Khái niệm về cơ sở dữ liệu và hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Khái niệm về cơ sở dữ liệu và hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Giáo án số 3: Lớp 12Sinh viên thực hiện : Lê Vương ThiênGiảng viên hướng dẫn : TS.Trần Doãn VinhChương 1:Khái niệm về cơ sở dữ liệu và hệ quản trị cơ sở dữ liệuTiết 1 §1. Khái niệm về cơ sở dữ liêu (1tiết/3 tiết)I. Mục đích yêu cầua) Mục đích, yêu cầu: HS hiểu được bài tóan minh họa, hệ thống hóa các công việc thường gặp khi quản lí thông tin của một hoạt động nào đó, lập được các bảng chứa thông tin theo yêu cầu.b) Chuẩn bị đồ dùng dạy học: Sách GK tin 12, Sách GV tin 12, đĩa chứa các chương trình minh họa (quản lý học sinh:gv biên soạn), tranh ảnh chụp sẳn .c) Phương pháp giảng dạy: Thuyết trình, hỏi đáp, đặt vấn đề, so sánhII. Nội dung bài mớiStt Lớp SS học sinh Họ tên Gv chủ nhiệmHọ tên lớp trưởngGhi chú1 12A2 12B3 12C4 12D5 12E6 12F7 12G8 12H9 12I10 12K11 12M12 12Nstt Họ tên Ngày sinhGiới tínhĐoàn viênTóan Lý Hóa Văn Tin1 Nguyễn An 12/08/89 1 C 7,8 5,0 6,5 6,0 8,52 Trần Văn Giang 23/07/88 1 R 6,5 6,5 7,0 5,5 7,53 Lê Thị Minh Châu 03/05/87 0 R 7,5 6,5 7,5 7,0 6,54 Dõan Thu Cúc 12/05/89 0 R 6,5 6,4 7,1 8,2 7,35 Hồ Minh Hải 30/07/89 1 C 7,5 6,7 8,3 8,1 7,5Hình 1. Ví dụ hồ sơ học sinh (1:Nam, 0: Nữ - C: chưa vào Đoàn, R: đã vào Đoàn) 1 Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Ghi bảngTiết 1:Câu 1:Muốn quản lý thông tin về điểm học sinh của lớp ta nên lập danh sách chứa các cột nào? Gợi ý:Để đơn giản vấn đề cột điểm nên tượng trưng một vài môn.Stt,hoten,ngaysinh,giới tính,đòan viên, tóan,lý,hóa,văn,tinGV: Em hãy nêu lên các công việc thường gặp khi quản lý thông tin của một đối tượng nào đó ?Câu3: Đây chính là biểu bảng được lập ra với mục đích quản lý các thông tin đặt trưng của đối tượng cần quản lý, đặt điểm tất cả mọi thông tin đều chứa cùng một bảng dẫn đến hệ quả:một bảng thông tin đồ sộ chứa quá nhiều dữ liệu trên một bảng, chủ yếu được viết và lưu lên giấy?HS1: cột Họ tên, giới tính,ngày sinh,địa chỉ, tổ,điểm tóan, điểm văn, điểm tin . §1. Khái niệm về cơ sở dữ liệu1. Bài tóan quản lý:Để quản lý học sinh trong nhà trường, người ta thường lập các biểu bảng gồm các cột, hàng để chứa các thông tin cần quản lý.a) Một trong những biểu bảng được thiết lập để lưu trữ thông tin về điểm của hs như saub) Các công việc thường gặp khi quản lý thông tin của một đối tượng nào đó:o Tạo lập hồ sơ về các đối tượng cần quản lí;o Cập nhật hồ sơ (thêm, xóa, sửa hồ sơ);o Tìm kiếm;o Sắp xếp;o Thống kê;o Tổng hợp, phân nhóm hồ sơ;o Tổ chức in ấn…III. Câu hỏi củng cố và bài tập về nhà  Câu 1 : Các công việc thường gặp khi quản lí thông tin của một đối tượng nào đó? Câu 2 : Lập bảng thứ 1 trên giấy gồm hai cột, cột 1 đặt tên là Tên môn học để liệt kê tất cả các môn học mà em đang học, cột 2 đặt tên Mã môn học, dùng ký hiệu 1,2,3 để đặt tên cho từng môn học. Đặt tên cho bảng Môn học. Câu 3 : Lập bảng thứ 2, gồm các cột sau:Mã học sinh, họ tên, ngày sinh,giới tính, địa chỉ, tổ. Chỉ ghi tượng trưng 5 học sinh. Trong đó mỗi học sinh có một mã học sinh duy nhất, có thể đặt A1, A2 . Đặt tên bảng DSHS. Câu 4 : Lập bảng thứ 3, gồm các cột sau:Mã học sinh, mã môn học, ngày kiểm tra, điểm. Mỗi học sinh có thể kiểm tra nhiều môn. Đặt tên là Bảng điểm.2 4. Dặn dò: 5. Rút kinh nghiệm:Chương1: Khái niệm về cơ sở dữ liệu và hệ quản trị cơ sở dữ liệuTiết 2 §1. Khái niệm về cơ sở dữ liêu (tiết 2/2 tiết)a) Mục đích, yêu cầu : HS nắm được khái niệm CSDL là gì? Biết vai trò của CSDL trong học tập và đời sống? Nắm khái niệm hệ QTCSDL, hệ CSDL, sự tương tác giữa các thành phần trong hệ CSDL.b) Chuẩn bị đồ dùng dạy học : Sách GK tin 12, Sách GV tin 12, đĩa chứa các chương trình minh họa (quản lý học sinh:gv biên soạn), tranh ảnh chụp sẳn hình 1, hình 2 .(xem phụ lục 1, giáo án)c) Phương pháp giảng dạy : Thuyết trình, hỏi đáp, đặt vấn đề, so sánhd) Các bước lên lớp 1. Ổn định tổ chức : Nắm sơ tình hình:cán bộ lớp, gv chủ nhiệm.2. Kiểm tra miệng : Kiểm tra vở làm bài tập ở nhà của 3 học sinh. Ba HS ghi kết quả làm bài tập tiết 1 lên bảng cùng một lần.3. Đáp án:Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Ghi bảngGV: CSDL lưu trên giấy khác CSDL lưu trên máy tính ở điểm nào?GV: Phần mềm giúp người sử dụng có thể tạo CSDL trên máy tính gọi là gì? (hệ qtcsdl)GV: Hiện nay có bao nhiêu hệ quản trị CSDL?Các hệ quản trị CSDL phổ biến được nhiều người biết đến là MySQL, Oracle, PostgreSQL, SQL Server, DB2, v.v. Phần lớn các hệ quản trị CSDL kể trên hoạt động tốt trên nhiều hệ điều hành khác nhau như Linux, Unix và MacOS ngoại trừ SQL Server của Microsoft chỉ chạy trên hệ điều hành Windows.GV: dùng phần mềm ứng 2. Cơ sở dữ liệu là gì?Cơ sở dữ liệu (CSDL-Database) là tập hợp các dữ liệu có liên quan với nhau, chứa thông tin của một đối tượng nào đó (như trường học, bệnh viện, ngân hàng, nhà máy .), được lưu trữ trên bộ nhớ máy tính để đáp ứng nhu cầu khai thác thông tin của nhiều người sử dụng với nhiều mục đích khác nhau.Ví dụ1: lấy lại ví dụ Hình 13. Sự cần thiết phải có các CSDL:Thông tin ngày càng nhiều và phức tạp, việc quản lý và khai thác csdl trên giấy có nhiều bất tiện, vì thế việc tạo csdl trên máy tính giúp người dùng tạo lập , khai thác thông tin của CSDL một cách có hiệu quả .Trong đó đó cần phải kể đến vai trò không thể nào thiếu được của phần mềm máy tính dựa trên công cụ máy tính điện tử.4. Hệ quản trị CSDL:Là phần mềm cung cấp mô trường thuận lợi và hiệu quả để tạo lập, lưu 3 Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Ghi bảngHình 2(cáchkhác)GV: Muốn vẽ sơ đồ theo hệ CSDL, chỉ cần vẽ thêm một số ký hiệu hình nhân nằm ngoài và các mũi tên hai chiều là được.dụng quản lý học sinh với hệ QTCSDL : MS Access để minh họa cho sự tương tác của hệ CSDL, lưu ý đến vai trò của phần mềm ứng dụng và hệ QTCSDL (phần mềm ứng dụng giúp người dùng có thể giao tiếp một cách dễ dàng với csdl thông qua các thao tác đơn giản).GV: Gán 1->CSDL, 2->phần mềm ứng dụng3->Hệ QTCSDL Hãy sắp xếp thứ tự ưu tiên của các thành phần trên dựa vào vai trò của nó trong hệ CSDL. Giải thích vì sao em sắp xếp như vậy? (Xem Hình 2)Dùng sơ đồ tương tác ở trên (H2) để phát triển khái niệm: Hệ thống CSDL là gì?GV: yêu cầu HS căn cứ trên sơ đồ trên để đưa thêm tác nhân : Con người, là thành phần rất quan trọng trong hệ thống CSDL, một thành phần mà sự tồn tại và phát triển của cả hệ thống CSDL đều phải phụ thuộc vào nó. GV: cho HS phát triển thêm sơ đồ. Gọi HS lên bảng để vẽ.Hình 3. Hs về nhà vẽ bằng bút chì xem như một bài tập.(hai cách, trữ và tìm kiếm thông tin của CSDL, được gọi là hệ quản trị CSDL (hệ QTCSDL-DataBase Manegement System)-Như vậy, để tạo lập và khai thác một csdl cần phải có:-Hệ QTCSDL-Các thiết bị vật lý (máy tính, đĩa cứng, mạng máy tính .)-Ngoài ra, các phần mềm ứng dụng được xây dựng trên hệ QTCSDL giúp thuận lợi cho người sử dụng khi muốn tạo lập và khai thác CSDLHình 2: Sơ đồ tương tác giữa phần mềm ứng dụng, hệ QTCSDL và CSDLPhần mềm ứng dụngHệ QTCSDL CSDL5. Hệ thống CSDL:Người ta dùng thuật ngữ hệ thống CSDL (hay hệ CSDL) để chỉ :- Con người- Hệ QTCSDL quản trị và khai thác CSDL - CSDLHình 3:Sự tương tác giữa các thành phần của hệ CSDLCon người Phần mềm ứng dụngHệ QTCSDL4Hệ QTCSDL(3)csdlcsdl Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Ghi bảngcách1:sơ đồ hình tròn đồng tâm, cách2: sơ đồ nhân quả ) CSDL2. Củng cố, hướng dẫn HS làm các bài tập sau đây: Câu 1 : Hãy nêu một số hoạt động có sử dụng CSDL mà em biết?5Hệ QTCSDL(3)  Câu 2 : Điền vào ô trống dưới đây: Câu 3 : Giả sử phải xây dựng một CSDL để quản lý mượn, trả sách ở thư viện, theo em cần phải lưu trữ những thông tin gì? Hãy cho biết những việc phải làm để đáp ứng nhu cầu quản lí của người thủ thư. Câu 4 : Phân biệt CSDL với hệ QTCSDL (Tìm điểm giống nhau và khác nhau cơ bản giữa chúng).3.Dặn dò: HS lưu ý Hình 3 trong bài mô tả sự tương tác giữa các thành phần của hệ CSDL, có thể trình bày bằng 2 cách,cách 1: bằng các vòng tròn đồng tâm như câu 2 phần bài tập đã ra, cách 2: bằng sơ đồ nhân quả (mũi tên, tên các thành phần). Chú ý các cách trình bày để vẽ theo yêu cầu của GV.Suy nghĩ về vai trò của phần mềm ứng dụng trong mối tương tác giữa các thành phần của hệ CSDL4. Rút kinh nghiệm:CSDL Hệ QTCSDLTiếng Anh là gì?Là gì?Chọn câu trả lời để mô tả mối quan hệ giữa các thành phầnTrả lời:a)1-3-2, b)1-2-3, c)2-1-3d) 3-1-2Bỏ thành phần số 1, vẽ sơ đồ mô tả quan hệ giữa 2 thành phần còn lại.Vẽ sơ đồ tương tác giữa CSDL và hệ QTCSDL có đề cập đến vai trò phần mềm ứng dụng trong mối quan