Chương 1 TỔNG QUAN VỀ cơ SỞ DỮ LIỆU 1. Các khái niệm cơ bản về CSDL 7. Khải niệm về CSDL và vai trò của cơ sở dữ liệu trong các hệ thống thông tin Cơ sở dữ liệu đóng vai trò quan trọng ttong việc xử lý các thông tin bằng máy tính, chúng được sử dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực khác nhau của đời sống con người. Bản chất của dữ liệu trong máy tính là các sự kiện có ý nghĩa trong các lĩnh vực của đời sổng và xã hội mà có thể ghi lại được để xử lý.
Vì thế, cơ sở dữ liệu có thể được xem như một tập hợp có cấu trúc các dữ liệu được lưu trữ ở máy tính cho mục đích nào đó của người sử dụng như xử lý, tham chiếu, thống kê,. Theo từ điển Cambridge1, cơ sở dữ liệu là một lượng lớn các thông tin được lưu trữ trong máy tính sao cho chúng có thể dễ dàng truy xuất và thay đổi khi cần thiết. Còn theo Thomas & Carolyn (2005), cơ sở dữ liệu là một tập họp các dữ liệu có liên quan với nhau một cách logic, chúng được miêu tả, thiết kế sao cho chúng có thể kết xuất ra các thông tin cần thiết cho yêu cầu nào đó của doanh nghiệp. Như vậy, ta có thể thấy, cơ sở dữ liệu là một tập họp các dữ liệu có liên quan với nhau, được tổ chức, cài đặt và lưu trữ trên máy tính sao cho có nhiều người có thể sử dụng theo yêu cầu của mình.
Ví dụ như chúng ta có thể mô hình hóa các phòng trong một khách sạn bằng việc lưu trữ các thông tin về phòng, thông tin về việc đặt và trả phòng,. sao cho việc lưu trữ các thông tin này sẽ dễ dàng hỗ trợ được 1 http://dictionary.org/ 7 việc tìm và đặt phòng của các khách du lịch. Hay như việc tổ chức lưu trữ các dữ liệu bao gồm các thông tin về sinh viên, điểm thi các môn học (học phần),. phục vụ cho việc ưa cứu điểm thi, lưu trữ,.
để làm mọi công việc liên quan đến kết quả học tập của sinh viên. Đây chính là việc tổ chức lưu trữ dữ liệu về sinh viên và các kết quả học tập để phục vụ cho các mục đích khác nhau cùa nhà trường. Tập họp các dữ liệu nói ưên có thể được ghi lại bằng việc tạo ra các bảng biểu, hay sử dụng các phần mềm của máy tính như MS Access, Excel, hay MS SQL,. Tập các dữ liệu liên quan có ý nghĩa này còn được coi là một cơ sở dữ liệu.
Để dễ hình dung hơn chúng ta có thể xem xét một cơ sở dữ liệu của trường đại học bao gồm các thông tin về sịnh viên, môn học và điểm ưong môi trường đại học. Các bảng dữ liệu dưới đây sẽ thể hiện cấu trúc của cơ sở dữ liệu và một số dữ liệu mẫu. Cơ sở dữ liệu sẽ được tổ chức ở 5 tệp riêng biệt mà mỗi tệp sẽ lưu trữ các dữ liệu có cùng kiểu. Ví dụ tệp sinh viên sẽ lưu trữ dữ liệu là các thông tin về sinh viên, tệp môn học sẽ lưu trữ thông tin về các học phần, còn tệp điểm sẽ lưu trữ các thông tin về điểm của sinh viên tương ứng với các môn học,.
Đê định nghĩa cơ sở dữ liệu này, chúng ta cần phải chỉ ra cấu trúc của các bản ghi cho mỗi tệp bằng cách chi tiết hóa các kiểu thông tin khác nhau để lưu trữ ưên một bản ghi. Ví dụ, ở bảng SINHVIEN bao gồm các bản ghi sinh viên là tập các dữ liệu phàn ánh về đối tượng sinh viên, và bao gồm: MaSV, HoTen, LOP, KHOA. Hay như ở bảng ghi các môn học là bao gồm các thông tin về các học phần: MAMON, TENMON, SOTC, BOMON, KHOA,. Ngoài ra, chúng ta còn phải chỉ ra các kiểu dữ liệu cho mỗi bản ghi, ví dụ như Họ tên sinh viên (HoTen) phải là một chuỗi các kí tự, Mã sinh viên (MaSV) phải là chuỗi kí tự bao gồm số và chữ cái, điểm phải là kiểu số,.
