intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Đại cương về các cơ sở dữ liệu - Vũ Tuyết Trinh

Chia sẻ: Sinh Nhân | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

153
lượt xem
9
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Đại cương về các cơ sở dữ liệu" cung cấp các kiến thức giúp sinh viên có thể giải đáp được các câu hỏi: Cơ sở dữ liệu là gì, tại sao phải sử dụng cơ sở dữ liệu, tại sao phải tìm hiểu các hệ cơ sở dữ liệu. Hi vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên đang theo học các môn học Cơ sở dữ liệu dùng làm tài liệu tham khảo và nghiên cứu.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Đại cương về các cơ sở dữ liệu - Vũ Tuyết Trinh

  1. Nhập môn cơ sở dữ liệu Đại cương về các hệ CSDL Vũ Tuyết Trinh trinhvt@it-hut.edu.vn Bộ môn Các hệ thống thông tin, Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách Khoa Hà Nội Đặt vấn đề { CSDL là gì? { Tại sao phải sử dụng CSDL? { Tại sao phải tìm hiểu về các hệ CSDL? 2 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 1
  2. Nhập môn cơ sở dữ liệu Ví dụ: quản lý đào tạo { Thông tin cần quan tâm z Khoá học, lớp học, sinh viên, môn học, giáo viên, ... z Thông tin về sinh viên: thông tin cá nhân, thông tin học tập z Thông tin về môn học: khối lượng học tập, giáo viên, lịch học z ... ¾ Cần lưu trữ những thông tin đa dạng ¾ Cơ sở dữ liệu 3 Ví dụ: khai thác thông tin { Sinh viên z Các môn học của khoa CNTT? z Điểm thi môn « Nhập môn CSDL »? { Giáo viên z Danh sách sinh viên lớp Tin 1? z Thời khoá biểu của lớp Tin 1? { Giáo vụ z Danh sách sinh viên khoá K47? z Tỷ lệ sinh viên thi đạt của từng môn học? ¾ Cần xây dựng một phần mềm cho phép khai thác một CSDL ¾ Phần mềm ứng dụng 4 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 2
  3. Nhập môn cơ sở dữ liệu «Hình dung» về xây dựng một CSDL { Yêu cầu: z Lưu trữ thông tin cần thiết một cách chính xác z Truy xuất thông tin hiệu quả { Thực hiện z Xác định yêu cầu nghiệp vụ z Xác định những thông tin cần lưu trữ z Xác định cách thức lưu trữ ¾ Cần công cụ trợ giúp xây dựng một CSDL ¾ Phần mềm quản trị CSDL (QTCSDL) 5 Các khái niệm cơ bản ứng dụng hệ CSDL CSDL Hệ QTCSDL 6 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 3
  4. Nhập môn cơ sở dữ liệu Cơ sở dữ liệu { Một tập hợp các dữ liệu z Biểu diễn một vài khía cạnh của thế giới thực z Có liên hệ logic thống nhất z Được thiết kế và bao gồm những dữ liệu phục vụ một mục đích nào đó Ví dụ: CSDL về quản lý đào tạo gồm thông tin về - giáo viên - sinh viên - môn học - lớp học - điểm thi - ... 7 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu { Một phần mềm cho phép z Định nghĩa xác định kiểu, cấu trúc, ràng buộc dữ liệu z Tạo lập lưu trữ dữ liệu trên các thiết bị nhớ z Thao tác truy vấn, cập nhật, kết xuất, ... các CSDL cho các ứng dụng khác nhau Ví dụ: MS. Access, MS. SQL Server, ORACLE, IBM DB2, ... 8 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 4
  5. Nhập môn cơ sở dữ liệu Hệ cơ sở dữ liệu { Một hệ thống gồm 4 thành phần : z Hệ QTCSDL z Phần cứng z CSDL và phần mềm ứng dụng z Những người sử dụng Ví dụ: hệ quản lý đào tạo, quản lý nhân sự, ... 9 Môi trường hệ CSDL Hệ Ứng dụng CSDL Hệ QTCSDL CSDL CSDL 10 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 5
