu Đối tượng Thuộc tính đối tượng Mối liên hệ 20 10 12/8/2016 4.3 NGƯỜI DÙNG CUỐI Người sử dụng Ít truy cập CSDL, cần thông tin khác lần truy cập dùng câu truy vấn phức tạp Người quản lý Người sử dụng thường xuyên Thường xuyên truy vấn cập nhật CSDL nhờ vào số chức xây dựng sẵn Nhân viên Người sử dụng đặc biệt Thông thạo HQT CSDL, tự xây dựng truy vấn phức tạp cho công việc Kỹ sư, nhà khoa học, người phân tích,… 27 4.4 NGƯỜI PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG Am hiểu môi trường phát triển ứng dụng Hiểu plug-in database Biết cơng cụ phát triển SQL Có khả theo dõi, kiểm tra debug CSDL Có khả triển khai, chạy thử kiểm lỗi ứng dụng 28 14 12/8/2016 NỘI DUNG CHI TIẾT … Một số đặc tính CSDL Người sử dụng CSDL Kiến trúc HQT CSDL Các tính HQT CSDL Các khái niệm Ngôn ngữ CSDL Bài tập 29 KIẾN TRÚC CỦA HQT CSDL Kiến trúc lược đồ Mức Người dùng Người dùng Lược đồ … Lược đồ n Ánh xạ ngoài/ Ánh xạ quan niệm Mức quan niệm Lược đồ quan niệm Ánh xạ quan niệm/ Ánh xạ Lược đồ Mức 30 15 12/8/2016 KIẾN TRÚC CỦA HQT CSDL (TT) Mức (lược đồ trong) Mô tả cấu trúc lưu trữ vật lý CSDL Mức quan niệm (lược đồ quan niệm) Mô tả cấu trúc toàn thể CSDL cho cộng đồng người sử dụng, gồm thực thể, kiểu liệu, mối liên hệ ràng buộc Che bớt chi tiết cấu trúc lưu trữ vật lý Mức (lược đồ ngồi) Cịn gọi mức khung nhìn (view) Mô tả phần CSDL mà nhóm người dùng quan tâm đến che dấu phần cịn lại CSDL nhóm người dùng 31 KIẾN TRÚC CỦA HQT CSDL (TT) Độc lập liệu Độc lập logic Khả thay đổi lược đồ quan niệm mà không thay đổi lược đồ CTƯD Độc lập vật lý Khả thay đổi lược đồ mà không làm thay đổi lược đồ quan niệm lược đồ 32 16 12/8/2016 KIẾN TRÚC CỦA HQT CSDL (TT) User/Application Queries, Updates Database Administrator Transaction Commands Query Compiler Query plan Metadata, Statistics DDL Commands Transaction Manager DDL Compiler Logging & Recovery Concurrency Control Metadata Execution Engine Index, File & Record Request Index/File/ Record Manager Page Commands Buffer Manager Log Pages Lock Table Data, Metadata, Indexes Buffers Read/Write Pages Storage Manager 33 Storage NỘI DUNG CHI TIẾT … Một số đặc tính CSDL Người sử dụng CSDL Kiến trúc HQT CSDL Các tính HQT CSDL Các khái niệm Ngơn ngữ CSDL Bài tập 34 17 12/8/2016 CÁC TÍNH NĂNG CỦA HQT CSDL Kiểm sốt tính dư thừa liệu Tích hợp nhu cầu liệu người dùng để xây dựng CSDL thống Chia sẻ liệu Trong môi trường đa người dùng, HQT phải cho phép truy xuất liệu đồng thời Hạn