Chương I: Khái niệm cơ bản về các hệ cơ sở dữ liệu B. Mô hình quan niệm. Mô hình trong. Mô hình dữ liệu 9.
Có duy nhất một cách nhìn dữ liệu ở ., biểu diễn toàn bộ nội thông tin trong CSDL đó là cách nhìn dữ liệu tổng quát của người sử dụng. Mô hình ngoài. Mô hình quan niệm. Mô hình trong.
Mô hình dữ liệu 10. Có duy nhất một và chỉ một cách biểu diễn CSDL dưới dạng lưu trữ. Nội dung thông tin Câu hỏi & bài tập 1. Cơ sở dữ liệu là gì , hiểu thế nào là một hệ cơ sở dữ liệu tác nghiệp.
Sự cần thiết tổ chức lưu trữ dữ liệu theo lý thuyết cơ sở dữ liệu. Cho ví dụ minh hoạ về giảm bớt dư thừa dữ liệu trong lưu trữ và không nhất quán dữ liệu trong lưu trữ làm cho dữ liệu mất đi tính toàn vẹn 4. Trình bày tổng quát kiến trúc mô hình hệ cơ sở dữ liệu 3 lớp. Trình bày và phân tích tính ổn định trong mô hình quan niệm.
Vai trò & chức năng của ánh xạ quan niệm trong & ánh xạ quan niệm ngoài. Mục tiêu của các hệ cơ sở dữ liệu? Ví dụ minh hoạ. Chứng minh rằng kiến trúc mô hình cơ sở dữ liệu 3 lớp đảm bảo được tính độc lập dữ liệu và tính ổn định cao. Tại sao nói, mô hình dữ liệu là cách nhìn toàn bộ nội dung thông tin của CSDL, sơ đồ quan niệm là định nghĩa của cách nhìn ấy.
Ví dụ minh hoạ. Hiểu thế nào về khái niệm “tính toàn vẹn dữ liệu” và “tham chiếu toàn vẹn”. Hiểu như thế nào về tính độc lập của dữ liệu. Khái niệm File có gì khác với khái niệm cơ sở dữ liệu, ví dụ minh họa ?.
Tổ chức lưu trữ dữ liệu kỹ thuật hàm băm. Cho ví dụ minh hoạ. Chức năng & vai trò của hệ quản trị CSDL & người quản trị CSDL. Trình bày kỹ thuật tổ chức lưu trữ dữ liệu theo B-cây cân bằng Files.
Hiểu thế nào về hệ quản trị CSDL (DataBase Management System DBMS) 17. Người quản trị CSDL 18. Nêu mọt số nhiệm vụ chính của người quản trị CSDL. Nêu một số thí dụ về ràng buộc kiểu, ràng buộc giải tích và ràng buộc logic.
Mô hình cơ sở dữ liệu Client- Server. 18 2 CÁC MÔ HÌNH CƠ SỞ DỮ LIỆU Trong chương I đã giới thiệu mục tiêu của các hệ cơ sở dữ liệu là tính độc lập và tính toàn vẹn của dữ liệu. Trong chương này giới thiệu các phương pháp tiếp cận mô hình dữ liệu: mô hình cơ sở dữ liệu mạng, phân cấp, cơ sở dữ liệu quan hệ và mô hình thực thể quan hệ. Cơ sở để so sánh, đánh giá một CSDL tốt đựa vào các mục đích xây dựng hệ thống, cơ sở dữ liệu hướng giá trị hay hướng đối tượng, tính dư thừa và giải quyết tốt mối quan hệ nhiều-nhiều.
• Mô hình dữ liệu • Mô hình CSDL phân cấp • Cấu trúc biểu diễn dữ liệu phân cấp • Mô hình CSDL mạng • Cách tiếp cận mô hình CSDL quan hệ • Mô hình thực thể quan hệ 2.1 Mở đầu Sự cần thiết tổ chức lưu trữ dữ liệu theo một cách thức xác định và chặt chẽ đã dẫn đến sự phát triển các mô hình dữ liệu. Từ những mô hình mạng, mô hình phân cấp và mô hình dữ liệu quan hệ là những mô hình cơ sở dữ liệu kinh điển, truyền thống cho đến các mô hình cơ sở dữ liệu phân tán, cơ sở dữ liệu hướng đối tượng.là những mô hình dữ liệu hiện đại được áp dụng nhiều trên thị trường hiện nay. Đối tượng nghiên cứu các hệ CSDL là các thực thể và các mối liên kết giữa các thực thể. Một mô hình CSDL phải có khả năng biểu diễn thực thể và liên kết giữa các thực thể.