  6. Nhập môn cơ sở dữ liệu Chức năng của hệ QTCSDL { Quản lý dữ liệu tồn tại lâu dài z Định nghĩa dữ liệu z Quản lý lưu trữ { Truy xuất dữ liệu một cách hiệu quả z Biểu diễn các thao tác dữ liệu z Xử lý câu hỏi z Quản trị giao dịch 11 Các ngôn ngữ { Ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu (Data Definition Language - DLL) zCấu trúc dữ liệu zMối liên hệ giữa các dữ liệu và các quy tắc, ràng buộc áp đặt lên dữ liệu { Ngôn ngữ thao tác dữ liệu (Data Manipulation Language - DML) z Tìm kiếm, thêm, xoá, sửa dữ liệu trong CSDL { Ngôn ngữ điều khiển dữ liệu (Data Control Language - DCL) z Thay đổi cấu trúc của các bảng dữ liệu z Khai báo bảo mật thông tin z Quyền hạn của người dùng trong khai thác CSDL 12 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 6
  7. Nhập môn cơ sở dữ liệu Sự trừu tượng hoá dữ liệu Khung nhìn 1 ... Khung nhìn n Mức khung nhìn (ngoài) mô tả cách mà người sử dụng có thể nhìn thấy dữ liệu Sơ đồ khái niệm (logic) định nghĩa cấu trúc logic của dữ liệu, dữ liệu nào Mức quan niệm được lưu trữ và mối quan (logic) hệ giữa các dữ liệu định nghĩa cấu trúc các Sơ đồ trong tệp và chỉ dẫn được sử dụng trong cơ sở dữ liệu (vật lý) (cách lưu trữ dữ liệu Mức lưu trữ như thế nào) (trong) 13 Ví dụ { Mức quan niệm type lop = record Tin1 = { ma_lop : string; ma_lop=1 ten: string; ten=« CNTT1_K47 » heDT: string; heDT=« chinh quy » dia_diem: string; dia_diem=« DHBKHN » end; } type sinh_vien = record NVA = { maSV : string; maSV=« SV001 » ten: string; ten=« Nguyễn Văn A » nam: boolean; nam=1; ngay_sinh: date; ngay_sinh=« 1/4/1983 » dia_chi: string ; dia_chi=«1 Tạ Quang Bửu» ma_lop: string; ma_lop=1 end; } 14 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 7
  8. Nhập môn cơ sở dữ liệu Ví dụ (2) { Mức khung nhìn type ds_sinhvien = record CN_NVA = { ten=« Nguyễn Văn A » ten: string; nam=1; nam: boolean; ngay_sinh=« 1/4/1983 » ngay_sinh: date; } end; 15 Sơ đồ và thể hiện (schema vs. instance) Sơ đồ Thể hiện -cấu trúc/kiểu dữ liệu - giá trị/đối tượng dữ liệu -ítthay đổi -thường xuyên thay đổi -thay đổi phức tạp -dễ dàng thay đổi 16 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 8
  9. Nhập môn cơ sở dữ liệu Các module chính của hệ QTCSDL Ứng dụng Bộ xử lý câu hỏi Bộ quản lý Hệ Giao dịch QTCSDL Bộ quản lý lưu trữ DL DL 17 Bộ xử lý câu hỏi Bộ quản lý Giao dịch Quản lý lưu trữ Bộ quản lý lưu trữ { Yêu cầu lưu trữ và truy xuất dữ liệu trên các thiết bị Bộ quản lý lưu trữ nhớ (ngoài) Quản lý buffer Quản { Thực hiện lý z Tổ chức tối ưu dữ liệu giao Quản lý tệp dịch trên thiết bị nhớ (ngoài) z Tương tác hiệu quả với bộ quản lý tệp Metadata & Data & index Data dictionary 18 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 9
  10. Nhập môn cơ sở dữ liệu Bộ xử lý câu hỏi Bộ quản lý Giao dịch Xử lý câu hỏi Bộ quản lý lưu trữ Bộ xử lý câu hỏi { Yêu cầu: Tìm kiếm dữ liệu trả Bộ biên dịch lời cho một yêu cầu truy vấn Bộ tối ưu { Thực hiện Bộ đánh giá z Biến đổi truy vấn biểu diễn ở một mức cao thành các yêu cầu có Bộ quản lý thể hiểu được bởi hệ lưu trữ CSDL z Lựa chọn một kế hoạch tốt nhất để trả Metadata & lời truy vấn này Data & index Data dictionary 19 Bộ xử lý câu hỏi Bộ quản lý Giao dịch Quản lý giao dịch Bộ quản lý lưu trữ { Yêu cầu z Đ/n giao dịch: một tập các thao tác được xử lý như một đơn vị không chia cắt được z Đảm bảo tính nhất quán và tính đúng đắn của dữ liệu { Thực hiện z Quản lý điều khiển tương tranh z Phát hiện lỗi và phục hồi cơ sở dữ liệu 20 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 10