hệ đóVẽ sơ đồ tương tác giữa CSDL và hệ QTCSDL có đề cập đến vai trò con người, phần mềm ứng dụng trong mối quan hệ đó6Chứa trong (1)CSDL(2)Hệ QTCSDL(3) Chương 1:Khái niệm về cơ sở dữ liệu và hệ quản trị cơ sở dữ liệuTiết 3 §1. Khái niệm về cơ sở dữ liêu (tiết 3/ 3 tiết)I. Mục đích yêu cầua) Mục đích, yêu cầu: Nắm các yêu cầu cơ bản đối với hệ CSDL.b) Chuẩn bị đồ dùng dạy học: Sách GK tin 12, Sách GV tin 12, đĩa chứa các chương trình minh họa (quản lý học sinh:gv biên soạn), tranh ảnh chụp sẳn.c) Phương pháp giảng dạy: Thuyết trình, hỏi đáp, đặt vấn đề, so sánhII. Nội dung bài mới1. Ổn định tổ chức: Nắm sơ tình hình lớp: điểm danh2. Kiểm tra bài cũ: Kiểm tra 02 HS.Câu 1: Vẽ sơ đồ tương tác giữa CSDL và hệ QTCSDL nêu vai trò Con người và phần mềm ứng dụng trong mối quan hệ đó.Câu 2: Giả sử phải xây dựng một CSDL để quản lý mượn, trả sách ở thư viện, theo em cần phải lưu trữ những thông tin gì? Hãy cho biết những việc phải làm để đáp ứng nhu cầu quản lí của người thủ thư.Từ sai sót của HS khi trả lời câu 2 GV phân tích một số sai lầm cơ bản của việc tạo các cột chứa dữ liệu của bảng tương ứng để dẫn dắt đến việc phải hình thành vấn đề : Một số yêu cầu cơ bản của hệ CSDL (phần lớn liên quan đến CSDL).Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Ghi bảngThế nào là cấu trúc của một CSDL?Tính toàn vẹn?Ví dụ Để đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu trên cột điểm, sao cho điểm nhập vào theo thang điểm 10 , các điểm của môn học phải đặt ràng buộc giá trị nhập vào: >=0 và <=10. ( Gọi là ràng buộc vùng)6. Các yêu cầu cơ bản của hệ CSDL:a)Tính cấu trúc:Thông tin trong CSDL được lưu trữ theo một cấu trúc xác định.Tính cấu trúc được thể hiện ở các điểm sau: Dữ liệu ghi vào CSDL được lưu giữ dưới dạng các bản ghi . Hệ QTCSDL cần có các công cụ khai báo cấu trúc của CSDL(là các yếu tố để tổ chức dữ liệu: cột, hàng, kiểu của dữ liệu nhập vào cột, hàng .) xem, cập nhật, thay đổi cấu trúc b)Tính toàn vẹn: Các giá trị được lưu trữ trong CSDL phải thỏa mãn một số ràng buộc, tùy theo nhu cầu lưu trữ thông tin. c)Tính không dư thừa:-Một CSDL tốt thường không lưu trữ những dữ liệu trùng nhau, hoặc những thông tin có thể dễ dàng tính toán từ các dữ liệu có sẵn.7 Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Ghi bảngTính không dư thừa?Ví dụ : Một CSDL đã có cột ngày sinh, thì không cần có cột tuổi. Vì năm sau thì tuổi sẽ khác đi, trong khi giá trị của tuổi lại không được cập nhật tự động vì thế nếu không sửa chữa số tuổi cho phù hợp thì dẫn đến tuổi và năm sinh thiếu tính nhất quán.Ví dụ khác: Đã có cột soluong và dongia, thì không cần phải có cột thành tiền. (=soluong*dongia). Chính vì sự dư thừa nên khi sửa đổi dữ liệu thường hay sai sót, và dẫn đến sự thiếu tính nhất quán trong csdl. Tính an toàn và bảo mật thông tin?:Ví dụ về tính an toàn thông tin: Học sinh có thể vào mạng để xem điểm của mình trong CSDL của nhà trường, nhưng hệ thống sẽ ngăn chận nếu HS cố tình muốn sửa điểm. Hoặc khi điện bị cắt đột ngột, máy tính hoặc phần mềm bị hỏng thì hệ thống phải khôi phục được CSDL.Ví dụ về tính bảo mật: Hệ thống phải ngăn chặn được mọi truy cập bất hợp pháp đến CSDLChính vì sự dư thừa nên khi sửa đổi dữ liệu thường hay sai sót, và dẫn đến sự thiếu tính nhất quán trong csdl.d)Tính chia sẻ thông tin: vì csdl đuợc lưu trên máy tính, nên việc chia sẻ csdl trên mạng máy tính được dể dàng thuận lợi, đây là một ưu điểm nổi bật của việc tạo csdl trên máy tính.e)Tính an toàn và bảo mật thông tin:CSDL dùng chung phải được bảo vệ an toàn, thông tin phải được bảo mật nếu không dữ liệu trong CSDL sẽ bị thay đổi một cách tùy tiện và thông tin sẽ bị “xem trộm”.f)Tính độc lập: Một CSDL có thể sử dụng cho nhiều chương trình ứng dụng, đồng thời csdl không phụ thuộc vào phương tiện lưu trữ và hệ máy tính nào cũng sử dụng được nó.7. Một số hoạt động có sử dụng CSDL:- Hoạt động quản lý trường học-Hoạt động quản lý cơ sở kinh doanh-Hoạt động ngân hàng 8 Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Ghi bảngIII. Củng cố, hướng dẫn HS làm các bài tập sau đây:Câu 1 Nêu các yêu cầu cơ bản của hệ CSDL, ví dụ minh họa đối với tính:a) Không dư thừa, tính bảo mật. c) Toàn vẹn, an toàn và bảo mật thông tinb) Cấu trúc, chia sẻ thông tin d) Không dư thừa, độc lập Học sinh chỉ chọn lấy một trong các tính chất đã liệt kê theo các mục a,b,c,d ở trên để cho ví dụ minh họa (không sử dụng các ví dụ đã có trong bài).Câu 2: Nếu vi phạm đến tính không dư thừa thì sẽ dẫn đến sự thiếu . Câu 3:So khớp thông tin mô tả hoặc định nghĩa ở cột B với mục đúng nhất ở cột A. Cột B có một cụm từ không được dùng đến, và mỗi cụm từ không được dùng quá một lần.A B1. Tác nhân điều khiển hệ thống máy và hệ thống CSDL2. Tập hợp dữ liệu có liên quan với nhau theo một chủ đề nào đó được lưu trên máy tính điện tử.3. Phần mềm dùng tạo lập, lưu trữ và khai thác một CSDL.4. Phần mềm máy tính giúp người sử dụng không biết gì về hệ QTCSDL nhưng có thể dùng nó để khai thác thông tin trên CSDLA. Phần mềm ứng dụngB. Hệ quản trị CSDLC. Hệ điều hànhD.CSDLE. Con người4. Dặn dò:1) Nhớ các yêu cầu của một hệ CSDL, không cần phát biểu theo thứ tự - cho ví dụ minh họa khác với ví dụ đã có trong bài học. 2) Xem lại ví dụ về tính không dư thừa có trong bài: - Đã có cột soluong và dongia, thì không cần phải có cột thành tiền. (=soluong*dongia). Hãy giải thích vì sao?5. Rút kinh nghiệm:9 . Khái niệm về cơ sở dữ liệu và hệ quản trị cơ sở dữ liệuTiết 2 §1. Khái niệm về cơ sở dữ liêu (tiết 2/2 tiết)a) Mục đích, yêu cầu : HS nắm được khái niệm. mối quan hệ đó6Chứa trong (1)CSDL(2 )Hệ QTCSDL(3) Chương 1 :Khái niệm về cơ sở dữ liệu và hệ quản trị cơ sở dữ liệuTiết 3 §1. Khái niệm về cơ sở dữ liêu