Bài giảng cung cấp cho người học các kiến thức: Tổng quan về cơ sở dữ liệu. Hi vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên đang theo học môn dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI GIẢNG HỌC PHẦN CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU Chương TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU Giảng viên: ThS Nguyễn Vương Thịnh Bộ mơn: Hệ thống thơng tin Hải Phịng, 2016 Thông tin giảng viên Họ tên Nguyễn Vương Thịnh Đơn vị công tác Bộ môn Hệ thống thông tin – Khoa Công nghệ thông tin Học vị Thạc sỹ Chuyên ngành Hệ thống thông tin Cơ sở đào tạo Trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội Năm tốt nghiệp 2012 Điện thoại 0983283791 Email thinhnv@vimaru.edu.vn Website http://scholar.vimaru.edu.vn/thinhnv Thông tin học phần Tên học phần Cơ sở liệu quản trị sở liệu Tên tiếng Anh Database and Database Management Mã học phần 17425 Số tín 04 tín (LT: 45 tiết, TH: 30 tiết) Bộ mơn phụ trách Hệ thống thông tin PHƯƠNG PHÁP HỌC TẬP, NGHIÊN CỨU Nghe giảng, thảo luận, trao đổi với giảng viên lớp Tự nghiên cứu tài liệu làm tập nhà PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ SV phải tham dự 75% thời gian Có 02 kiểm tra viết học phần (X2 = (L1 + L2)/2), 01 kiểm tra thực hành (X3) Điểm trình X = (X2 + X3)/2 Thi kết thúc học phần hình thức trắc nghiệm khách quan máy tính (Z = 0.5X + 0.5Y) Tài liệu tham khảo Elmasri, Navathe, Somayajulu, Gupta, Fundamentals of Database Systems (the 4th Edition), Pearson Education Inc, 2004 Nguyễn Tuệ, Giáo trình Nhập mơn Hệ Cơ sở liệu, Nhà xuất Giáo dục Việt Nam, 2007 Nguyễn Kim Anh, Nguyên lý hệ Cơ sở liệu, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, 2004 Tài liệu tham khảo TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU 1.1 KHÁI NIỆM VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU 1.2 HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU 1.3 CÁC MỨC TRỪU TƯỢNG VÀ CÁC MƠ HÌNH DỮ LIỆU 1.4 SỰ ĐỘC LẬP DỮ LIỆU VÀ LƯỢC ĐỒ 03 MỨC 1.1 KHÁI NIỆM VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU Cơ sở liệu (Database) xem tập hợp liệu có quan hệ với (related data) Dữ liệu (Data) thông tin kiện biết (sự vật, tượng/đối tượng giới thực), ghi lại phương tiện lưu trữ mang ý nghĩa ngầm định Name Sex Age Job Smith M 45 Teacher Dữ liệu (data) Ông Smith người đàn ông trung niên (khoảng 45 tuổi) làm nghề giáo viên Thông tin (Information) Name Sex Age Job Tony M 50 Doctor Smith M 45 Teacher Marry F 22 Student Tom M 26 Police Cơ sở liệu (Database) CÁC THUỘC TÍNH CỦA CƠ SỞ DỮ LIỆU: Cơ sở liệu thường phản ánh khía cạnh giới thực (miniworld) Mọi thay đổi giới thực phạm vi phải phản ánh sở liệu Ông Smith chuyển từ nghề giáo viên sang làm nhân viên phát hành sách (book seller) Job Name Sex Age Job Book Seller Smith M 45 Teacher Cơ sở liệu tập hợp liệu có quan hệ logic chặt chẽ với mang ý nghĩa Một