Các liên kết là một dạng đặc biệt của thực thể. Các cách tiếp cận CSDL là các cách nhìn và các cách biểu diễn liên kết của người sử dụng. Nghiên cứu mô hình cơ sở dữ liệu dựa trên các yêu cầu sau: 1. Mục tiêu độc lập dữ liệu: Phải xác định rõ ràng các khía cạnh logic và khía cạnh vật lý của việc quản trị cơ sở dữ liệu, bao gồm việc thiết kế các hệ cơ sở dữ liệu, các thao tác và tìm kiếm dữ liệu bằng các công cụ ngôn ngữ con dữ liệu.
Mục tiêu trao đổi: Mô hình dữ liệu đơn giản về cấu trúc, sao cho người sử dụng có cách nhìn trong suốt khi truy nhập vào các hệ cơ sở dữ liệu và có khả năng trao đổi với nhau về cơ sở dữ liệu. Mục tiêu xử lý tệp: Người sử dụng có thể sử dụng ngôn ngữ bậc cao để biểu diễn các phép toán trên trên các mảng thông tin, kỹ thuật xử lý theo lô (batch), mà không phải xử lý tuần tự theo từng bản ghi. Mô hình được xây dựng trên cơ sở lý thuyết vững chắc, chặt chẽ.2 Mô hình dữ liệu (Data Model) Một mô hình dữ liệu là một hệ thống hình thức toán học, bao gồm: 19 Chương I: Khái niệm cơ bản về các hệ cơ sở dữ liệu - Hệ thống các ký hiệu biểu diễn dữ liệu. - Tập hợp các phép toán thao tác trên cơ sửo dữ liệu.
Đặc trưng của một mô hình dữ liệu: - Tính ổn định khi thiết kế mô hình dữ liệu. - Tính đơn giản có nghĩa là dễ hiểu và dễ thao tác. - Tính dư thừa cần phải kiểm tra kỹ lưỡng. - Tính đối xứng phải được bảo toàn và - Có cơ sở lý thuyết vững chắc.1 Phân biệt giữa các mô hình dữ liệu Tổ chức dữ liệu theo mô hình nào là tốt nhất.
Thực tế chưa có mô hình dữ liệu nào là tốt nhất. Tốt nhất phụ thuộc vào yêu cầu truy xuất và khai thác thông tin của đơn vị quản lý nó. Nó được sử dụng ở đâu và vào lúc nào là tốt nhất. Tuy nhiên, thường người ta dựa vào các tiêu chí sau để nói rằng mô hình dữ liệu tốt nhất khi: 1.
Mục đích: Phần lớn các mô hình dữ liệu sử dụng hệ thống ký hiệu để biểu diễn dữ liệu và làm nền tảng cho các hệ ứng dụng và ngôn ngữ thao tác dữ liệu. Các mô hình thực thể quan hệ không có hệ thống ký hiệu để xây dựng các phép toán thao tác dữ liệu, mà sử dụng để thiết kế lược đồ khái niệm, cài đặt trong một mô hình dữ liệu với một hệ quản trị cơ sở dữ liệu nào đó. Hướng giá trị hay hướng đối tượng: Các mô hình dữ liệu quan hệ và mô hình logic là các mô hình dữ liệu hướng giá trị. Trong các mô hình dữ liệu hướng giá trị có tính khai báo (declarativeness) và có tác động đến các ngôn ngữ được nó hỗ trợ.
