Bài giảng phần 1: Các khái niệm về cơ sở dữ liệu

Xin giới thiệu tới các bạn học sinh, sinh viên "Bài giảng phần 1: Các khái niệm về cơ sở dữ liệu". Tài liệu tập trung trình bày các vấn đề cơ bản về cơ sở dữ liệu; tìm hiểu các thành phần của cơ sở dữ liệu quan hệ. Mời các bạn cùng tìm hiểu và tham khảo nội dung thông tin tài liệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng phần 1: Các khái niệm về cơ sở dữ liệu Phần I Các khái niệm về cơ sở dữ liệu Chương Căn bản về 1 cơ sở dữ liệu 3 4 Nhập môn Cơ sở dữ liệu Các khái niệm và kỹ năng chính ●● Các thuộc tính của cơ sở dữ liệu ●● Các mô hình cơ sở dữ liệu thông dụng ●● Tóm lược lịch sử cơ sở dữ liệu ●● Tại sao phải tập trung vào mô hình quan hệ? C hương này giới thiệu các khái niệm căn bản và những định nghĩa liên quan đến cơ sở dữ liệu, bao gồm các thuộc tính của cơ sở dữ liệu nói chung, các mô hình cơ sở dữ liệu thông dụng, tóm lược lịch sử cơ sở dữ liệu, nguyên nhân tại sao phải tập trung vào mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ. Các thuộc tính của cơ sở dữ liệu Cơ sở dữ liệu (database) là tập hợp các thành phần dữ liệu có liên quan lẫn nhau, được quản lý dưới dạng một đơn vị duy nhất. Định nghĩa trên tương đối rộng, bởi có sự khác biệt đáng kể giữa các cơ sở dữ liệu của các nhà sản xuất phần mềm cung cấp các hệ thống cơ sở dữ liệu. Chẳng hạn, Microsoft Access đặt toàn bộ cơ sở dữ liệu trong một file dữ liệu, do đó, một cơ sở dữ liệu Access có thể được định nghĩa như một file chứa các thành phần dữ liệu. Công ty Oracle định nghĩa cơ sở dữ liệu của họ như tập các file vật lý được quản lý bởi một thể hiện của phần mềm cơ sở dữ liệu của Oracle. Thể hiện (instance) là một phiên bản của phần mềm cơ sở dữ liệu đang chạy trong bộ nhớ. Microsoft SQL Server và Sybase Adaptive Server Enterprise (ASE) định nghĩa một cơ sở dữ liệu là tập hợp các thành phần dữ liệu có cùng chủ sở hữu, và nhiều cơ sở dữ liệu được quản trị bởi một thể hiện của một phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu. Định nghĩa này có thể gây hiểu lầm đôi chút nếu bạn làm việc với nhiều sản phẩm khác nhau, vì theo định nghĩa của Microsoft SQL Server và Sybase ASE, một cơ sở dữ liệu lại chính là một schema (lược đồ) như định nghĩa của công ty Oracle. Đối tượng cơ sở dữ liệu (database object) là một cấu trúc dữ liệu được đặt tên và lưu trữ trong cơ sở dữ liệu. Các kiểu đối tượng cơ sở dữ liệu cụ thể được hỗ trợ trong một cơ sở dữ liệu thường khác nhau giữa các nhà cung cấp và giữa các mô hình cơ sở dữ liệu. Mô hình cơ sở dữ liệu (database model) là cách cơ sở dữ liệu tổ chức dữ liệu của nó để mô phỏng thế giới thực. Những mô hình cơ sở dữ liệu phổ biến nhất được trình bày trong mục “Các mô hình cơ sở dữ liệu thông dụng” ở cuối chương này. File là tập hợp các bản ghi có liên quan được lưu trữ như một đơn vị bởi hệ điều hành. Thật không may, định nghĩa của file và cơ sở dữ liệu khá giống nhau, vậy làm sao để phân biệt chúng? Một số nhà cung cấp hệ điều hành Unix gọi các