tập hợp hỗn tạp ngẫu nhiên liệu xem sở liệu Một sở liệu thiết kế, xây dựng lưu trữ liệu cho mục đích cụ thể Nó hướng tới nhóm người dùng ứng dụng mà nhóm người dùng quan tâm Nhà quản lý Nhân viên 10 Phần mềm quản lý giao nhận Container bãi CSDL giao nhận Container bãi 1.2 HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU 1.2.1 KHÁI NIỆM Hệ quản trị sở liệu (DBMS): tập hợp chương trình phần mềm cho phép tạo (create) trì, khai thác (maintain) sở liệu 11 1.2.2 CHỨC NĂNG CỦA HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU Hệ quản trị CSDL hệ thống phần mềm có tính tổng qt, cung cấp chức cho phép định nghĩa (thiết kế) (defining), xây dựng (constructing), khai thác (manipulating) chia sẻ (sharing) sở liệu người dùng ứng dụng khác A Định nghĩa/Thiết kế CSDL (Defining): xác định kiểu liệu, cấu trúc, ràng buộc liệu lưu trữ B Xây dựng CSDL (Constructing): tiến trình lưu trữ thân liệu CSDL lên thiết bị lưu trữ điều khiển hệ quản trị CSDL 12 C Khai thác CSDL (Manipulating): bao gồm chức truy vấn để lấy liệu, cập nhật CSDL để phản ánh thay đổi giới thực, kết xuất báo biểu (report) từ liệu D Chia sẻ CSDL (Sharing): cho phép nhiều người dùng ứng dụng truy xuất CSDL đồng thời E Bảo vệ CSDL (Protection): Bảo vệ hệ thống (System Protection): ngăn ngừa cố xảy CSDL hỏng hóc phần cứng phần mềm Bảo mật CSDL (Security Protection): ngăn ngừa truy cập trái phép vào CSDL F Duy trì CSDL (Maintain): cho phép thay đổi (tiến hóa) CSDL để phù hợp với thay đổi giới 13 thực Người dùng/Lập trình viên Chương trình ứng dụng/Truy vấn (Application Programs/Queries) Hệ quản trị CSDL Phần mềm xử lý truy vấn/chương trình (Software to process queries/programs) Phần mềm truy xuất liệu lưu trữ (Software to Access Stored Data) Dữ liệu cấu trúc (Meta – Data) 14 Dữ liệu lưu trữ (Stored Database) 1.3 CÁC MỨC TRỪU TƯỢNG DỮ LIỆU VÀ CÁC MƠ HÌNH DỮ LIỆU 1.3.1 SỰ TRỪU TƯỢNG DỮ LIỆU (DATA ABSTRACTION) Cho phép tạo độc lập tương đối chương trình liệu → Khơng cần thay đổi chương trình ứng dụng cấu trúc lưu trữ liệu thay đổi Hệ quản trị CSDL 15 Hệ quản trị CSDL cung cấp khả biểu diễn liệu mức khái niệm (conceptual representation): ẩn giấu chi tiết việc lưu trữ liệu thực thi thao tác liệu Mô hình liệu (Data Model) kiểu trừu tượng hóa cho phép biểu diễn liệu mức khái niệm cách sử dụng khái niệm logic như: đối tượng (object), thuộc tính (property), liên kết đối tượng (relationship), → ẨN GIẤU ĐI CHI TIẾT VỀ VIỆC LƯU TRỮ VÀ THỰC THI TRÊN CƠ SỞ DỮ LIỆU 16 1.3.2 CÁC LOẠI MƠ HÌNH DỮ LIỆU A Mơ hình liệu mức khái niệm (Conceptual Data Model) Sử dụng khái niệm gần gũi với nhận thức người dùng cuối như: Thực thể (Entity), Thuộc tính (Attribute), Liên kết (Relationship), Giới Tính Ngày Sinh Họ Tên Người Phụ Thuộc Tình Trạng Sức Khỏe Quan Hệ N Phụ Thuộc Mã NV Nhân Viên Chun Mơn Ngoại Ngữ 17 Họ Tên Trình độ B Mơ hình liệu mức vật lý (Physical Data