Lưu ý đó là các bản ghi ở các tệp khác nhau có thể có mối quan hệ lẫn nhau, ví dụ như dòng dữ liệu của tệp Sinh viên của sinh viên “Nguyễn Chí Dũng” có liên quan đến bốn dòng dữ liệu ở bàng điểm để 8 chỉ ra điểm của sinh viên này. Hoặc mỗi bản ghi của tệp điều kiện tiên quyết có mối quan hệ với các bản ghi của khóa học, cụ thể là: một giá trị thể hiện khóa học và một giá trị thể hiện điều kiện để học khóa học đó. Nếu bỏ trống cột MaDK để chỉ ra rằng môn học đó không có điều kiện học trước môn nào cả, sinh viên có thể đăng kí học ngay từ năm thứ nhất. SINHVIEN HoTen MASV LOP KHOA Nguyễn Duy Trung Anh 2014S0081 1401INFO0111 HTTTKT Nguyễn Chí Dũng 2012S0085 1401INF00621 HTTTKT MONHOC TenMon MaMon SoTC BOMON Khoa Tin học Đại cương INFO0111 3 Tin học HTTTKT CTDL và GT INFO1311 3 Tin học HTTTKT Toán rời rạc MATH1410 3 Toán HTTTKT Cơ sở dữ liệu INFO1611 2 Tin học HTTTKT BANGDIEM MASV MaMon MAHOCKY DIEM DKT1ENQUYET 2014S0081 INFO0111 1401 B MaMon MADK 2014S0081 INFO1311 1402 A INFO0111 2012S0085 MATH1410 1401 c INFO1311 INFOOH1 2012S0085 INFO1611 1402 A MATH1410 2012S0085 INFO0111 1401 A INFO1611 INFO0111 2012S0085 INFO1311 1402 B Vai trò của CSDL trong hệ thống thông tin Trong một hệ thống thông tin, CSDL đóng vai trò rất quan trọng.
Nó còn được coi là “kho chứa dữ liệu” bao gồm các thông tin “thô” để hệ 9 thống sử dụng các công cụ khác nhau khai thác nó nhàm đưa ra các thông tin theo yêu cầu cho mục đích của người sừ dụng. Ví dụ, các hệ thống thông tin địa lý có thể lưu trữ và phân tích các bản đồ, các dữ liệu về thời tiết và các ảnh vệ tinh thông qua các cơ sở dữ liệu đa phương tiện. Bằng cách sử dụng các công cụ khai thác và phân tích hệ thống thông tin địa lý, thông tin cho phép người sử dụng có các thông tin quyết định về thời tiết của vùng miền, cành báo về lũ lụt,. Hay các kỹ thuật tìm kiếm trong cơ sở dữ liệu của hệ thống tìm kiếm website đang được áp dụng cho World Wide Web có thể cung cấp việc tìm kiếm các thông tin cần thiết cho người sử dụng bằng cách duyệt qua Internet.
Việc tổ chức thiết kế và duy trì các thông tin trong một hệ thống được thực hiện bởi bộ phận công nghệ thông tin (CNTT) ữong một tổ chức. Công việc này thường bao gồm: tổ chức lưu trữ trong các thiết bị lưu trữ, cài đặt các phần mềm ứng dụng, và tổ chức các cơ sở dữ liệu. Việc thiết kế một ứng dụng mới cho một cơ sở dữ liệu đã có hoặc một cơ sở dữ liệu hoàn toàn mới được bắt đầu bằng pha đặc tà yêu càu và phân tích yêu cầu. Sau đó, các yêu cầu sẽ được chuyển một cách chi tiết sang pha thiết kế khái niệm thể hiện trên một số công cụ thiết kế sao cho nó dễ dàng chuyển qua việc thể hiện trên cơ sở dữ liệu (thường là dựa trên mô hình quan hệ thực thể - sẽ được đề cập ở các chương sau).
Sau đó, việc thiết kế sẽ được dịch sang mô hình logic mà nó dễ dàng cài đặt ở một hệ quản trị cơ sở dữ liệu. Giai đoạn cuối cùng sẽ là thiết kế vật lý và lúc này việc thiết kế cơ sở dữ liệu là sự thể hiện của dữ liệu thực, và phản ánh các trạng thái khác nhau của thế giới thực. Cụ thể các bước xây dựng ' CSDL được tiến hành như sau: Bước 1: Xác định các yêu cầu. Thông thường tại bước này cần tạo ra một bản tài liệu chỉ ra các đặc tả yêu cầu của hệ thống thông tin.
Bước 2: Xác định mồ hình với các kiểu dữ liệu và quan hệ tương ứng. Bước 3: Xác định các ràng buộc cho dữ liệu để đảm bảo tính toàn vẹn của hệ thống. Bước 4: Xác định việc cài đặt ở mức vật lý đối với các quan hệ. 10 Bước 5: Định nghĩa các giao diện người dùng tương ứng với từng nhiệm vụ cụ thể của hệ thống thông tin.
Bước 6: Cài đặt CSDL cho hệ thống. Ở bước 1, các đặc tả yêu càu về mặt dữ liệu của các chức năng trong hệ thống cần phải được xác định rõ để làm tiền đề cho các bước sau. Người thiết kế nên xây dựng một bảng mô tả các chức năng của hệ thống với việc sử dụng các yêu cầu về dữ liệu tương ứng. Ví dụ như chức năng tìm kiếm điểm của sinh viên sẽ đòi hỏi việc truy cập vào các dữ liệu về môn học và điểm cùa môn học đó một cách tương ứng (đối với đối tượng tìm kiếm sinh viên).
Ví dụ: Các yêu cầu chức năng cùa cơ sở dữ liệu quản lý dự án • Nhập liệu Dữ liệu của hệ thống sẽ được nhập trực tiếp từ các mẫu biểu của dự án; các dữ liệu có thể sửa đổi, xóa bỏ, thay thế các mẫu biểu; hoặc có thể in ấn trực tiếp từ mẫu biểu. • Lưu trữ Các thông tin về các sản phẩm kinh doanh của công ty sẽ được lưu trữ lại; có thể bao gồm: Thông tin khách hàng; thông tin liên quan đến kinh doanh và triển khai phần mềm. • Tìm kiếm Các thông tin được tìm thông qua mã dự án hoặc tên dự án. • Thống kê bảo cảo Thống kê số lượng khách hàng đặt hàng trong một khoảng thời gian; thống kê những họp đồng đã hoàn thành trong một khoảng thời gian; báo cáo về tình hình doanh thu và tiến độ triển khai hợp đồng.
Ở bước 2, các mô hình thực thể liên kết được tạo ra cho các thực thể quàn lý. Tại đó, các mối ràng buộc logic giữa các thực thể cũng được 11 chỉ ra. Trong bước này, việc chuyển đổi từ mô hình thực thể liên kết sang mô hình quan hệ cũng được tiến hành với sự chuẩn hóa về mặt dữ liệu. Chi tiết hóa của bước này được thể hiện ở chương 2 của giáo trình này.
Việc xác định các ràng buộc cho các dữ liệu được thiết lập ở bước 3 của quá trình. Việc xác định các ràng buộc này nhằm mục đích tránh sự “nhập nhằng” hoặc “không chuẩn” khi người sử dụng nhập dữ liệu cho hệ thống. Ví dụ như, việc quy định ràng buộc cho khoảng thời gian là 12 tháng là tối đa và 1 tháng là tối thiểu cho mỗi hợp đồng dự án cho phép người sử dụng chỉ được nhập dữ liệu đối với cột này trong khoảng từ (1-12).