file mật khẩu của họ là các “cơ sở dữ liệu”, song những chuyên gia về cơ sở dữ liệu đã nhanh chóng chỉ ra rằng, thực tế chúng không thực sự là Chương 1: Căn bản về cơ sở dữ liệu 5 các cơ sở dữ liệu. Rõ ràng, chúng ta cần xem xét tỉ mỉ những định nghĩa này. Để hiểu rõ các định nghĩa, chúng ta cần tìm hiểu về các đặc trưng và thuộc tính riêng có trong cơ sở dữ liệu mà không thể tìm thấy trong những file thông thường. Những đặc trưng và thuộc tính này bao gồm: ●● Quản lý bởi một hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS). ●● Các lớp trừu tượng hóa dữ liệu. ●● Độc lập dữ liệu vật lý. ●● Độc lập dữ liệu lôgíc. Những đặc trưng này sẽ được thảo luận trong các phần dưới đây. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (database management system - DBMS) là một phần mềm được cung ứng bởi nhà cung cấp cơ sở dữ liệu. Các sản phẩm phần mềm như Microsoft Access, Oracle, Microsoft SQL Server, Sybase ASE, DB2, Ingres và MySQL đều là các hệ quản trị cơ sở dữ liệu. Bạn có thể thấy hơi khó hiểu là tại sao lại dùng chữ cái viết tắt DBMS mà không phải DMS. Hãy nhớ, ban đầu, thuật ngữ cơ sở dữ liệu (database) được viết bằng hai từ và dần dần được quy ước trở thành một từ đơn. DBMS cung cấp tất cả các dịch vụ cơ bản cần thiết để tổ chức và duy trì cơ sở dữ liệu, bao gồm: ●● Di chuyển dữ liệu từ cơ sở dữ liệu ra các file dữ liệu vật lý và từ các file dữ liệu vật lý vào cơ sở dữ liệu khi cần thiết. ●● Quản lý việc truy cập dữ liệu đồng thời bởi nhiều người dùng, bao gồm việc ngăn các cập nhật tại cùng một thời điểm xung đột lẫn nhau. ●● Quản lý các giao dịch (transaction) để những thay đổi tới cơ sở dữ liệu của giao dịch phải được thực hiện một cách trọn vẹn như một đơn vị công việc duy nhất hoặc không thực hiện gì cả. Nói cách khác, nếu giao dịch thành công, tất cả các thay đổi cơ sở dữ liệu được giao dịch tạo ra sẽ được lưu vào cơ sở dữ liệu; ngược lại, nếu giao dịch thất bại, sẽ không có bất cứ thay đổi nào được lưu vào cơ sở dữ liệu. ●● Hỗ trợ ngôn ngữ truy vấn (query language) - một hệ thống lệnh do người dùng cơ sở dữ liệu sử dụng để truy xuất dữ liệu từ cơ sở dữ liệu. ●● Cho phép sao lưu dự phòng cơ sở dữ liệu và phục hồi sau sự cố. ●● Cung cấp cơ chế bảo mật để ngăn các truy cập và chỉnh sửa dữ liệu không được cấp phép. 6 Nhập môn Cơ sở dữ liệu Hỏi chuyên gia Câu hỏi: Tôi nghe nói có thuật ngữ “ngân hàng dữ liệu”. Điểm khác nhau giữa ngân hàng dữ liệu và cơ sở dữ liệu là gì? Trả lời: Ngân hàng dữ liệu và cơ sở dữ liệu là một. Ngân hàng dữ liệu (data bank) là thuật ngữ cũ, được các nhà khoa học phát triển hệ thống cơ sở dữ liệu ban đầu sử dụng. Thực tế, thuật ngữ ngân hàng dữ liệu vẫn đang được sử dụng trong một số ngôn ngữ của loài người, chẳng hạn trong tiếng Bồ Đào Nha, cụm từ banco de dados có nghĩa là ngân hàng dữ liệu. Các lớp trừu tượng hóa dữ liệu Một đặc trưng của cơ sở dữ liệu là khả năng cung cấp cho nhiều người dùng những cách quan sát khác nhau đối với cùng một dữ liệu được lưu trữ trong CSDL, phù hợ ...