Giáo trình hệ cơ sở dữ liệu phân tán và suy diễn lý thuyết và thực hành nguyễn văn huân, phạm việt bình

205 38 0
Giáo trình hệ cơ sở dữ liệu phân tán và suy diễn lý thuyết và thực hành   nguyễn văn huân, phạm việt bình

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

CIAC ) TBINNH FI VEN NS VICENTE bi \ PHAN IAN SUY HIEN | NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT NGUYEN VAN HUAN - PHAM VIET BINH GIAO TRINH HE CO SO DU LIEU PHAN TAN VA SUY DIEN NHÀ XUÁT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT Hà Nội - 2009 MỤC LỤC MỞ ĐÀU MỤC LỤC CHUONG I GIỚI THIỆU CHUNG VÈ CƠ SỞ DỮ LIỆU NbÐNOkebÐnebi>bk—: 1.1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CÁC HỆ CƠ SỞ DỮ LIỆU Cơ sở đữ liệu Sự cần thiết hệ sở đữ liệu Mơ hình kiến trúc tổng quát sở liệu mức Mục tiêu hệ sở liệu Hệ quản trị CSDL & người quản trị CSDL Ràng buộc liệu Các mơ hình truy xuất liệu Mơ hình sở đữ liệu Client Server Mơ hình Client/Server nhiều lớp Ky thuật lập trinh co sé dit ligu- Web động Kién trac théng Server (Server System Architecture) Các mơ hình kiến trúc ứng dụng CÁC MƠ HÌNH CƠ SỞ DỮ LIỆU Mở đầu Mơ hình liệu (Data Model) Phân biệt mơ hình liệu Các hệ thông CSDL đối tượng tri thức Đa Mơ hình CSDL phân cấp (Hierarchy Data Model) 124.1 1242 1245 Cấu trúc biểu diễn liệu phân cấp Ngôn ngữ thao tác CSDL phân cấp Mơ hình CSDL mạng Cấu trúc biểu diễn Ngôn ngữ liệu thao Cách tiếp cận mơ hình (Network Data Model) liệu mạng tác CSDL mạng, CSDL quan hệ CHƯƠNG II CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN HỆ CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN Định nghĩa CSDL phân tán Phân loại sở liệu phân tán Các đặc điểm sở đữ liệu phân tán Xử lý liệu phân tán Ưu nhược điểm việc sử dụng sở liệu phân tán Cơ sở liệu phân tán sở liệu tập trung, Kiến trúc CSDL phân tán Hệ quản trị CSDL phân tán CÁC MƠ HÌNH XỬ LÝ PHÂN TÁN Mơ hình xử lý Master — Slave Các hệ khách/đại lý Các hệ phân tán ngang hàng Môi trườngđatằng _ “ THIET KE CO SO DU LIEU PHAN TAN Các chiến lược thiết kế 243.1.1 Qua trình thiết kế từ xuống (top-down) Quá trình thiết kế từ lên (bottom-up) Các vần đề thiết kế Lý phân mảnh Các quy tắc phân mảnh đắn Các yêu cầu thông tin Phân mảnh ngang Hai kiểu phân mảnh ngang 'Yêu cầu thông tin phân mảnh ngang Phân mảnh ngang nguyên thuỷ Phân mảnh ngang dẫn xuất Kiểm định tính đắn Phân mảnh dọc Phân mảnh hỗn hợp Cấp phát Bài toán cấp phát Cách tiếp cận Cách tiếp cận XỬ LY VAN TIN Bài toán xử lý vấn tin Phân rã vấn tin Cục hóa liệu phân tán Tối ưu hố vấn tin phân tán QUẢN LÝ GIAO DỊCH Giao dịch (Transaction) Giao dịch phân tán “Tính khả lịch biểu việc sử dụng chung Các kỹ thuật điều khiển tương tranh khóa Mơ hình khóa Mơ hình khóa đọc khóa ghi Thuật tốn điều khiển tương tranh nhãn thời gian 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 G II CƠ SỞ DỮ LIỆU SUY DIEN GIỚI THIEU CHUNG CO SO DU LIEU SUY DIEN Mơ hình sở liệu suy diễn Lý thuyết mơ hình sở liệu quan hệ Nhìn nhận sở liệu theo quan điểm logic Nhìn lại sở đữ liệu quan hệ Nhìn nhận sở liệu suy diễn Các giao tác sở liệu suy diễn CƠ SỞ DỮ LIỆU DỰA TRÊN LOGIC Cú pháp Ngữ nghĩa Câu trúc Cấu trúc câu hỏi So sánh DATALOG với đại số quan hệ Các hệ sở liệuchuyên gia MOT SO VAN DE KHAC 48 49 50 50 50 51 51 51 51 54 60 62 62 71 71 72 72 75 80 81 84 91 101 104 104 109 115 116 119 121 123 129 129 129 129 131 131 131 132 133 133 133 134 134 137 138 142 142 ỆP mến Se môn “mgnno CHƯƠN 4.1, 4.1.1 4.12 4.1.3 4.14 4.1.5 4.2 4.2.1 4.2.2 CHUON 5.1 G IV CƠ SỞ DỮ LIỆU HƯỚNG ĐÓI TƯỢNG NGUYÊN TẮC CỦA CÁC MƠ HÌNH HƯỚNG ĐĨI TƯỢNG Mơ hình hóa đối tượng Phương pháp Lớp (Class) Các liên kết thừa kế lớp Lược đồ lớp TINH BEN VUNG CUA CÁC DOI TƯỢNG Cơ sở liệu hướng đối tượng Quản lý tính bền vững G V THỰC HÀNH MỘT SÓ ỨNG DỤNG THIẾT KÉ MỘT HỆ CƠ SỞ DỮ LIỆU KÉ TỐN Đặt vấn đề tốn Chiến lược Phân tích Thiết kế Mơ tả thiết kế hệ sở liệu phân tán cho hệ thống kế toán Sơ đồ phân cấp chức hệ thống „ THUC HANH VOI MOT SO THUAT TOAN DIEU KHIEN TUONG TRANH TRONG QUAN LY GIAO DICH PHAN TAN MOT SO DE DA THI QUA CAC NAM , TAI LIEU THAM KHAO 145 145 145 146 146 147 148 148 148 148 151 151 151 158 158 171 172 176 178 189 205 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VẺ CƠ SỞ DỮ LIỆU 1.1 KHAI NIEM CO BAN VE CAC HE CO SO DU' LIEU Trong chương trình bày khái niệm vẻ hệ sở liệu E.F Codd đề xuất Những khái niệm bao gồm mục tiêu hệ sở liệu Sự cần thiết phải tổ chức liệu dang sở liệu Tính độc lập liệu thẻ mơ hình kiến trúc mức Vì nói sở liệu phản anh tính trung thực khách quan giới liệu Không dư thừa thông tin không thiếu thông tin Nội dung chương bao gồm phan: * Cơ sở liệu gì: + Sự cần thiết hệ sở liệu: * Mơ hình kiến trúc mức sở liệu: Mục tiêu hệ sở liệu: Hệ quản trị CSDL & người quản trị CSDL: Tổ chức lưu trữ liệu: Các mơ hình truy xuất 1.1.1 Cơ sở liệu Cơ sở liệu sưu tập lớn loại liệu tác nghiệp bao gồm loại liệu âm thanh, tiếng nói chữ viết văn đỗ hoạ hình anh tĩnh hay hình ánh động mã hoá dạng chuỗi bit lưu trữ đưới dạng File liệu nhớ may tính Cấu trúc lưu trữ liệu tuân theo quy tắc dựa lý thuyết toán học Cơ sở liệu phản ảnh trung thực giới liệu thực khách quan Cơ sở đữ liệu tài ngun thơng tín dùng chưng cho nhiều người: Cơ sở đữ liệu (CSDL) tải nguyên thông tin chung cho nhiều người sử dụng Bất kỳ người sử dụng mạng máy tính, thiết bị đầu cuối nguyên tắc có quyên truy nhập khai thác toàn hay phan liệu theo chế độ trực tuyến hay tương tác mà khơng phụ thuộc vào vị trí địa lý người sử dụng với tài nguyên Cơ sơ liệu dược hệ ứng dụng khai thác ngôn ngữ liệu chương trình ứng dựng dé