Chương 9: Các Vấn Đề Liên Quan Đến Cơ Sở Dữ Liệu Hướng Đối Tượng và Kho Dữ Liệu

Tài liệu nghiên cứu Ctt102 chuong 9 cac van de lien quan, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về ., phục vụ nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Cơ sở dữ liệu
• Đề tài: Cơ Sở Dữ Liệu Hướng Đối Tượng và Kho Dữ Liệu: Giải Quyết Các Vấn Đề Liên Quan
• Loại tài liệu: bài giảng

Mục lục chi tiết

• 9. CHƯƠNG 9: Giới thiệu các vấn đề liên quan đến CSDL
• 9.1. Cơ sở dữ liệu hướng đối tượng
• 9.2. Kho dữ liệu (Data Warehouse)
• 9.3. Cơ sở dữ liệu và Internet
• 9.4. Cơ sở dữ liệu XML

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Cơ Sở Dữ Liệu Hướng Đối Tượng và Kho Dữ Liệu

Cơ sở dữ liệu hướng đối tượng (CSDL HĐT) và kho dữ liệu (Data Warehouse) là hai khái niệm quan trọng trong lĩnh vực quản lý dữ liệu. CSDL HĐT cho phép lưu trữ và quản lý các đối tượng phức tạp, trong khi kho dữ liệu tập trung vào việc hỗ trợ ra quyết định cho doanh nghiệp. Sự phát triển của công nghệ đã thúc đẩy việc áp dụng các mô hình này trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

1.1. Định Nghĩa Cơ Sở Dữ Liệu Hướng Đối Tượng

CSDL HĐT là một mô hình dữ liệu cho phép lưu trữ các đối tượng với các thuộc tính và hành vi riêng. Mô hình này giúp giải quyết các vấn đề phức tạp trong việc quản lý dữ liệu.

1.2. Định Nghĩa Kho Dữ Liệu

Kho dữ liệu là một hệ thống lưu trữ dữ liệu lớn, hỗ trợ việc ra quyết định thông qua việc phân tích dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau. Nó được thiết kế để lưu trữ dữ liệu theo thời gian và hướng chủ thể.

II. Các Vấn Đề Liên Quan Đến Cơ Sở Dữ Liệu Hướng Đối Tượng

Mặc dù CSDL HĐT mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại một số vấn đề cần giải quyết. Các vấn đề này bao gồm tính phức tạp trong việc thiết kế và quản lý, cũng như khả năng tương thích với các hệ thống hiện có.

2.1. Tính Phức Tạp Trong Thiết Kế

Thiết kế CSDL HĐT yêu cầu kiến thức sâu rộng về lập trình hướng đối tượng và các mô hình dữ liệu phức tạp. Điều này có thể gây khó khăn cho các nhà phát triển.

2.2. Khả Năng Tương Thích

CSDL HĐT có thể gặp khó khăn trong việc tích hợp với các hệ thống CSDL quan hệ hiện có, dẫn đến việc cần phải chuyển đổi dữ liệu và điều chỉnh quy trình làm việc.

III. Phương Pháp Giải Quyết Vấn Đề Cơ Sở Dữ Liệu Hướng Đối Tượng

Để giải quyết các vấn đề liên quan đến CSDL HĐT, có thể áp dụng một số phương pháp như sử dụng các công cụ ETL, cải tiến quy trình thiết kế và đào tạo nhân lực.

3.1. Sử Dụng Công Cụ ETL

Công cụ ETL (Extract, Transform, Load) giúp rút trích, chuyển đổi và nạp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau vào CSDL HĐT, đảm bảo tính nhất quán và chính xác của dữ liệu.

3.2. Cải Tiến Quy Trình Thiết Kế

Cải tiến quy trình thiết kế CSDL HĐT có thể giúp giảm thiểu tính phức tạp và tăng cường khả năng mở rộng của hệ thống.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Kho Dữ Liệu

Kho dữ liệu được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như tài chính, y tế và thương mại điện tử. Việc phân tích dữ liệu từ kho dữ liệu giúp doanh nghiệp đưa ra quyết định chính xác hơn.

4.1. Ứng Dụng Trong Tài Chính

Trong lĩnh vực tài chính, kho dữ liệu giúp phân tích xu hướng thị trường và quản lý rủi ro hiệu quả hơn.

4.2. Ứng Dụng Trong Y Tế

Kho dữ liệu trong y tế hỗ trợ việc phân tích dữ liệu bệnh nhân, từ đó cải thiện chất lượng dịch vụ chăm sóc sức khỏe.

V. Kết Luận Về Cơ Sở Dữ Liệu Hướng Đối Tượng và Kho Dữ Liệu

CSDL HĐT và kho dữ liệu đều đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý và phân tích dữ liệu. Tương lai của hai mô hình này sẽ tiếp tục phát triển với sự tiến bộ của công nghệ và nhu cầu ngày càng cao trong việc xử lý dữ liệu lớn.

5.1. Tương Lai Của CSDL HĐT

CSDL HĐT sẽ tiếp tục phát triển và được áp dụng rộng rãi trong các ứng dụng phức tạp, nhờ vào sự phát triển của công nghệ lập trình hướng đối tượng.

5.2. Tương Lai Của Kho Dữ Liệu

Kho dữ liệu sẽ ngày càng trở nên quan trọng trong việc hỗ trợ ra quyết định, đặc biệt là trong bối cảnh dữ liệu lớn và phân tích dữ liệu nâng cao.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 9 Giới thiệu các vấn đề liên quan đến CSDL Các slide này có sử dụng lại một số slide của Dr. Ala Al- Zobaidie Nội dung  Cơ sở dữ liệu hướng đối tượng  Kho dữ liệu (Data Warehouse)  Cơ sở dữ liệu và Internet  Cơ sở dữ liệu XML © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 2 ĐH KHTN Cơ sở dữ liệu hướng đối tượng Slide bài giảng môn Cơ sở dữ liệu © Bộ môn © Hệ Thống Bộ môn HTTTThông Tin -- Khoa - Khoa CNTT Trường Công Nghệ Thông Tin - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên ĐH KHTN 3 Tại sao cần cơ sở dữ liệu hướng đối tượng  Yêu cầu từ các ứng dụng đặc thù  Nhiều loại dữ liệu khác nhau  Nhiều phương thức xử lý đặc thù  Sự phát triển của lập trình hướng đối tượng  Trở thành một phong cách lập trình  Các hạn chế của mô hình quan hệ © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 4 ĐH KHTN Các ứng dụng cơ sở dữ liệu nâng cao  Computer-Aided Design (CAD)  Computer-Aided Manufacturing (CAM)  Computer-Aided Software Engineering (CASE)  Network Management Systems  Office Information Systems (OIS) and Multimedia Systems  Digital Publishing  Geographic Information Systems (GIS)  Interactive and Dynamic Web sites  Other applications with complex and interrelated objects and procedural data. © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 5 ĐH KHTN Sự bất cập của cơ sở dữ liệu quan hệ  Tính biểu diễn thực thể của thế giới thực kém  Có thể có nhiều quan hệ có ngữ nghĩa không rõ ràng  Ngữ nghĩa hạn chế  Các thao tác trên quan hệ ít và khó mở rộng  Khó khăn cho các câu truy vấn có tính đệ qui  RDBMS không hỗ trợ việc truy xuất theo kiểu duyệt (navigation) © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 6 ĐH KHTN Các khái niệm của hướng đối tượng  Trừu tượng (Abstraction), Bao bọc (Encapsulation), Che dấu thông tin (Information Hiding).  Phương thức (Methods) và thông điệp (messages).

© Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 7 ĐH KHTN Đối tượng (Object) - Lớp (Class)  Đối tượng:  Là một đối tượng thực tế hay trừu tượng được xác định bằng: một tập các tính chất (attribute) và một tập các ứng xử (behavior)  Ví dụ : Thầy giáo A là một đối tượng có các tính chất như : tên, tuổi, học vị… và các ứng xử như: giảng bài, chấm bài, soạn bài…  Lớp  Là tập các đối tượng tương tự nhau (cùng tập tính chất và tập ứng xử)  Một đối tượng là một xuất hiện (instance) của một lớp © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 8 ĐH KHTN Ví dụ © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 9 ĐH KHTN Phương thức và thông điệp  Phương thức (Method) xác định một ứng xử của đối tượng – thường là một tập nhóm các chức năng được bao bọc/đóng gói  Thông điệp (message) là một yêu cầu từ một đối tượng đến một đối tượng khác yêu cầu thực hiện một phương thức của đối tượng đó © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 10 ĐH KHTN Lớp cha – lớp con và thừa kế Đơn thừa kế Đa thừa kế © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường ĐH KHTN 11 Lịch sử phát triển của các mô hình dữ liệu © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 12 ĐH KHTN Mô hình dữ liệu hướng đối tượng  Object-Oriented Data Model (OODM)  Mô hình dữ liệu hỗ trợ ngữ ngữ của đối tượng hỗ trợ cho lập trình hướng đối tượng.  Object-Oriented Database (OODB)  Lưu trữ và chia sẽ tập các đối tượng được định nghĩa bằng ODM.  Object-Oriented DBMS (OODBMS)  Hệ quản trị CSDL hướng đối tượng. © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 13 ĐH KHTN Hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ đối tượng -  Mở rộng hệ cơ sở dữ liệu quan hệ để hỗ trợ các đặc trưng của đối tượng đối với các thuộc tính/yếu tố dữ liệu đặc biệt  Mở rộng ngôn ngữ SQL3 để hỗ trợ truy vấn đối tượng © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 14 ĐH KHTN Thị phần  RDBMSs hiện chiếm lĩnh thị trường công nghệ cơ sở dữ liệu ước lượng khoảng 15 – 20 tỉ dollars một năm (50 tỉ thêm các công cụ bán kèm) và tăng trưởng 25% năm.

 Thì trường OODBMS còn nhỏ với khoảng 150 triệu dollars năm 1996 và chỉ chiếm 3% thị trường vào năm 1997  Một vài chuyên gia về thị trường OODBMS cho rằng nó sẽ tăng trưởng trên 50% một năm nhưng cũng khó vượt được RDBMS. © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 15 ĐH KHTN Kho dữ liệu (Data Warehouse) Slide bài giảng môn Cơ sở dữ liệu © Bộ môn © Hệ Thống Bộ môn HTTTThông Tin -- Khoa - Khoa CNTT Trường Công Nghệ Thông Tin - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 16 ĐH KHTN Định nghĩa  Kho dữ liệu là một cơ sở dữ liệu hỗ trợ ra quyết định độc lập với cơ sở dữ liệu nghiệp vụ của doanh nghiệp  Tính chất của kho dữ liệu  Hướng chủ thể (subject-oriented)  Tích hợp (Integrated)  Theo thời gian (time-variant)  Không cập nhật tức thời (no- volatile)  Đây là tập dữ liệu hỗ trợ cho doanh nghiệp ra quyết định © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 17 ĐH KHTN Dữ liệu hướng chủ thể  Dữ liệu trong kho dữ liệu được tổ chức theo các chủ thể chính của doanh nghiệp (ví dụ: khach hàng, sản phẩm, bán hàng…) hơn là theo các lĩnh vực ứng dụng chính (ví dụ: quản lý tồn kho, lập hóa đơn…)  Dữ liệu cần thiết cho việc ra quyết định chứ không phải dữ liệu cho việc cho các nghiệp vụ © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 18 ĐH KHTN Dữ liệu tích hợp  Dữ liệu trong Kho dữ liệu được tích hợp từ nhiều nguồn dữ liệu tác nghiệp của doanh nghiệp  Sự tích hợp phải bảo đảm tính nhất quán © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 19 ĐH KHTN Dữ liệu theo thời gian  Dữ liệu trong kho dữ liệu chỉ chính xác trong một khoảng thời gian nào đó  Dữ liệu liên kết với thời gian. Các sự kiến rút trích được từ dữ liệu theo thời gian  Dữ liệu trong kho dữ liệu được tổ chức theo thời gian và yêu cầu truy vấn thường theo một khoảng thời gian © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 20 ĐH KHTN Không cập nhật tức thời  Dữ liệu trong kho dữ liệu không được cấp nhật tức thời  Dữ liệu sẽ được “làm tươi” định kỳ hoặc theo yêu cầu từ các hệ thống tác nghiệp. © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 21 ĐH KHTN Tăng trưởng của thì trường DW  Dự kiến:  $2B in 1995  $8B in 1998 [Meta Group]  $1.9B in 1998 [Gartner Group]  @9% compound annual growth  $13.5 billion in 2009 [IDC]  Thực tế  Trong năm 1997, người dùng đã chi $15B cho kho dữ liệu [NewsEdge]  Thì trường OLAP tiếp tục tăng trưởng  16.4% trong năm 2006 [OLAP] 22 OLTP vs.