  11. Nhập môn cơ sở dữ liệu Ứng dụng Hệ CSDL Hệ QTCSDL Người dùng CSDL CSDL { Người thiết kế và cài đặt hệ QTCSDL: chịu trách nhiệm thiết kế và cài đặt các module của hệ QTCSDL và các giao diện dưới hình thức các gói phần mềm { Người phát triển công cụ: chịu trách nhiệm thiết kế và cài đặt các gói phần mềm hỗ trợ cho việc thiét kê, sử dụng cũng như tăng cường hiệu năng của các hệ CSDL. 21 Ứng dụng Hệ CSDL Hệ QTCSDL Người dùng CSDL CSDL { Người phân tích hệ thống và phát triển ứng dụng: chịu trách nhiệm xác định yêu cầu của người dung cuối, xác định các giao dịch cần thiết để đáp ứng các yêu cầu người dùng. Người lập trình ứng dụng cài đặt những yêu cầi này trong chương trình, kiêm thử, gỡ rối, lập tài liệu cho chương trình { Người thiết kế CSDL: chịu trách nhiệm xác định dữ liệu lưu trữ trong CSDL và cấu trúc biểu diễn và lưu trữ những dữ liệu này 22 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 11
  12. Nhập môn cơ sở dữ liệu Ứng dụng Hệ CSDL Hệ QTCSDL Người dùng CSDL CSDL { Người sử dụng cuối: là người khai thác các hệ CSDL { Người quản trị CSDL: chịu trách nhiệm cho phép truy nhập CSDL, điều phối và kiểm tra sử dụng CSDL, quản lý tài nguyên phần cứng và phân mềm khi cần thiết { Người bảo trì hệ thống: là những người quản trị hệ thống chịu trách nhiệm việc hoạt động và bảo trì môi trường (phần cứng và phần mềm) cho hệ CSDL 23 Hệ thống xử lý tệp Sinh viên Học tập Giáo viên Sinh viên Giáo viên Lớp học Điểm thi Môn học 24 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 12
  13. Nhập môn cơ sở dữ liệu Hạn chế { Mức độ diễn tả ngữ nghĩa hạn chế { Dữ liệu riêng lẻ, rời rạc { Quản lý, khai thác ở mức thấp 25 Hệ cơ sở dữ liệu Giáo viên CSDL Giáo viên hệ hệ QTCSDL QTCSDL Sinh viên Lớp học Học tập Môn học Điểm thi Sinh viên 26 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 13
  14. Nhập môn cơ sở dữ liệu Ưu điểm của cách tiếp cận CSDL { Tính trừu tượng hoá của dữ liệu { Hỗ trợ nhiều khung nhìn dữ liệu { Chia sẻ dữ liệu giữa nhiều người dùng và hỗ trợ quản lý giao dịch 27 Đặc điểm của cách tiếp cận CSDL { Biểu diễn ngữ nghĩa phong phú và những quan hệ phức tạp của các dữ liệu { Kiểm soát tính dư thừa và đảm bảo các ràng buộc toàn vẹn dữ liệu { Hỗ trợ lưu trữ và truy vấn dữ liệu một cách hiệu quả { Chia sẻ dữ liệu giữa nhiều người dùng { Phân quyền người dùng và kiểm soát tính hợp lệ của các truy xuất dữ liệu { Hỗ trợ dịch vụ sao lưu và phục hồi dữ liệu 28 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 14
  15. Nhập môn cơ sở dữ liệu Phân loại hệ CSDL { Mô hình dữ liệu z Mạng vs. phân cấp vs. quan hệ vs. hướng đối tượng vs. ... { Số người sử dụng z Một người dùng vs. nhiều người dùng { Tính phân tán của CSDL z Tập trung vs. Phân tán { Tính thống nhất của dữ liệu z Đồng nhất vs. Không đồng nhất { ... 29 Kết luận { CSDL cho phép lưu trữ và khai thác dữ liệu một cách thống nhất và hiệu quả (đặc biệt trong trường hợp khối lượng dữ liệu lớn) { Sự trừu tượng về dữ liệu và tính độc lập dữ liệu cho phép phát triển ứng dụng « dễ dàng » { Hệ QTCSDL cung cấp các công cụ hữu hiệu trợ giúp việc tạo lập CSDL và phát triển ứng dụng ‘‘More than 80 % of real world computer applications are associated with databases’’* 30 * Korth & Silberschatz. Database System Concepts. Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 15
  16. Nhập môn cơ sở dữ liệu Trọng tâm của môn học này Hệ Ứng dụng CSDL Hệ QTCSDL CSDL CSDL 31 Sử dụng kiến thức của môn học này trong tương lai { Phát triển ứng dụng { Nghiên cứu và phát triển (R&D) { Nghiên cứu 32 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 16
  17. Nhập môn cơ sở dữ liệu Các điểm cần lưu ý { Cách tiếp cận tệp vs. cách tiếp cận CSDL { CSDL vs. hệ QTCSDL vs. hệ CSDL { Kiến trúc ANSI/SPARC (hay 3 mức) của hệ CSDL { Sơ đồ vs. thể hiện { Các chức năng chính của một hệ QTCSDL { Người sử dụng trong một hệ CSDL { Đặc điểm của hệ CSDL 33 34 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 17
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2