Đang tải... (xem toàn văn)
Th«ng tin nµy cã thÓ ®îc kÕt xuÊt tõ d÷ liÖu trong CSDL Líp vµ hiÓn thÞ trªn khung nh×n cÇn thiÕt (h.. Mçi CSDL ®ã kh«ng chØ phôc vô tèt cho thùc hiÖn nghiÖp vô mµ cßn hç trî cho l·nh ®¹[r]
(1)ChơngI
Khái niệm Cơ sở liệu
Cơ sở liệu;
Hệ quản trị sở liệu chức năng;
(2)Đ1 MộT Số KHáI NIệM CƠ BảN
1 Bài toán quản lí
Cơng việc quản lí phổ biến, nói tổ chức có nhu cầu quản lí Cơng ti cần quản lí tài chính, vật t, ngời, Khách sạn cần quản lí phịng cho th, dịch vụ, khách th phịng, tài chính, trang thiết bị, Bệnh viện cần quản lí bệnh nhân, thuốc, bệnh án, bác sĩ, thiết bị y tế,
Để thấy rõ công việc công tác qu¶n lÝ, ta h·y xÐt vÝ dơ sau VÝ dơ: Quản lí học sinh nhà trờng
Khi quản lí học sinh, nhà trờng phải có hồ sơhọc sinh học bạ Học bạ th-ờng gồm thông tin sau: họ tên, ngày sinh, giới tính, địa chỉ, đồn viên hay khơng, kết học tập rèn luyện (điểm môn, xếp loại đạo đức),
Thông tin học sinh lớp thờng đợc tập hợp lại thành hồ sơ lớp Có thể hình dung hồ sơ lớp nh bảng mà cột tơng ứng với mục thông tin, hàng chứa thông tin học sinh (h 1):
Stt Họ tên Ngày
sinh Giớitính Đoànviên Địa chỉ ĐiểmToán ĐiểmLí ĐiểmHoá ĐiểmVăn ĐiểmTin
1 Nguyễn An 12/8/91 Nam C NghÜa T©n 7,8 8,2 9,2 7,3 8,5
2 Trần Văn Giang 21/3/90 Nam K Cầu GiÊy 5,6 6,7 7,7 7,8 8,3
3 Lª Minh Châu 3/5/91 Nữ C Mai Dịch 9,3 8,5 8,4 6,7 9,1
4 Do n Thu Cóc· 14/2/90 N÷ K Trung
KÝnh 6,5 7,0 9,1 6,7 8,6
50 Hå Minh H¶i 30/7/91 Nam C NghÜa Tân 7,0 6,8 6,5 6,5 7,8
Hình Ví dụ hồ sơ lớp học sinh
Hồ sơ quản lí học sinh nhà trờng tập hợp hå s¬ líp
Trong q trình quản lí, hồ sơ có bổ sung, thay đổi hay nhầm lẫn đòi hỏi phải sửa đổi lại Chẳng hạn, học sinh thay đổi địa phải cập nhật địa mới, Cần phải ghi điểm trung bình mơn vào hồ sơ, tính điểm trung bình học kì Một học sinh chuyển trờng khác hồ sơ học sinh cần đợc đa sang lu trữ hồ sơ chuyển Hồ sơ học sinh từ trờng khác chuyển cần đợc bổ sung vào hồ sơ lớp, Công việc sửa đổi nh cần đợc thực xác thờng xuyên (tốt có thay đổi) để đảm bảo hồ sơ ln phản ánh thực tế Việc bổ sung, sửa chữa, xoá hồ sơ đợc gọi cập nhật
(3)Chẳng hạn, giáo viên muốn biết thông tin (nh địa hay kết học tập ) học sinh, tìm hồ sơ học sinh để xem Cơng việc gọi tìm kiếm
Trong số trờng hợp, giáo viên cần chọn số học sinh theo điều kiện Ví dụ, để chuẩn bị cho kì thi học sinh giỏi mơn Tin học, cần phải chọn tất học sinh có điểm trung bình mơn Tin học 8,5 để bồi dỡng thêm Công việc chọn hồ sơ theo số điều kiện gọi lọc Nh vậy, việc lọc gắn liền với điều kiện lọc Trong ví dụ xét, điều kiện điểm trung bình mơn Tin học 8,5 Điều kiện lọc phức tạp Ví dụ, cơng tác đột xuất giúp đỡ gia đình th ơng binh, liệt sĩ, cần chọn số học sinh (để không bị ảnh hởng đến kết học tập), đoàn viên (để nêu cao ý thức trách nhiệm), lại phải nam, điều kiện lọc là: "giới tính nam, điểm trung bình mơn 7,0 đoàn viên"
Giáo viên thờng xếp học sinh theo thứ tự điểm trung bình học kì để xếp loại hay xếp học sinh theo địa để chia nhóm học tập, học sinh nhóm gần
Cuối học kì cuối năm học, giáo viên thờng phải thống kê, tổng hợp, chẳng hạn đếm số lợng đoàn viên, số học sinh đạt loại giỏi, tính điểm trung bình môn học lớp, Đặc điểm kiểu khai thác phải sử dụng liu ca nhiu hc sinh
2 Các công việc thờng gặp xử lí thông tin tổ chøc
Ngày tin học hố cơng tác quản lí chiếm khoảng 80% ứng dụng tin học Cơng việc quản lí nơi, lĩnh vực có đặc điểm riêng đối tợng quản lí nh phơng thức khai thác thông tin Tuy nhiên tốn quản lí có chung đặc điểm khối lợng hồ sơ cần xử lí thờng lớn nhng thuật tốn xử lí nói chung khơng q phức tạp Cơng việc xử lí bao gồm: tạo lập hồ sơ, cập nhật hồ sơ, khai thác, lập kế hoạch định
a) Tạo lập hồ sơ
Để tạo lập hồ sơ, cần thực công việc sau:
- Tu thuộc nhu cầu tổ chức mà xác định đối tợng cần quản lí Chẳng hạn, ví dụ mục a), đối tợng cần quản lí học sinh
- Dựa vào yêu cầu cần quản lí thông tin đối t ợng để xác định cấu trúc hồ sơ Ví dụ hình 1, hồ sơ học sinh hàng có 11 thuộc tính (cột)
- Thu thập, tập hợp thơng tin cần thiết cho hồ sơ từ nhiều nguồn khác nh hồ sơ lớp dới, kết điểm thi học kì mơn học, l u trữ chúng theo cấu trúc xác định (h 1)
b) CËp nhËt hå s¬
(4)- Sửa chữa hồ sơ việc thay đổi vài thơng tin hồ sơ khơng c ịn Chẳng hạn, học sinh Doãn Thu Cúc đợc kết nạp vào Đồn nên thuộc tính Đồn viên trớc ghi 'K' sửa thành 'C', nhầm lẫn ghi Điểm Tin học sinh Hồ Minh Hải 7,8 cần sửa thành 8,7 điểm mà em đạtđợc
- Cần bổ sung thêm hồ sơ cho đối tợng tham gia vào tổ chức Chẳng hạn, học sinh Nguyễn Gia Lâm từ nơi khác chuyển tới lớp, cần bổ sung hồ sơ em vào hồ sơ lớp
- Cần xoá hồ sơ đối tợng mà tổ chức khơng cịn quản lí Ví dụ, học sinh Trần Văn Giang chuyển sang lớp khác, cần xoá hồ sơ em khỏi hồ sơ lớp (chuyển sang hồ sơ lớp mà em chuyển tới) Ví dụ, sau thực cập nhật hồ sơ nêu trên, hồ sơ lớp hình có dạng nh hình dới đây:
Stt Họ tên Ngày sinh
Giới tính
Đoàn viên
Địa chỉ Điểm
Toán Điểm Lí Điểm
Hoá Điểm
Văn Điểm Tin
1 Nguyễn An 12/8/91 Nam C NghÜa T©n 7,8 8,2 9,2 7,3 8,5
2 Lê Minh Châu 3/5/91 Nữ C Mai Dịch 9,3 8,5 8,4 6,7 9,1
3 Do n Thu Cóc· 14/2/90 N÷ C Trung KÝnh 6,5 7,0 9,1 6,7 8,6
49 Hå Minh H¶i 30/7/91 Nam C NghÜa T©n 7,0 6,8 6,5 6,5 8,7
50 Nguyễn Gia Lâm 11/8/91 Nam C Mai Dịch 6,6 6,5 7,6 7,8 8,4
Hình Hồ sơ líp ë h×nh sau cËp nhËt
c) Khai thác hồ sơ
Vic to lp, lu tr cập nhật để khai thác hồ sơ, phục vụ cho cơng việc quản lí Khai thác hồ sơ gồm việc sau:
Tìm kiếm theo tiêu chí để tra cứu thơng tin có sẵn hồ sơ Ví dụ, họ tên học sinh có điểm mơn Tin cao nhất; Những học sinh nam, đồn viên có điểm trung bình mơn 7,0
Thống kê cách khai thác hồ sơ dựa tính tốn để đa thơng tin đặc trng, khơng có sẵn hồ sơ Ví dụ, tính điểm trung bình môn học lớp; Xác định điểm cao nhất, thấp môn Tin; Thống kê số học sinh đạt điểm giỏi mơn Tin, Tốn, Lí
Sắp xếp hồ sơ theo tiêu chí phù hợp với yêu cầu quản lí tổ chức Ví dụ, xếp hồ sơ lớp theo bảng chữ tên học sinh; Sắp xếp hồ sơ theo điểm số từ cao xuống thấp môn học
(5)Mục đích cuối việc tạo lập, cập nhật, khai thác hồ sơ phục vụ, hỗ trợ cho trình lập kế hoạch, định xử lí cơng việc ng ời có trách nhiệm Ví dụ, cuối năm học, nhờ thống kê, báo cáo phân loại học tập mà thầy hiệu trởng định số lợng mức thởng cho học sinh xuất sắc trờng cách hợp lí Các giáo viên chủ nhiệm vào báo cáo phân loại học tập mà lập kế hoạch ôn tập hè cho học sinh lp mỡnh
3 Hệ sở liệu
a) Khái niệm sở liệu hệ quản trị sở liệu
Bi toỏn qun lớ toán phổ biến hoạt động kinh tế - xã hội Một xã hội văn minh trình độ quản lí tổ chức hoạt động xã hội cao.Việc lu trữ xử lí thơng tin cách xác, kịp thời chiếm vị trí quan trọng quản lí, điều hành tổ chức
Máy tính điện tử đời phát triển trở thành cơng cụ có khả l u trữ liệu khổng lồ, tốc độ truy xuất xử lí liệu nhanh Do vậy, cần thiết phải tạo lập đợc phơng thức mơ tả, cấu trúc liệu để sử dụng máy tính trợ giúp đắc lực cho ngời việc lu trữ khai thác thông tin Cơ sở liệu (CSDL) hệ quản trị sở liệu (Hệ QTCSDL) đời phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu
Một sở liệu (Database) tập hợp liệu có liên quan với nhau, chứa thơng tin tổ chức (nh trờng học, một ngân hàng, công ti, nhà máy, ), đợc lu trữ các thiết bị nhớ để đáp ứng nhu cầu khai thác thông tin nhiều ng ời sử dụng với nhiều mục đích khác nhau.
Ví dụ, hồ sơ lớp mục (h 1) đợc lu trữ nhớ ngồi máy tính xem sở liệu (gọi CSDL Lớp)
Hiện nay, việc ứng dụng CSDL hầu hết hoạt động xã hội trở nên phổ biến, quen thuộc
Để quản lí tốt phục vụ ngời đọc cách thuận lợi, hầu hết th viện ngày có CSDL Thơng qua việc tra cứu hồ sơ sách l u trữ CSDL máy tính, ta biết đợc thông tin sách thuộc phạm vi quan tâm, cần mợn Nhờ khai thác CSDL th viện, ta cịn biết đợc nhiều thơng tin khác, chẳng hạn th viện có đầu sách, loại sách lĩnh vực thu hút quan tâm bạn đọc,
Hãng Hàng không Việt Nam có CSDL chứa thơng tin chuyến bay Tại phịng bán vé, có khách hàng đến mua vé, cách khai thác CSDL hãng, nhân viên bán vé nhanh chóng cung cấp thơng tin cần thiết giúp khách hàng định chọn chuyến bay thích hợp Sau bán vé cho khách hàng, nhân viên bán vé phải cập nhật thông tin vào CSDL
(6)tiết số mặt hàng đó, Tất cơng việc đ ợc thực nhờ có CSDL thích hp
Kết xuất thông tin từ sở liệu không phục vụ kịp thời xác công việc quản lí, điều hành nói riêng việc lu trữ, khai thác thông tin nói chung mà ngày trở thành công việc thờng xuyên sống ngời
to lp, lu trữ cho phép nhiều ngời khai thác đợc CSDL, cần có hệ thống chơng trình cho phép ngời dùng giao tiếp với CSDL Những hệ thống làm ẩn chi tiết kĩ thuật phức tạp làm đơn giản t-ơng tác ngời dùng với máy tính
Phần mềm cung cấp môi trờng thuận lợi hiệu để tạo lập, lu trữ khai thác thông tin CSDL đợc gọi hệ quản trị sở liệu (hệ QTCSDL).
Ngời ta thờng dùng thuật ngữ hệ sở liệu để CSDL với hệ QTCSDL quản trị khai thác CSDL (h 3)
Hình Hệ sở liệu
Để lu trữ khai thác thông tin máy tính cần phải có:
Cơ sở liệu;
Hệ quản trị sở liệu;
Các thiết bị vật lí (máy tính, đĩa cứng, mạng, );
Ngồi ra, cịn có phần mềm ứng dụng đợc xây dựng dựa hệ quản trị sở liệu để việc khai thác CSDL trở nên thuận tiện hơn, đáp ứng yêu cầu đa dạng ngời dùng
b) C¸c møc thĨ hiƯn cña CSDL
Để lu trữ khai thác thông tin cách hiệu quả, hệ CSDL đợc xây dựng bảo trì dựa nhiều yếu tố kĩ thuật máy tính Tuy nhiên, muốn phục vụ cho nhiều ngời dùng, hệ CSDL phải đợc thiết k cho, bng
Cơ sở liệu Hệ quản trị sở liệu
(7)những tơng tác đơn giản với hệ thống, ngời dùng khai thác thơng tin mà khơng cần biết đến chi tiết kĩ thuật phức tạp Nh yêu cầu mức hiểu chi tiết CSDL khác nhóm ngời làm việc với hệ CSDL vai trị khác Có ba mức hiểu CSDL mức vật lí, mức khái niệm, mức khung nhìn
Møc vËt lÝ
Có chun gia tin học cần hiểu cách chi tiết liệu đợc lu trữ nh Chẳng hạn, với CSDL Lớp, tệp hồ sơ đợc lu trữ vùng nhớ nào; liệu học sinh chiếm byte? Mức hiểu biết hệ CSDL chi tiết đến nh gọi mức vật lí hệ CSDL Một cách đơn giản, ta nói CSDL vật lí hệ CSDL tập hợp tệp liệu tồn thit b nh
Hình Mức khái niệm
Nhóm ngời quản trị hệ CSDL phát triển ứng dụng thờng không cần hiểu chi tiết mức vật lí, nhng họ cần phải biết: Những liệu đợc lu trữ hệ CSDL? Giữa liệu có mối quan hệ n o? Chẳng hạn, với CSDLà Lớp, họ cần biết với học sinh phải lu thông tin: họ tên, ngày sinh, giới tính, địa chỉ, đồn viên hay khơng, điểm mơn Tốn, Lí, Hố, Văn, Tin Nh vậy, CSDL Lớp đợc mơ tả bảng, cột thuộc tính, hàng tơng ứng với liệu học sinh
Møc hiÓu CSDL nh gọi mức khái niệm
Hình Møc khung nh×n
(8)nghiệp vụ hay mục đích sử dụng Ví dụ, với CSDL Lớp, thơng qua giao diện chơng trình ứng dụng, giáo viên chủ nhiệm lớp nhìn thấy đ ợc thông tin học sinh lớp (h 6a)
Hình a. Giao diện dành cho giáo viªn chđ nhiƯm
Trong đó, hình làm việc giáo viên mơn Tin học (h 6b) khơng hiển thị thuộc tính ngày sinh, giới tính, địa chỉ, đồn viên hay khơng mà hiển thị họ tên điểm mơn
Hình 6b Giao diện dành cho giáo viên môn Tin häc
(9)a) b)
H×nh
Thể phù hợp CSDL cho ngời dùng đợc coi khung nhìn CSDL Ngời dùng làm việc với CSDL thơng qua khung nhìn nên không cần biết đến chi tiết kĩ thuật phức tạp không cần biết đầy đủ tất thông tin đợc lu trữ CSDL Mức hiểu CSDL ngời dùng thơng qua khung nhìn đợc gọi mức CSDL Nh vậy, CSDL có CSDL vật lí, CSDL khái niệm nhng có nhiều khung nhìn khác
Ba mức hiểu CSDL nh ba mức mô tả làm việc với CSDL, phù hợp với vai trò khác ngời có liên quan đến hệ CSDL (h 8)
H×nh C¸c møc thĨ hiƯn cđa CSDL
Giữa mức mơ tả CSDL phải có tơng ứng đắn để đảm bảo cho hệ CSDL đợc xây dựng khai thác tốt Tạo lập kiểm soát t ơng ứng đắn trách nhiệm ca nhng ngi thit k CSDL
c) Các yêu cầu hệ CSDL
(10) Tính cấu trúc: Dữ liệu CSDL đợc lu trữ theo cấu trúc xác định Ví dụ, CSDL Lớp có cấu trúc bảng nhiều hàng, 11 cột Mỗi cột thuộc tính hàng hồ sơ học sinh
Tính tồn vẹn: Các giá trị liệu đợc lu trữ CSDL phải thoả mãn số ràng buộc, tuỳ thuộc vào hoạt động tổ chức mà CSDL phản ánh Ví dụ, th viện có quy định số sách nhiều mà ngời đọc đợc mợn lần CSDL th viện phải phù hợp với quy định hạn chế sách mợn th viện Nghĩa liệu cần thoả mãn ràng buộc này, chẳng hạn số sách ngời mợn không vợt năm lần Những ràng buộc kiểu nh đợc gọi ràng buộc toàn vẹn dữ liệu
Tính quán: Sau thao tác cập nhật liệu có cố (phần cứng hay phần mềm) xảy trình cập nhật, liệu CSDL phải đợc đảm bảo đắn
Ví dụ, chơng trình ngân hàng thực việc chuyển 100 triệu đồng từ tài khoản A sang tài khoản B Giả sử thực ch ơng trình đó, có cố xảy (hỏng phần cứng, hỏng phần mềm hay điện), số tiền cịn tài khoản A bị trừ 100 triệu đồng nhng số tiền bên tài khoản B cha đợc cộng thêm, dẫn đến tình trạng khơng qn CSDL Để tránh không quán nh CSDL hai hành động rút tiền khỏi A nhập tiền vào B xảy hành động xảy Nếu có nhiều cập nhật liệu xảy lúc, tơng tác chúng dẫn đến liệu khơng quán Chẳng hạn, thời điểm có hai khách hàng muốn đặt mua vé lại chuyến bay X, hai đại lí bán vé máy bay Khi truy cập vào CSDL chuyến bay X đó, hai đại lí tìm thấy đồng ý bán vé lại cho khách hàng Điều dẫn đến kết chỗ ngồi chuyến bay X đợc bán cho hai khách hàng khác Hệ CSDL phải có chế đảm bảo đợc tính quán liệu, nghĩa khơng để xảy tình nh
Tính an tồn bảo mật thơng tin: CSDL cần đợc bảo vệ an toàn, phải ngăn chặn đợc truy xuất không đợc phép phải khôi phục đợc CSDL có cố phần cứng hay phần mềm Mỗi nhóm ngời dùng CSDL có quyền hạn mục đích sử dụng khác Cần phải có nguyên tắc chế bảo mật trao quyền truy xuất liệu cho ngời dùng
Ví dụ, với CSDL Lớp, khơng thể cho phép đợc truy cập sửa điểm học sinh Trong công ti, liệu hoạt động kinh doanh, chiến lợc giá phải đợc bí mật, số ngời có trách nhiệm đợc biết
(11)mức khái niệm, chẳng hạn đến lúc cần quản lí thêm thơng tin số thẻ bảo hiểm cho học sinh (vốn cha đợc lu trữ CSDL) Nếu thêm cột số thẻ bảo hiểm vào bảng mô tả thông tin mức khái niệm (h ) mà chơng trình ứng dụng dùng viết lại, ta nói có độc lập mức khái niệm Trong ví dụ vừa nêu, khung nhìn giáo viên chủ nhiệm thay đổi không nhiều, hiển thị thêm số thẻ bảo hiểm cho học sinh Nhng khung nhìn cho giáo viên mơn khơng cần thay đổi Nghĩa chơng trình ứng dụng cần chỉnh sửa số môđun khơng cần viết lại Tính độc lập hệ CSDL nhằm tạo thuận lợi cho ngời dùng cách giải phóng họ khỏi quan tâm đến chi tiết cài đặt mức thấp
Stt Hä tªn Ngày sinh Giới tính Địa chỉ Đoàn viên Điểm Toán Điểm
Văn Điểm Tin Thẻ BH
1 Ngun An 12/8/91 Nam NghÜa T©n C 7,8 7,3 8,5 45678
2 Lê Minh Châu 3/5/91 Nữ Mai Dịch C 9,3 6,7 9,1 24546
3 Do n Thu Cóc· 14/2/90 N÷ Trung KÝnh C 6,5 6,7 8,6 54545
49 Hồ Minh Hải 30/7/91 Nam Nghĩa Tân C 7,0 6,5 8,7 55465
50 NguyÔn Gia Lâm 11/8/91 Nam Mai Dịch C 6,6 7,8 8,4 45454
H×nh
Tính khơng d thừa: Trong CSDL thờng không lu trữ liệu trùng lặp thơng tin dễ dàng suy diễn hay tính tốn đợc từ liệu có Sự trùng lặp thơng tin vừa lãng phí nhớ để lu trữ vừa dễ dẫn đến tình trạng khơng qn thơng tin
Hä tªn Tỉ Tỉ trëng Hä tªn Tỉ Tỉ Tỉ trëng
Nguyễn An Nguyễn Thái Hà Nguyễn An 1 Nguyễn Thái Hà
Lê Minh Châu Trần Văn Thuyết Lê Minh Châu 2 Trần Văn Thuyết Do n Thu Cúcà Nguyễn Thái Hà Do n Thu Cúcà Lê Xuân Bắc
Hồ Minh Hải Lê Xuân Bắc Hồ Minh Hải
Trần Văn Giang Trần Văn Thuyết Trần Văn Giang
a) b)
H×nh
Ví dụ, bảng hình 10a, thấy lặp lặp lại thông tin "tổ trởng tổ , tổ trởng tổ là, " Để tránh d thừa đó, ngời thiết kế CSDL mức khái niệm dùng hai bảng hình 10b
(12)Hình Báo cáo tổng kết môn
d Mét sè øng dơng
ViƯc x©y dùng, phát triển khai thác hệ CSDL ngày nhiều hơn, đa dạng hầu hết lĩnh vùc kinh tÕ, x· héi, gi¸o dơc, y tÕ,
Cơ sở giáo dục đào tạo cần quản lí thơng tin ng ời học, mơn học, kết học tập,
C¬ së kinh doanh cần có CSDL thông tin khách hàng, sản phẩm, viƯc mua b¸n,
Cơ sở sản xuất cần quản lí dây chuyền thiết bị theo d õi việc sản xuất sản phẩm nhà máy, hàng tồn kho hay cửa hàng đơn đặt hàng,
Tỉ chøc tµi cần lu thông tin cổ phần, tình hình kinh doanh mua bán tài nh cổ phiếu, trái phiÕu,
Các giao dịch qua thẻ tín dụng cần quản lí việc bán hàng thẻ tín dụng xuất báo cáo tài định kì (theo ngày, tuần, tháng, quý, năm, )
Ng©n hàng cần quản lí tài khoản, khoản vay, giao dịch hàng ngày,
HÃng hàng không cần quản lí chuyến bay, việc đăng kí vé lịch bay,
T chc vin thụng cần ghi nhận gọi, hoá đơn hàng tháng, tính tốn số d cho thẻ gọi trả trớc,
Những ứng dụng khác
Mi t chức nh cần phải thiết kế xây dựng CSDL riêng Mỗi CSDL khơng phục vụ tốt cho thực nghiệp vụ mà hỗ trợ cho lãnh đạo định xác, kp thi
CÂU HỏI tập
1. Nªu mét øng dơng CSDL cđa mét tỉ chøc mà em biết 2. HÃy phân biệt sở liệu với hệ quản trị sở liệu
Thơng tin đợc tính tốn từ
(13)3. Giả sử phải xây dựng CSDL để quản lí mợn, trả sách th viện, theo em cần phải lu trữ thơng tin gì? Hãy cho biết việc phải làm để đáp ứng nhu cầu quản lí ngời thủ th
(14)Đ2 Hệ QUảN TRị CƠ Sở Dữ LIệU
1 Các chức hệ QTCSDL
Nh ó đợc giới thiệu, hệ QTCSDL đợc dùng để tạo lập, cập nhật CSDL khai thác thông tin CSDL
Một hệ QTCSDL có chức sau: a) Cung cấp môi trờng tạo lập CSDL
Một hệ QTCSDL phải cung cấp môi trờng cho ngời dùng dễ dàng khai báo kiểu liệu, cấu trúc liệu thể thông tin ràng buộc liệu Với hệ QTCSDL nay, ngời dùng tạo lập CSDL thơng qua giao diện đồ hoạ Để thực đợc chức này, hệ QTCSDL cung cấp cho ngời dùng ngơn ngữ định nghĩa liệu Ta hiểu ngôn ngữ định nghĩa liệu thực chất hệ thống kí hiệu để mơ tả CSDL
b) Cung cấp môi trờng cập nhật khai thác d÷ liƯu
Ngơn ngữ để ngời dùng diễn tả u cầu cập nhật hay tìm kiếm, kết xuất thơng tin đợc gọi ngôn ngữ thao tác liệu Thao tác liệu gồm:
CËp nhËt (nhËp, sửa, xoá liệu);
Khai thác (tìm kiếm, kÕt xt d÷ liƯu)
Trong thực tế, ngơn ngữ cho định nghĩa thao tác liệu hai thành phần ngôn ngữ CSDL Ngôn ngữ CSDL đợc sử dụng phổ biến SQL (Structured Query Language)
c) Cung cÊp c«ng kiểm soát, điều khiển truy cập vào CSDL
góp phần đảm bảo đợc yêu cầu đặt cho hệ CSDL, hệ QTCSDL phải có chơng trình thực nhiệm vụ sau:
Phát ngăn chặn truy cập không đợc phép Chức góp phần đáp ứng yêu cầu an tồn bảo mật thơng tin;
Duy trì tính quán liệu;
T chức điều khiển truy cập đồng thời để bảo vệ ràng buộc tồn vẹn tính qn;
Kh«i phơc CSDL cã sù cè phần cứng hay phần mềm;
Quản lí mô tả liệu
(15)luụn phát triển theo hớng đáp ứng đòi hỏi ngày cao ngời dùng, chức hệ QTCSDL ngày đợc mở rộng
2 Hoạt động hệ QTCSDL
Mỗi hệ QTCSDL phần mềm phức tạp gồm nhiều thành phần (mơđun), thành phần có chức cụ thể, hai thành phần xử lí truy vấn (bộ xử lí yêu cầu) quản lí liệu Một số chức hệ QTCSDL đợc hỗ trợ hệ điều hành nên hệ QTCSDL phải có giao diện cần thiết với hệ điều hành
Hình 12 sơ đồ đơn giản cho ta biết tơng tác hệ QTCSDL với ngời dùng với CSDL
H×nh Sự tơng tác hệ QTCSDL
Khi cú yờu cầu ngời dùng, hệ QTCSDL gửi yêu cầu đến thành phần có nhiệm vụ thực yêu cầu hệ điều hành tìm số tệp chứa liệu cần thiết Các tệp tìm thấy đợc chuyển cho hệ QTCSDL xử lí kết đợc trả cho ngời dùng
3 Vai trß cđa ngêi lµm viƯc víi hƯ CSDL
Liên quan đến hoạt động hệ CSDL, kể đến ba vai trò khác ngời:
a) Ngời quản trị CSDL
Khỏi nim ngi quản trị CSDL đợc hiểu ngời hay nhóm ngời đợc trao quyền điều hành hệ CSDL
Bộ xử lí truy vấn
Bộ quản lí liƯu HƯ QTCSDL
Bé qu¶n lÝ tƯp
CSDL
(16)Ngời quản trị CSDL chịu trách nhiệm quản lí tài nguyên nh CSDL, hệ QTCSDL phần mềm liên quan Đây ngời có vai trò thiết kế CSDL khái niệm cài đặt CSDL vật lí, cấp phát quyền truy cập CSDL, cấp phần mềm phần cứng theo yêu cầu, trì hoạt động hệ thống đảm bảo thoả mãn yêu cầu trình ứng dụng ngời dùng Nh vậy, ngời quản trị CSDL phải có hiểu biết sâu sắc kĩ tốt lĩnh vực CSDL, hệ QTCSDL môi trờng hệ thống
b) Ngêi lËp tr×nh øng dơng
Khi CSDL đợc cài đặt, cần có chơng trình ứng dụng đáp ứng nhu cầu khai thác nhóm ngời dùng Đây cơng việc ngời lập trình ứng dụng Mỗi chơng trình có câu lệnh yêu cầu hệ QTCSDL thực số thao tác CSDL đáp ứng nhu cầu cụ thể đặt
c) Ngêi dïng
Ngời dùng (hay cịn gọi ngời dùng đầu cuối) ngời có nhu cầu khai thác thơng tin từ CSDL Họ tơng tác với hệ thống thông qua việc sử dụng chơng trình ứng dụng đợc viết trớc Thơng thờng giao diện cho ngời dùng có dạng biểu mẫu để họ mơ tả u cầu cách điền nội dung thích hợp vào biểu mẫu Sau đó, ng ời dùng đọc báo cáo đợc hệ CSDL sinh
Ngời dùng thờng đợc phân thành nhóm, nhóm có số quyền hạn định để truy cập khai thác CSDL
4 C¸c bíc xây dựng sở liệu
Vic xõy dng sở liệu tổ chức th ờng đợc tiến hành theo bớc sau:
Bíc Khảo sát
Tìm hiểu yêu cầu công tác quản lí;
Xỏc nh cỏc liệu cần lu trữ, phân tích mối liên hệ chúng;
Phân tích chức cần có hệ thống khai thác thơng tin, đáp ứng yêu cầu đặt
Bíc ThiÕt kÕ
Thiết kế sở liệu;
Lựa chọn hệ QTCSDL để triển khai; Xây dựng hệ thống chơng trình ứng dụng
Bíc KiĨm thư
NhËp d÷ liƯu cho CSDL;
(17)Thông thờng bớc nêu phải tiến hành nhiều lần hệ thống có khả ứng dụng
C¢U HáI
1. Ngơn ngữ định nghĩa liệu hệ QTCSDL cho phép ta làm gì?
2. H·y kĨ c¸c loại thao tác liệu, nêu ví dụ minh hoạ
3. Vì hệ QTCSDL lại phải có khả kiểm soát điều khiển truy cập đến CSDL? Hãy nêu ví dụ để minh hoạ
4. Khi làm việc với hệ CSDL, em muốn giữ vai trò (ngời quản trị CSDL hay ngời lập tr×nh øng dơng hay ngêi dïng)? V× sao?
5. Trong chức hệ quản trị sở liệu, theo em chức quan trọng nhÊt? V× sao?
6. Hãy trình bày sơ lợc hoạt động hệ QTCSDL
Bµi tập thực hành 1
Tìm hiểu hệ Cơ së d÷ liƯu
1 Mục đích, u cầu
Biết số công việc xây dựng CSDL đơn giản
2 Néi dung
Bµi 1
(18)Bµi 2
Kể tên hoạt động th viện Ví dụ: - Mua nhập sách, lí sách;
- Cho mợn sách; -
Bài 3
Hãy liệt kê đối tợng cần quản lí xây dựng CSDL quản lí sách m -ợn/trả sách, chẳng hạn nh ngời đọc, sách,…
Với đối tợng, liệt kê thông tin cần quản lí, chẳng hạn:
Thơng tin ngời đọc:
- Số thẻ mợn - Họ tên -
Thông tin sách:
- MÃ sách - Tên sách
-
Bài 4
Theo em, CSDL nêu cần bảng nào? Mỗi bảng cần có cột nào?
(19)Bi đọc thêm 1
Sơ lợc lịch sử sở liệu Trong 50 năm, sở liệu trải qua nhiều giai đoạn phát triển
Giai đoạn trớc năm 1960 thời kì tiền phát triển Dữ liệu không đợc lu trữ đĩa; ngời lập trình phải xác định cấu trúc lơgic lẫn cấu trúc vật lí liệu Mỗi ch -ơng trình có liệu riêng RAM vừa tốn lại bị hạn chế, hiệu lập trình khơng cao
Giai đoạn đầu năm 1960 giai đoạn tiền sở liệu (hệ thống quản lí tệp): Dữ liệu đợc tổ chức lu trữ xử lí tệp ghi băng từ Các ngơn ngữ lập trình nh COBOL, BASIC đợc sử dụng để lập trình xử lí liệu Mỗi chơng trình làm việc với tập liệu riêng Sự trùng lặp liệu tính bảo mật không cao hạn chế bật sở liệu thời kì
Charles W Bachman (1924) Edgar F "Ted" Codd (1923 - 2003)
Gi¶i thëng Turing 1973 Gi¶i thëng Turing 1981
1968-1980 – Giai đoạn sở liệu không quan hệ (Era of non-relational database): Hai mơ hình sở liệu đợc phát triển thời kì mơ hình sở liệu phân cấp (trong hệ quản trị sở liệu IBM có tên IMS) mơ hình sở liệu mạng – mơ hình CODASYL DBTG với IDMS hệ quản trị sở liệu mạng đợc sử dụng phổ biến thời Một hạn chế bật việc xử lí ngời dùng cần biết cấu trúc vật lí sở liệu truy xuất đ ợc thơng tin Ngời tiên phong giai đoạn Charles W Bachman
(20)Vào năm 1970-1972, E F Codd đề xuất mơ hình sở liệu quan hệ Ơng đa cách nhìn nhận sở liệu: Tách sơ đồ (tổ chức lôgic) sở liệu khỏi phơng pháp lu trữ vật lí Cho đến cách nhìn nhận hệ thống đợc coi tiêu chuẩn
Vào năm 1970 hệ quản trị sở liệu quan hệ đ ợc đặc biệt quan tâm phát triển
Năm 1976, P Chen đề xuất mơ hình thực thể liên kết (Entity-Relationship) để thiết kế sở liệu cho cách nhìn hệ thống mơ hình liệu Việc tiến hành mơ hình hố mức cao cho phép ngời thiết kế tập trung vào việc s dng d liu
Những năm đầu thập niên 1980, chứng kiến bùng nổ thị trờng sở liệu quan hệ cho công việc kinh doanh
Những năm thập niên 1980, SQL (Structured Query Language) trở thành chuẩn DB2 sản phẩm phần mềm sáng giá IBM Mơ hình mạng mơ hình phân cấp hầu nh khơng cịn đợc phát triển, số hệ thống cũ cịn đợc sử dụng Việc phát triển máy tính PC động lực thúc đẩy phát triển hàng loạt hãng sản xuất phần mềm sở liệu nh RIM, RBASE 5000, PARADOX, OS/2 Database Manager, Dbase III, IV, Foxbase, Foxpro (mà muộn trở thành Visual FoxPro), Watcom SQL
Những năm đầu thập niên 1990, mơ hình client-server tính tốn trở thành chuẩn mực cho định kinh doanh Xuất sản phẩm phần mềm hỗ trợ cho cá nhân nh Excel/Access Microsoft Đánh dấu bắt đầu dòng hệ quản trị sở liệu hớng đối tợng (Object Database Management Systems - ODBMS)
Những năm thập niên 1990, xuất Internet tạo khả thâm nhập từ xa đến hệ thống máy tính liệu chúng Web/CSDL tăng cách đột biến
Những năm cuối thập niên 1990, phát triển Internet thúc đẩy thị trờng phần mềm kết nối web/Internet/CSDL tăng trởng mạnh mẽ Các phần mềm thơng mại nh Active Server Pages, FrontPage, Java Servlets, JDBC, Enterprise Java Beans, ColdFusion, DreamWeaver, Oracle Developer 2000 đợc đồng loạt tung thị trờng Bên cạnh phải kể đến phát triển phần mềm m ã nguồn mở: Các phần mềm nh gcc, cgi, Apache, MySQL,… đợc đa trực tuyến lên mạng
Những năm đầu kỉ XXI: Cùng với phát triển Internet, sở liệu tiếp tục lớn mạnh ứng dụng sâu rộng vào nhiều lĩnh vực đời sống Xuất nhiều ứng dụng vào sinh hoạt đời thờng nh sử dụng dịch vụ di động
(21)Về tơng lai sở liệu: Hệ thống liệu khổng lồ xuất hiện, chẳng hạn nh kho liệu khoa học lớn nh liệu gen, địa lí, khảo sát vũ trụ,…đòi hỏi cách tiếp cận để lu trữ phân tích liệu Khai phá liệu (data mining), Kho liệu (data warehousing) kĩ thuật đợc phát triển mạnh mẽ để đáp ứng yêu cầu XML với Java sở liệu thông điệp cho hệ sở d liu
Một số hệ quản trị sở d÷ liƯu phỉ biÕn
dBase hệ QTCSDL đợc sử dụng rộng rãi cho máy tính cá nhân, xuất vào đầu năm 1980 dBase đợc bán cho Borland vào năm
1991, sau hãng lại chuyển nhợng cho dBase Inc Năm 2004, dBase Inc đổi tên thành dataBased Intelligence, Inc
FoxBASE song hành với dBASE thời gian nói sản phẩm đợc ng-ời dùng a chuộng, dBASE làm đợc FoxBASE làm đợc làm tốt hơn, nhanh hồn tồn tơng thích với dBASE III FoxPro 1.0 bớc ngoặt chia tay với dBASE FoxPro tiếp tục đợc phát triển đến FoxPro 2.6 phiên cuối Năm 1992 hãng Fox Technologies – nhà sản xuất FoxPro - gia nhập tập đoàn Microsoft FoxPro tiếp tục đợc phát triển với tên gọi Visual FoxPro Phiên Visual FoxPro 9.0 Service Pack (SP2) mắt vào 11/10/2007 Thông tin chi tiết sản phẩm xem trang web
msdn.microsoft.com/vfoxpro
Oracle là sản phÈm cđa h·ng Oracle Corporation thc dßng hƯ QTCSDL quan hệ HÃng Oracle Larry Ellison thành lập từ năm 1979 Phiên Oracle Database11g/2007 Thông tin chi tiÕt cã thĨ xem trªn website http://www.oracle.com/
DB2 sản phẩm IBM thuộc dòng hệ QTCSDL quan hệ DB2 có lịch sử phát triển lâu đời Phiên xuất từ năm 1982 Đây hệ QTCSDL đ ợc dùng cho tất máy tính, từ dịng máy cá nhân đến dịng máy lớn Các phiên gần DB2 DB2 Express-C (30/01/2006) chạy Unix, Windows Linux Bên cạnh DB2 cần kể đến Informix đợc IBM đa thị trờng năm 2001
Microsoft Access thuéc dòng hệ QTCSDL quan hệ, sản phẩm Microsoft Từ năm 2007 phận phần mềm Microsoft Office Không thể không nhắc tới Visual Basic (cũng Microsoft) ngôn ngữ hỗ trợ triển khai ứng dụng khai thác sở liệu Access
Microsoft SQL Server thuộc dòng hệ QTCSDL quan hệ Phiên gần SQL Server 2005 Phiên dự kiến mắt vào năm 2008
(22)nhng ng dng web làm việc với CSDL Linux/Mac/Windows, Apache/MySQL/PHP/Perl/Python MySQL sản phẩm nhà sản xuất Thuỵ điển MySQL AB Nhà sản xuất giữ quyền hầu hết code Tuy nhiên ng ời dùng lại sử dụng nhiều mơđun nh phần mềm mã nguồn mở Thơng tin chi tiết sử dụng MySQL, nh phần mềm tải đợc miễn phí xem trang web hãng:
Borland 1991, msdn.microsoft.com/vfoxpro Oracle Corporation http://www.oracle.com/ DB2 Express-C Microsoft Office