chế truy cập không cho phép Từng người dùng nhóm người dùng có tài khoản mật mã để truy xuất liệu Cung cấp nhiều giao diện HQT cung cấp ngôn ngữ CSDL người dùng 35 CÁC TÍNH NĂNG CỦA HQT CSDL (TT) Đảm bảo ràng buộc toàn vẹn RBTV (Integrity Constraints) qui định cần thỏa mãn để đảm bảo liệu phản ánh ngữ nghĩa giới thực Một số RB khai báo với HQT HQT tự động kiểm tra Một số RB khác kiểm tra nhờ CTƯD Khả lưu dự phịng gặp cố Có khả khơi phục liệu có hư hỏng phần cứng phần mềm 36 18 12/8/2016 CÁC TÍNH NĂNG CỦA HQT CSDL (TT) Các tính khác Chuẩn hóa Cho phép DBA định nghĩa bắt buộc áp dụng chuẩn thống cho người dùng Uyển chuyển Khi nhu cầu công việc thay đổi, cấu trúc CSDL thay đổi, HQT cho phép thêm mở rộng cấu trúc mà không làm ảnh hưởng đến CTƯD Giảm thời gian phát triển ứng dụng Tính khả dụng Khi có thay đổi lên CSDL, tất người dùng thấy 37 NỘI DUNG CHI TIẾT … Một số đặc tính CSDL Người sử dụng CSDL Kiến trúc HQT CSDL Các tính HQT CSDL Các khái niệm Ngôn ngữ CSDL Bài tập 38 19 12/8/2016 CÁC KHÁI NIỆM Mơ hình liệu (MHDL) Mơ hình thơng tin (MHTT) Mối liên hệ MHDL MHTT Lược đồ Thể 39 7.1 MƠ HÌNH DỮ LIỆU Mơ hình liệu (Data Model) bao gồm Các khái niệm biểu diễn liệu Các phép toán xử lý liệu 40 20 12/8/2016 7.1 MƠ HÌNH DỮ LIỆU (TT) Mơ hình mức cao Cung cấp khái niệm gần gũi với người dùng Mô hình phải tự nhiên giàu ngữ nghĩa VD: mơ hình thực thể kết hợp (ER), mơ hình đối tượng… Mơ hình cài đặt Đưa khái niệm người dùng hiểu khơng xa với cách liệu tổ chức thật máy tính VD: mơ hình quan hệ, mơ hình mạng, mơ hình phân cấp Mơ hình mức thấp (mơ hình vật lý) Đưa khái niệm mô tả chi tiết cách thức liệu lưu trữ máy tính 41 VÍ DỤ MƠ HÌNH ER MaHP Diem hoc (0,n) HPhan Hocky (1,1) Nam Gvien mo mhoctruoc MaSV Ten Lop Nganh (1,n) SVien MaMH TenMH Khoa Tinchi (0,n) MHoc (0,n) dieukien (0,n) mhocsau 42 21 12/8/2016 VÍ DỤ MƠ HÌNH ĐỐI TƯỢNG SVien Ten Lop Nganh hoc * * HPhan Ten SLuong LapTKB() InBangDiem() Diem DiemTH DiemLT DiemPrj mo * SuaDiem() MHoc Ten Khoa SoTinChi +MHoc truoc * CapNhatSTC() * +MHoc sau Dieu kien 43 VÍ DỤ MƠ HÌNH QUAN HỆ SVien Hoc HPhan MaSV MaSV MaHP Ten MaHP SLuong Lop DiemLT MaMH Nganh DiemTH DKien MaMH MaMHTruoc MHoc MaMH TenMH Khoa TinChi 44 22 12/8/2016 VÍ DỤ MƠ HÌNH MẠNG MHoc SVien MHOC_SAU MHOC_MO MHOC_TRUOC SVIEN_DIEM HPhan DKien KQUA_HPHAN KQua 45 VÍ DỤ MƠ HÌNH PHÂN CẤP KQua Mức 1: DiemTH DiemLT SVien HPhan Mức 2: Mức 3: 12/8/2016 TenHP SLuong TenSV Lop Nganh MHoc TenMH Khoa TinChi Bài giảng Tên học phần 46 23 12/8/2016 7.2 MƠ HÌNH THƠNG TIN Quản lý đối tượng mối quan hệ đối tượng mức quan niệm Giấu chi tiết cài đặt thực Bài giảng Tên học phần 12/8/2016 47 7.3 MỐI LIÊN HỆ GIỮA MHDL VÀ MHTT Mơ hình thơng tin Mơ hình liệu Mơ hình liệu Mức quan niệm Mơ hình liệu Mức h thực Có nhiều cách hình thành MHTT (quan niệm) Từ MHTT, ta thực thành nhiều MHDL khác 48 24 12/8/2016 7.4 LƯỢC ĐỒ Lược đồ CSDL (Database Schema) Là mô tả cấu trúc ràng buộc CSDL SVien Ten MaSV Nam Khoa Mhoc TenMH MaMH DKien MaMH MaMH_Truoc KHoc MaKH MaMH HocKy KQua MaKH MaSV Diem TinChi Khoa Nam GV 49 7.5 THỂ HIỆN Thể CSDL (Database Instance) Là liệu thời lưu trữ CSDL thời điểm Tình trạng CSDL Mhoc TenMH MaMH TinChi Khoa Nhap mon tin hoc COSC131 COSC332 MATH241 COSC338 CNTT CNTT TOAN CNTT Cau truc du lieu Toan roi rac Co so du lieu SVien Ten MaSV Nam Khoa Son Bao 17 CNTT CNTT KQua DKien MaSV MaKH Diem 17 17 8 8 112 119 85 92 102 135 10 10 MaMH MaMH_Truoc COSC3380 COSC3380 COSC3320 COSC3320 MATH2410 COSC3380 50 25 12/8/2016 NGƠN NGỮ CSDL Ngơn ngữ định nghĩa liệu (DDL – Data Definition Language) Xác định lược đồ quan niệm Ngôn ngữ lưu trữ liệu (SDL – Storage Definition Language) Ngôn ngữ định nghĩa lược đồ Ngơn ngữ định nghĩa khung nhìn (VDL – View Definition Language) Ngơn ngữ định nghĩa lược đồ ngồi 51 NGƠN NGỮ CSDL (TT) Ngơn ngữ thao tác liệu (DML – Data Manipulation Language) Cho phép truy xuất, thêm, xóa, sửa liệu Mức cao (phi thủ tục) Mức thấp (thủ tục) 52 26 12/8/2016 BÀI TẬP Câu 1: CSDL gì? Cho ví dụ minh họa Câu 2: Hệ quản trị CSDL gì? Cho ví dụ minh họa Câu 3: Sự khác mơ hình thơng tin (MHTT) mơ hình liệu (MHDL) Câu 4: Hãy nêu ưu điểm mơ hình quan hệ Câu 5: Hãy nêu nhiệm vụ DBA 53 Phone: 0650 3834930 Website: www.fit.tdmu.edu.vn 27 12/8/2016 Phone: 0650 3834930 Website: www.fit.tdmu.edu.vn 28 ... COSC1 31 COSC332 MATH2 41 COSC338 CNTT CNTT TOAN CNTT Cau truc du lieu Toan roi rac Co so du lieu SVien Ten MaSV Nam Khoa Son Bao 17 CNTT CNTT KQua DKien MaSV MaKH Diem 17 17 8 8 11 2 11 9 85 92 10 2... pham Z TP HCM Tin hoc hoa 10 HA NOI PHANCONG 12 /8/2 016 Bài giảng Tên học phần MA_NVIEN SODA THOIGIAN 12 3456789 32.5 12 3456789 7.5 666884444 40.0 453453453 20.0 10 12 /8/2 016 VÍ DỤ VỀ CSDL (TT) Quản... phòng số 1? ?? 11 NỘI DUNG CHI TIẾT Giới thiệu Quá trình phát triển Một số đặc tính CSDL Người sử dụng CSDL Kiến trúc HQT CSDL Các tính HQT CSDL Các khái niệm Ngôn ngữ CSDL Bài tập 12 12 /8/2 016 QUÁ