Model) Sử dụng khái niệm mô tả chi tiết cách thức lưu trữ liệu nhớ → Chỉ phù hợp với chuyên gia tin học, khó hiểu với người dùng cuối Record Record 18 Record Record Record Record Record Record P C Mơ hình liệu mức logic (Implementation Data Model): Là mức trung gian mức Sử dụng khái niệm hiểu với dùng cuối gần gũi với cách thức lưu trữ liệu máy tính Lớp Học Viên Mã Lớp Mã HV Tên Lớp Tên HV Phòng Học Tên Lớp Phòng học L1 Word T001 P203 L2 Word T002 P204 Mã HV Tên HV Năm Sinh Điểm Thi Mã Lớp Năm Sinh HV01 An 1984 5.5 L1 HV02 Bình 1989 7.0 L2 Điểm Thi HV03 Cường 1985 6.5 L1 Mã Lớp 19 Mã Lớp 1.4 KIẾN TRÚC LƯỢC ĐỒ 03 MỨC VÀ SỰ ĐỘC LẬP DỮ LIỆU Người dùng cuối (End User) MỨC NGOÀI (External Level) Khung nhìn ngồi (External View) Ánh xạ mức – mức khái niệm MỨC KHÁI NIỆM (Conceptual Level) Lược đồ khái niệm (Conceptual Schema) Ánh xạ mức khái niệm – mức MỨC TRONG (Internal Level) 20 Lược đồ (Internal Schema) CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐƯỢC LƯU TRỮ (Stored Database) Khung nhìn ngồi (External View) A Mức (Internal Level) Bao gồm lược đồ (Internal Schema) dùng để mô tả cấu trúc lưu trữ vật lý sở liệu Lược đồ sử dụng mơ hình liệu mức vật lý (physical data model) mơ tả hồn chỉnh chi tiết việc lưu trữ liệu cách thức truy cập liệu vật lý B Mức khái niệm (Conceptual Level) Bao gồm lược đồ khái niệm mô tả cấu trúc toàn sở liệu ứng với nhóm người dùng Lược đồ khái niệm che dấu chi tiết cấu trúc lưu trữ vật lý tập trung vào mô tả thực thể, kiểu liệu, liên kết thực thể, thao tác người dùng ràng buộc 21 C Mức (External Level) Bao gồm số khung nhìn (user view) hay cịn gọi lược đồ ngồi (External Schema) Mỗi khung nhìn mơ tả phần sở liệu mà nhóm người dùng cụ thể quan tâm che dấu tồn phần cịn lại nhóm người dùng 22 SỰ ĐỘC LẬP DỮ LIỆU (DATA INDEPENDENCE) Độc lập liệu mức logic: Là khả cho phép thay đổi lược đồ khái niệm mà khơng ảnh hưởng tới lược đồ ngồi chương trình ứng dụng Độc lập liệu mức vật lý: Là khả cho phép thay đổi lược đồ mà không ảnh hưởng tới lược đồ khái niệm Q&A 23 ... Kim Anh, Nguyên lý hệ Cơ sở liệu, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, 2004 Tài liệu tham khảo TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU 1.1 KHÁI NIỆM VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU 1.2 HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU 1.3 CÁC MỨC TRỪU... TƯỢNG VÀ CÁC MƠ HÌNH DỮ LIỆU 1.4 SỰ ĐỘC LẬP DỮ LIỆU VÀ LƯỢC ĐỒ 03 MỨC 1.1 KHÁI NIỆM VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU Cơ sở liệu (Database) xem tập hợp liệu có quan hệ với (related data) Dữ liệu (Data) thông tin... TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU 1.2.1 KHÁI NIỆM Hệ quản trị sở liệu (DBMS): tập hợp chương trình phần mềm cho phép tạo (create) trì, khai thác (maintain) sở liệu 11 1.2.2 CHỨC NĂNG CỦA HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU