Hệ quản trị cơ sở dữ liệu chapter 1

Nội dung chi tiết  Chương    Định nghĩa DBMS Ba mức trừu tượng liệu Các đặc trưng liệu DBMS Kiến trúc DBMS  Giới thiệu Hệ quản trị sở liệu      Ngôn ngữ giao tiếp Quản lý giao tác (transaction manager) Quản lý khôi phục (recovery manager) Xử lý truy vấn (query processing) Quản lý lưu trữ (data storage) Phân loại DBMS Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM Định nghĩa DBMS  Ba mức trừu tượng liệu Là hệ thống phần mềm cung cấp công cụ để xây dựng quản lý CSDL  Định nghĩa cấu trúc liệu (DDL)  Cung cấp khả thao tác CSDL (MDL)  Hỗ trợ lưu trữ liệu  Điều khiển truy xuất liệu nhiều người dùng  Mức khung nhìn (View Level)   Mức luận lý (Logical level)    Mô tả phần toàn hệ thống Những thông tin lưu trữ CSDL Có mối quan hệ thông tin Mức vật lý (Physical Level)  Dữ liệu lưu trữ View Level View View … View n Logical Level Physical Level Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM Các đặc trưng liệu Ba mức trừu tượng liệu (tt) type customer = record customer-id: string; customer-name: string; customer-street: string; cusomter-city: string; end;      Mẫu tin customer block byte liên tiếp  Người sử dụng truy xuất đến phần thông tin customer Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM Vật lý (physical)  customer mối liên kết định nghĩa Mức khung nhìn  Có tính dư thừa liệu Chia sẻ cho nhiều người sử dụng Có tính an toàn, bảo mật Cho phép truy xuất đồng thời Có thể khôi phục có cố Có tính độc lập  Mức luận lý    Mức vật lý    Khi thay đổi tổ chức vật lý CSDL không làm ảnh hưởng đến chương trình khai thác CSDL Luận lý (logical)  Khi thay đổi mức quan niệm không làm ảnh hưởng đến chương trình khai thác CSDL Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM Kiến trúc DBMS User/Application Queries, Updates Database Administrator Transaction Commands Query Compiler Query plan Các thành phần DBMS Metadata, Statistics Transaction Manager DDL Commands DDL Compiler Metadata Execution Engine Logging & Recovery Ngôn ngữ giao tiếp Concurrency Control Index, File & Record Request Index/File/ Record Manager Page Commands Buffer Manager Quản lý giao tác Log Pages Lock Table Data, Metadata, Indexes Xử lý truy vấn Quản lý khôi phục Quản lý lưu trữ Buffers Read/Write Pages Storage Manager Storage Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM Ngôn ngữ giao tiếp  DBMS cung cấp giao diện lập trình dể sử dụng với ngôn ngữ lập trình CSDL    Quản lý giao tác SQL Server: Transaction Oracle: PL/SQL SQL (T - SQL)  Thành phần quản lý giao tác có ảnh hưởng đến CSDL  Ngôn ngữ bao gồm   Định nghĩa liệu Thao tác liệu Giao tác nhóm hành động mà thực phải thực hết tất hành động giao tác đó, ngược lại xem không thực hành động transaction Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM 10 Quản lý giao tác (tt)  Quản lý giao tác (tt) Nhật ký   Để CSDL bền vững (durable), thay đổi lên CSDL phải ghi nhận lại Log manager – ghi chép nhật ký    Đảm bảo CSDL nguyên vẹn có cố xãy Điều khiển đồng thời   Bộ lập lịch (scheduler)- có nhiệm vụ lập lịch thực từ n giao tác kích hoạt đồng thời Cơ chế khóa (lock)- ngăn giao tác thao tác lên đơn vị liệu điểm Recovery manager – khôi phục  Dựa vào nhật ký để phục hồi lại CSDL trạng thái quán trước  DB DBMS Server Trạng thái thỏa tất RBTV CSDL Client Client Equivalent to serial result Client Scheduler Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM 11 Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM 12 Quản lý giao tác (tt)  Xử lý truy vấn Giải deadlock   Vì sử dụng chế khóa nên giao tác phải tranh giành tài nguyên Tình “không giao tác thực công việc mình”    Các giao tác chờ đợi lẫn để cấp phát tài nguyên   Query parser   Thành phần quản lý giao tác phải can thiệp vào   Biểu diễn câu truy vấn dạng ngôn ngữ cấp cao (SQL) thực câu truy vấn có hiệu Query compiler – biên dịch Query preprocessor  Rollback Abort   13 Kiểm tra ngữ nghĩa câu truy vấn Chuyển đổi cấu trúc sang ngôn ngữ đại số quan hệ Query optimizer  Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM Xây dựng cấu trúc hình từ câu truy vấn Sắp xếp phép toán nhằm mục đích tối ưu hóa câu truy vấn Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM 14 Quản lý lưu trữ   Phân loại DBMS Thành phần có nhiệm vụ điểu khiển việc đọc/ghi liệu qua lại nhớ thiết bị lưu trữ Làm việc với khác khái niệm   Theo mô hình liệu    Tập tin liệu Từ điển liệu     Lưu trữ metadata cấu trúc CSDL, đặc biệt lược đồ CSDL   Chỉ mục   15 Đơn người dùng Client/Server Khác  Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM Object) Theo kiến trúc   Mạng (Network) Phân cấp (Hierarchical) Quan hệ (Relation) Hướng đối tượng (Oriented XML Multimedia Hypertext Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM 16 Mô hình mạng    Mô hình phân cấp Dữ liệu ~ tập record Mối quan hệ liệu ~ link Các record tổ chức thành tập đồ thị tùy ý   ĐịaChỉ ThànhPhố Johnson 192-83-7465 Alma Palo Alto A-101 500 Perryridge Horseneck 1700000 Smith 019-28-3746 North Rye A-215 700 Downtown Brooklyn Hayes 677-89-9011 Main Harison A-102 400 A-305 350 Tuner 182-73-6091 Putnam Stamford A-201 900 Jones 321-12-3123 Main Harison A-217 Lindsay 336-66-9999 Park Pittsfield A-222 TênKH MãKH Khách hàng MãTK SốDư TênCN ThànhPhố TổngTiền Johnson 192-83-7465 … 9000000 Smith 019-28-3746 … Round Hill Horseneck 8000000 Hayes Mianus Woodside 1000000 750 Redwood Princeton 2000000 700 Brighton Brooklyn 7000000 Tài khoản Dữ liệu mối quan hệ biểu diễn record link Các record tổ chức dạng tập A-101 500 A-201 900 A-215 700 Tuner A-201 900 A-102 400 Chi nhánh 677-89-9011 … 182-73-6091 John 321-12-3123 A-305 350 A-217 750 Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM 17 Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM 18 Mô hình hướng đối tượng Mô hình quan hệ  Sử dụng bảng chiều (quan hệ) để biểu diễn cho liệu mối quan hệ TênKH ĐịaChỉ MãKH ThànhPhố MãTK MãTK  SốDư Johnson 192-83-7465 Alma Palo Alto A-101 A-101 500 Smith 019-28-3746 North Rye A-215 A-215 700 Hayes 677-89-9011 Main Harison A-102 A-102 400 Tuner 182-73-6091 Putnam Stamford A-305 A-305 350 Jones 321-12-3123 Main Harison A-217 A-201 900 Lindsay 336-66-9999 Park Pittsfield A-222 A-217 750 Johnson 192-83-7465 Alma Palo Alto A-201 A-222 700 Khách hàng   Tài khoản   Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM 19 Dữ liệu mối quan hệ biểu diễn khái niệm đối tượng Cấu trúc đối tượng  Biến (variables)  Thông điệp (messages)  Phương thức (methods) Các khái niệm CSDL hướng đối tượng  Lớp (class)  Định danh đối tượng (Object Identity)  Đóng gói (Encapsulation)  Kế thừa (Inheritance) Ngôn ngữ định nghĩa đối tượng - ODL Ngôn ngữ thao tác đối tượng - OML Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM 20 10 Mô hình hướng đối tượng (tt) class Customer: public Person { public: d_Date member_from; d_Long customer_id; d_Ref home_branch; }; XML  class Person: public d_Object { public: d_String name; d_String address; };    class Account: public d_Object { private: d_Long balance; public: d_Long number; d_Set owners; int find_balance(); int update_balance(int delta); }; Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM Dữ liệu mối quan hệ biểu diễn thông qua ngôn ngữ đánh dấu (markup language) Cấu trúc liệu XML Thẻ Element     21 cặp thẻ mở/đóng Dữ liệu dạng text Ngôn ngữ truy vấn – Xquery, Xpath Ngôn ngữ định nghĩa – DTD, XML Schema (XSD) Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM 22 11 XML (tt) Downtown 500 Joe Monroe Madison Mary Erin Newark Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM 23 Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM 24 12 [...]... update_balance(int delta); }; Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM Dữ liệu và mối quan hệ được biểu diễn thông qua ngôn ngữ đánh dấu (markup language) Cấu trúc của dữ liệu XML Thẻ Element     21 1 cặp thẻ mở/đóng Dữ liệu dưới dạng text Ngôn ngữ truy vấn – Xquery, Xpath Ngôn ngữ định nghĩa – DTD, XML Schema (XSD) Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM 22 11 XML (tt) ... XML (tt) Downtown 500 Joe Monroe Madison Mary... accounts=“A-4 01 A-402”> Mary Erin Newark Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM 23 Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM 24 12 ... 900 A -10 2 400 Chi nhánh 677-89-9 011 … 18 2-73-60 91 John 3 21- 12- 312 3 A-305 350 A- 217 750 Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM 17 Hệ Quản Trị CSDL - Khoa HTTT - ĐH CNTT Tp.HCM 18 Mô hình... 019 -28-3746 North Rye A- 215 A- 215 700 Hayes 677-89-9 011 Main Harison A -10 2 A -10 2 400 Tuner 18 2-73-60 91 Putnam Stamford A-305 A-305 350 Jones 3 21- 12- 312 3 Main Harison A- 217 A-2 01 900 Lindsay 336-66-9999... Johnson 19 2-83-7465 Alma Palo Alto A -10 1 500 Perryridge Horseneck 17 00000 Smith 019 -28-3746 North Rye A- 215 700 Downtown Brooklyn Hayes 677-89-9 011 Main Harison A -10 2 400 A-305 350 Tuner 18 2-73-6091