OLAP Operational Data — OLTP Analytical Data — OLAP Decision makers & Knowledge User Clerk, IT Professional Workers Function Day To Day Operations Strategic Decision Support DB Design Application-Oriented Subject-Oriented Current, Up-to-date, Historical Data Detailed, Flat Relational, Summarised, Multidimensional Isolated, dynamic Integrated, Consolidated, static Repetitive processing, Ad hoc, unstructured & heuristic Usage predictable pattern of processing, Unpredictable pattern usage of usage Read/Write Read mostly Access Index/hash on PK Lots of scans Unit Of Work Short, simple transactions Complex query # Records Accessed Hundreds-Thousands Millions # Users Tens-Hundreds Tens DB Size 100 MB – GB 100 GB – 10TB (Avg 6.5 Terabytes) Medium to low Query response Metric High Transaction throughput throughput 23 Kiến trúc chung của một kho dữ liệu 24 Khái niệm Data Mart  Là một tập con của Kho dữ liệu sử dụ cho một phòng ban hoặc một chức năng nghiệp vụ cụ thể.  Các đặc trưng  Tập trung vào yêu cầu chức năng của phòng ban hoặc nghiệp vụ.  Dữ liệu tác nghiệp được tập hợp.  Hiểu được và duyệt được.

 Người dùng truy xuất dữ liệu thường xuyên hơn  Cung cấp một tập hợp các jkhung nhìn (View)  Cải thiện thời gian đáp ứng 25 Kiến trúc 2/3 lớp Monitoring & Administration OLAP Servers Metadata Repository Analysis Legacy System Data Relational Warehouse Data Query/ Reporting System Extract Transform Load Warehouse Serve Refresh Purchased Data Data Mining Data Source Tools Data Marts 26 Kiến trúc 2/3 lớp (tiếp theo) Back End Mid-Tier Front End Process Process Process Departmental Data Marts User The Data Warehouse Query Transformation Operational & Scrubbing System of Data Data Source Multidimensional Data Marts 27 DW công cụ & kỹ thuật  Phước tạp thường phải tích hợp nhiều công cụ tùy theo yêu cầu phân tích  Các tiến trình tạo dữ liệu của Kho dữ liệu  Rút trích dữ liệu (Extraction)  Dọn dẹp/tiền xử lý (Cleaning)  Chuyển đổi (Transforming)  Nạp và làm tươi dữ liệu (Data Load & refresh)  Các tiến trình khai thác kho dữ liệu  Truy vấn dữ liệu (Data Query)  Kiếm toán dữ liệu (Data Audit) © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 28 ĐH KHTN Cơ sở dữ liệu và công nghệ Internet Slide bài giảng môn Cơ sở dữ liệu © Bộ môn © Hệ Thống Bộ môn HTTTThông Tin -- Khoa - Khoa CNTT Trường Công Nghệ Thông Tin - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 29 ĐH KHTN WWW và Internet  Web và Internet  Là một cơ sở dữ liệu cực lớn/ hệ thống tập tin cực lớp  Độc lập với nền tảng  Trao đổi thông qua các nghi thức xác định trước  URL  Là địa chỉ duy nhất để xác định một tài nguyên (resource) trên Internet  Ngôn ngữ đánh dấu (Markup Language)  HTML  XML  Nghi thức  HTTP © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 30 ĐH KHTN Môi trường Web căn bản © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 31 ĐH KHTN Trang Web tỉnh và trang Web động © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 32 ĐH KHTN Kiến trúc 3 lớp © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 33 ĐH KHTN Chức năng của các lớp © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 34 ĐH KHTN Các chuẩn và ngôn ngữ trên Web Server © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 35 ĐH KHTN Một số công nghệ kết nối Internet và DB  Java 2 Platform  JDBC  ASP  .NET FrameWork © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 36 ĐH KHTN Java 2 Platform © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường 37 ĐH KHTN JDBC © Bộ môn HTTT - Khoa CNTT - Trường ĐH KHTN 38 Active Server Page 39 ASPs hoạt động thể nào Server machine 1. Trình duyệt yêu cầu mật Client machine 1 Web server trang ASP từ server.