Bài giảng Cơ sở dữ liệu (Database) - Chương 1: Các khái niệm cơ bản về hệ cơ sở dữ liệu

Bài giảng Cơ sở dữ liệu (Database) - Chương 1: Các khái niệm cơ bản về hệ cơ sở dữ liệu cung cấp cho học viên những kiến thức về cơ sở dữ liệu là gì, tại sao cần tới các hệ cơ sở dữ liệu, kiến trúc 3 mức của một hệ cơ sở dữ liệu, lược đồ cơ sở dữ liệu (database schema), thể hiện của cơ sở dữ liệu (database instance),... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ sở dữ liệu (Database) - Chương 1: Các khái niệm cơ bản về hệ cơ sở dữ liệu CƠ SỞ DỮ LIỆU (DATA BASE) Phạm Thị Anh Lê Khoa CNTT - Đại học Sư Phạm Hà Nội 1 NỘI DUNG n Chương 1: Các khái niệm cơ bản về hệ CSDL n Chương 2: Mô hình hoá dữ liệu n Chương 3: Thiết kế cơ sở dữ liệu logic n Chương 4: Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý 2 TÀI LIỆU THAM KHẢO n Hồ Thuần, Hồ Cẩm Hà, Các hệ CSDL – Lý thuyết và thực hành, Tập 1,2 – NXB Giáo dục, 2005 n H.Garcia Monila, J.D.Ullman, and J.Widom, Database Systems: The Complete Book n Ullman J.D., Principles of Database and Knowledge-base n Slide bài giàng: https://sites.google.com/view/lepta/giảng-dạy/đại-học 3 ĐÁNH GIÁ n Chuyên cần: 10% n Vắng số buổi học < 10%: 10 n Vắng số buổi học từ 10% đến 20%: 5 n Vắng số buổi học > 20%: 0 n Điều kiện: 30% (Tính theo các bài kiểm tra và bài tập) n Bài tập: SV làm và nộp đầy đủ các bài tập trên hệ thống quản lý học tập, không nộp bài đúng hạn được 0 điểm, không được sao chép n Kiểm tra viết 50 phút (tuần 10) n Thi cuối kỳ: 60% n Thi trắc nghiệm 30 phút (30%) n Báo cáo bài tập lớn (70%) 4 KẾ HOẠCH MÔN HỌC n Chương 1: 3 tiết (LT + BT) n Chương 2: 6 tiết (LT + BT) n Chương 3: 30 tiết (LT + BT + TH) n Chương 4: 6 tiết (LT + BT) 5 CHƯƠNG I CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ CƠ SỞ DỮ LIỆU 6 CSDL là gì? Tại sao cần tới các hệ CSDL? n Dữ liệu: biểu diễn được lưu trữ của các đối tượng có ý nghĩa và các sự kiện n Có cấu trúc: số, văn bản, ngày tháng n Phi cấu trúc: hình ảnh, video, tài liệu n Thông tin: dữ liệu được xử lý để tăng sự hiểu biết cho người sử dụng dữ liệu n Siêu dữ liệu: dữ liệu mô tả các thuộc tính và ngữ cảnh của dữ liệu người dùng 7 CSDL là gì? Tại sao cần tới các hệ CSDL? Dữ liệu trong ngữ cảnh 8 Ngữ cảnh giúp người dùng hiểu được dữ liệu CSDL là gì? Tại sao cần tới các hệ CSDL? Dữ liệu tóm tắt Dữ liệu được chuyển thành thông tin hữu ích giúp người quản lý đưa ra quyết định và giải thích 9 CSDL là gì? Tại sao cần tới các hệ CSDL? Mô tả các thuộc tính hoặc đặc điểm của dữ liệu, bao gồm kiểu dữ liệu, kích thước trường, giá trị cho phép và ngữ cảnh dữ liệu 10 CSDL là gì? Tại sao cần tới các hệ CSDL? Tất cả các ứng dụng đều cần đến CSDL 11 CSDL là gì? Tại sao cần tới các hệ CSDL? Nhược điểm của việc lưu trữ thông tin của một tổ chức trong một hệ xử lý tệp: n Dư thừa dữ liệu và không nhất quán n Khó khăn trong việc truy cập dữ liệu n Sự cô lập của dữ liệu n Các vấn đề toàn vẹn n Các vấn đề về tính nguyên tố của các giao tác n Các dị thường của truy cập tương tranh n Các vấn đề an toàn 12 I.1. CSDL là gì? Tại sao cần tới các hệ CSDL? CSDL ra đời nhằm giải quyết các vấn đề nêu trên CSDL n Một tập các dữ liệu có liên quan với nhau chứa thông tin về một tổ chức nào đó. n Được lưu trữ trên các thiết bị nhớ thứ cấp. HQT CSDL n Phần mềm cho phép người dùng giao tiếp với CSDL. n Cung cấp môi trường thuận lợi và hiệu quả để tìm kiếm và lưu trữ thông tin của CSDL. 13 I.1. CSDL là gì? Tại sao cần tới các hệ CSDL? Hệ CSDL nói đến một CSDL cùng với HQTCSDL để truy cập CSDL đó Mục đích chính của hệ CSDL: cung cấp cho người dùng một cách nhìn trừu tượng về dữ liệu (che dấu những chi tiết phức tạp về cách thức dữ liệu được lưu trữ và bảo trì) 14 I.2. Kiến trúc 3 mức của một hệ CSDL Mức khung nhìn Khung nhìn 1 Khung nhìn 2 Khung nhìn n Mức lôgic Mức vật lý 15 I.3. Lược đồ và thể hiện của CSDL Lược đồ CSDL (database schema): n Toàn bộ mô tả của CSDL. n Có 3 loại lược đồ: lược đồ trong, lược đồ khái niệm, lược đồ ngoài. Thể hiện của CSDL (database instance): n Toàn bộ dữ liệu lưu trữ trong CSDL tại một thời điểm nhất định. n Nhiều thể hiện của CSDL có thể tương ứng với một lược đồ CSDL. 16 I.4. Sự độc lập của dữ liệu Lược đồ ngoài Lược đồ ngoài Lược đồ ngoài Ánh xạ mức ngoài/mức khái niệm Độc lập DL mức logic Lược đồ khái niệm Ánh xạ mức khái niệm/mức trong Độc lập DL mức vật lí Lược đồ trong 17 I.5. Những cách tiếp cận một CSDL Mô hình CSDL là một tập hợp các khái niệm và kí pháp dùng để mô tả DL, các mối quan hệ của DL và các ràng buộc trên DL của một tổ chức. Một mô hình CSDL gồm 3 thành phần: n Phần mô tả cấu trúc của CSDL. n Phần mô tả các thao tác, định nghĩa các phép toán được phép trên dữ liệu. n Phần mô tả các ràng buộc toàn vẹn để đảm bảo sự chính xác của dữ liệu. 18 I.5.1. Các mô hình logic trên cơ sở đối tượng (Object-Based Data Models) Mô hình thực thể - quan hệ n Thực thể: một “vật” tồn tại, độc lập, phân biệt được với các “vật” khác. Ví dụ: một cá nhân, một quyển sách, một dự án, … n Mối quan hệ: thể hiện một liên kết giữa nhiều thực thể. n Ràng buộc: là các bản số (lực lượng) của ánh xạ, biểu thị số các thực thể được liên kết với một tập thực thể thông qua một tập mối quan ...