Các mô hình mạng, phân cấp, mô hình dữ liệu hướng đối tượng cung cấp đặc tính nhận dạng đối tượng, nên có thể xem chúng là các mô hình hướng đối tượng. Mô hình thực thể quan hệ cũng được có đặc tính nhận dạng hướng đối tượng. Tính dư thừa: Tất cả các mô hình dữ liệu đều có khả năng hỗ trợ lưu trữ dữ liệu vật lý và hạn chế sự dư thừa dữ liệu. Tuy nhiên các mô hình dữ liệu hướng đối tượng giải quyết sự dư thừa tốt hơn, bằng cách tạo ra sử dụng con trỏ trỏ đến nhiều vị trí khác nhau.
Giải quyết mối quan hệ nhiều – nhiều: Phần lớn trong các mô hình cơ sở dữ liệu có chứa các mối quan hệ nhiều – nhiều, một – nhiều hay quan hệ môt – một. Một quan hệ có nhiều phần tử của các quan hệ khác và ngược lại. Tuy nhiên trong mô hình dữ liệu mạng không chấp nhận mối quan hệ nhiều – nhiều 2.2 Các hệ thống CSDL đối tượng và tri thức Cơ sở dữ liệu hướng đối tượng và hệ quản trị hướng đối tượng (Object Oriented Database management Systems – OO DBMS) mô tả các kiểu dữ liệu được xây dụng bằng phương pháp tạo bản ghi và tạo tập hợp. Các quan hệ được xây dựng từ các bộ bằng thao tác tạo một tập hợp các bản ghi có khuôn dạng thống nhất.
Che dấu dữ liệu (Encapsulation): Nghĩa là khi có yêu cầu truy xuất đến các đối tượng thuộc kiểu đặc biệt, phải qua các thủ tục đã được định nghĩa cho các đối tượng đó. Chẳng hạn định nghĩa stack như là một kiểu và định nghĩa các thao tác PUSH, POP áp dụng cho stack. 20 Chương I: Khái niệm cơ bản về các hệ cơ sở dữ liệu Đặc tính nhận dạng đối tượng (Object Indentity) là khả năng phân biệt các đối tượng. Nghĩa là cấu trúc các kiểu cơ bản như nhau.
Các kiểu cơ bản là chuỗi ký tự, số.3 Mô hình CSDL phân cấp (Hierarchy Data Model) 2.1 Cấu trúc biểu diễn dữ liệu phân cấp Trong mô hình CSDL phân cấp, dữ liệu được biểu diễn bằng cấu trúc cây. Một CSDL phân cấp là tập các cây (rừng cây). Trong mỗi một cây chỉ chứa một và chỉ một xuất hiện của bản ghi gốc, gọi là bản ghi đỉnh, và dưới nó là tập các xuất hiện của các bản ghi phụ thuộc. Các bản ghi phụ thuộc có thể là tuỳ ý hoặc không tồn tại.
Một bản ghi gốc có thể có một số bất kỳ các bản ghi phụ thuộc và các bản ghi phụ thuộc có thể có một số các bản ghi phụ thuộc mức thấp hơn.1 biểu diễn một mô hình CSDL phân cấp về tuyến cáp và các loại cáp. Dữ liệu được biểu diễn bằng 4 cấu trúc cây đơn giản, trong đó gốc là xuất hiện kiểu bản ghi loại cáp bao gồm các thông tin mã cáp, tên cáp, số lượng, mã nước sản xuất, tên nước sản xuất. Các bản ghi phụ thuộc là kiểu các bản ghi các tuyến cáp có lắp đặt các loại cáp đó, bao gồm các thông tin về số hiệu tuyến cáp, tên gọi tuyến cáp, độ dài và ngày hoàn thành việc xây dựng tuyến cáp đó. Như vậy các bản ghi gốc là các kiểu bản ghi về các loại cáp đã được lắp đặt và các bản ghi phụ thuộc là các bản ghi về thông tin các tuyến cáp.
Theo định nghĩa, không thể có các bản ghi phụ thuộc mà không tồn tại bản ghi gốc, nghĩa là không thể tồn tại các loại cáp mà chưa được lắp đặt trên một tuyến nào cả. Như vậy có thể có thể tồn tại các loại cây vừa có xuất hiện của bản ghi gốc và các bản ghi phụ thuộc, nghĩa là mỗi một loại cáp có thể được lắp đặt trên nhiều tuyến cáp khác nhau và trên một tuyến cáp có thể có nhiều loại cáp khác nhau được lắp đặt.