xiv ly, tim kiếm tra cứu sửa đối bỗ sung hay loại bỏ liệu Tìm kiểm tra cứu thông tin chức quan trọng phô biến cac dich vu co so dit ligu Hé quan tri CSDL HOTCSDL (DataBase DBMS) la phan mém diéu khién cac chiến lược truy nhập CSDL Management System - Khi người sử dụng đưa yêu cầu truy nhập ngôn ngữ liệu HQTCSDL thao tác CSDL lưu trữ tiếp nhận thực Đôi tượng nghiên cúu CSDL thực thẻ môi quan hệ thực thể Thực quan hệ thực thẻ hai doi tượng khác vẻ bạn, thực thể loại thực thẻ đặc biệt Trong cách tiếp cận CSDL Mỗi quan hệ quan hệ người ta dựa sở lý thuyết đại quan hệ dẻ xây dựng quan hệ chn kết nói khơng tơn thắt thơng tin biểu diễn liệu Dữ liệu lưu trữ nhớ máy tính khơng phải tính đến yếu tố tối ưu khơng gian lưu trừ, mà phải đảm bảo tính khách quan, trung thực liệu thực Nghĩa phải đảm bảo tinh quán liệu giữ toàn vẹn liệu 1.1.2 Sự cần thiết hệ sở liệu Tổ chức lưu trữ liệu theo lý thuyết sở liệu có ưu điểm: Giảm bót đit thầu liệu lưu trữ: Trong ứng dụng lập trình truyền thống, phương pháp tơ chức lưu trữ đữ liệu vừa tơn lãng phí nhớ thiết bị lưu trữ vừa dư thừa thông tin lưu trữ Nhiều chương trình ứng dụng khác xử lý liệu nhau, lẫn đến dư thừa đáng kẻ vẻ liệu, Ví dụ toán nghiệp vụ quản lý "Cước thuê bao điện thoại” "Doanh thu & sản lượng” tương ứng với chương trình hay nhiều tệp liệu lưu trữ riêng biệt độc lập với xử lý số thuộc tính đảm thoại Trong ca chương trình "số máy gọi đi" số máy gọi đến”, "hướng gọi”, “thời gian bắt đầu” "thời gian kết thúc” Nhiều thuộc tính mơ tả lưu trữ nhiều lần độc lập với Nếu tô chức lưu trữ theo lý thuyết CSDL hợp tệp lưu trữ toán chương trình ứng dụng có thẻ chia sẻ tài nguyên hệ CSDI Tổ chức lưu trữ liệu theo lý thuyết CSDL, xế tránh dược xự không nhát quản lưu trữ liệu bao dam dược tính tồn vẹn cua liệu: Nếu thuộc tính mơ tả nhiều tệp liệu khác lặp lại nhiều lần ghi, thực việc cập nhật sửa đổi, bố sung khơng sửa hết nội dung mục Nếu liệu nhiều sai sót cập nhật, bồ sung cảng lớn Kha nang xuất mâu thuẫn không quán thông tin cảng nhiều, dẫn đến không quán liệu lưu trữ Tất yếu kéo theo dị thường thông tin, thừa, thiếu mâu thuẫn thông tin Thông thường, thực thẻ, thuộc tính có mơi quan hệ ràng buộc lẫn nhau, tác động ảnh hưởng lẫn Cước đàm thoại phụ thuộc vào khoảng cách thời gian gọi tức phụ thuộc hàm vào thuộc tính máy gọi đi, máy gọi đến, thời gian bắt đầu thời gian kết thúc gọi Các trình ứng dụng khác xử lý cước đảm thoại thực thể lưu trừ tương ứng khác chua han cho kết qua sản lượng phút doanh thu Điều lý giải doanh nghiệp xử lý tiêu quản lý mà số liệu báo cáo phịng ban, cơng ty lại cho kết khác nhau, chí cịn trái ngược Như khẳng định liệu không tổ chức theo lý thuyết sở liệu tất yếu không thẻ phản ảnh giới thực liệu, không phản ảnh chất vận động liệu Sự không quán liêu lưu trữ làm cho đữ liệu mắt tính tồn vẹn cua nd Tính tồn vẹn liệu đảm báo cho lưu trữ liệu luôn Khơng thể có mã vùng ngồi quy inh cia co quan quản lý, ngày sinh nhân viên xảy sau ngày tốt nghiệp trường nhân viên 10 Tơ chức lưu trữ liệu theo lý thuyết CSDL có thê triên khai đồng thời nhiều ng dụng CSDL: Điêu có nghĩa ứng dụng khơng chia sẻ chung tài nguyên liệu mà CSDL có thẻ triển khai đồng thời nhiều ứng dụng khác thiết bị đầu cuối khác Tỏ chức liệu theo lý thuyết sơ liệu sở thông tiêu chuẩn, thủ tục biện pháp báo vệ, an toàn liệu: Các hệ CSDL quản lý tập trung người hay nhóm người quản trị CSDL, hệ quản trị CSDL Người quản trị CSDL áp dụng thống tiêu chuẩn, quy định thủ tục chung quy định thống mẫu biểu báo cáo, thời gian bổ sung, cập nhật liệu Điều làm dễ dàng cho công việc bảo trì liệu Người quản trị CSDL bảo đảm việc truy nhập tới CSDL, truy nhập người sử dụng Ngăn kiểm tra, kiểm soát chặn truy nhập trái phép sai quy định từ từ ngồi vào 1.1.3 Mơ hình kiến trúc tổng quát sớ liệu mức n trúc mức hệ CSDL gôm: Mức mức mơ hình liệu (Mức ngồi Giữa mức tôn ánh xạ quan niệm ánh xạ quan niệm ngồi Trung tâm hệ thơng mức quan niệm tức mức mơ hình liệu Ngồi cịn có khái niệm người sử dụng hệ quản trị CSDL oi quan tri CSDL quan niệ m) mức Người sử dụng: Là người thiết bị đầu cuối truy nhập vào hệ CSDL theo chế độ trực tuyến hay tương tác chương trình ứng dụng hay ngơn ngữ liệu Thường chuyên viên kỹ thuật tin học, có trình độ thành thạo biết lập trình biết sử dụng ngôn ngữ thao tác liệu (SQL Server, Oracle ) Người sử dụng truy nhập toàn hay phần CSDL mà họ quan tâm, phụ thuộc vào quyền truy nhập họ Cách nhìn CSDL người sử dụng nỏi chung trìu tượng Họ nhìn CSDL mơ hình ngồi: gọi mơ hình liệu Chẳng hạn người sử dụng nhân viên phịng kế tốn tải chính, nhìn thấy tập xuất kiểu ghi ngồi doanh thu, sản lượng tháng khơng thể nhìn thấy xuất kiểu ghỉ lưu trữ tiêu kỹ thuật đường thong, mang lưới Mơ hình ngồi: Mơ hình ngồi nội dung thơng tin CSDL cách nhìn người sử dụng Là nội dung thông tin phần liệu tác nghiệp người nhóm người sứ dụng quan tâm Nói cách khác, mơ hình mơ ta cách nhìn liệu người sử dụng người sử dụng có cách nhìn liệu khác tồn hệ CSDL, nghĩa có nhiều sở liệu Hơn nữ: , mơ hình ngồi quan hệ ngồi kiểu mạng tồn sở nhúng vào logic đơn tác có liên quan Nhiều mơ hình ngồi khác người sử dựng chia sẻ chung mô hình ngồi phân cấp hay mơ hình liệu Sơ đồ ngồi khơng làm “hiện” mà * Mơ hình ngồi gồm nhiều xuất kiểu ghỉ ngoài, nghĩa người sử dụng có sơ đồ liệu riêng khung nhìn liệu riêng Bản ghi ngồi người sử dụng có thé khác với ban ghi lưu trữ ghỉ quan niệm * Mơ hình xác định sơ đồ bao gồm mơ tả vẻ kiểu ban ghi ngồi tên trường kiêu liệu trường độ rộng trường * Ngôn ngữ liệu người sử dụng thao tác ghí ngồi II

Ngày đăng: 25/11/2023, 14:08