Bài giảng cơ sở dữ liệu và quản trị cơ sở dữ liệu

TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÀI GIẢNG HỌC PHẦN

CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU
Giảng viên: ThS. Nguyễn Vƣơng Thịnh
Bộ môn:
Hệ thống thông tin

Hải Phòng, 2013


Thông tin về giảng viên
Họ và tên

Nguyễn Vƣơng Thịnh

Đơn vị công tác Bộ môn Hệ thống thông tin – Khoa Công nghệ thông tin

2

Học vị

Thạc sỹ

Chuyên ngành

Hệ thống thông tin

Cơ sở đào tạo

Trƣờng Đại học Công nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội

Năm tốt nghiệp

2012

Điện thoại

0983283791

Email




Tài liệu tham khảo
1. Elmasri, Navathe, Somayajulu, Gupta, Fundamentals of Database
Systems (the 4th Edition), Pearson Education Inc, 2004.
2. Nguyễn Tuệ, Giáo trình Nhập mơn Hệ Cơ sở dữ liệu, Nhà xuất bản

Giáo dục Việt Nam, 2007.
3. Nguyễn Kim Anh, Nguyên lý của các hệ Cơ sở dữ liệu, Nhà xuất bản
Đại học Quốc gia Hà Nội, 2004.

3


Tài liệu tham khảo

4


TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU
1.1. KHÁI NIỆM VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU
1.2. HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU
1.3. CÁC MỨC TRỪU TƢỢNG VÀ CÁC MƠ HÌNH DỮ LIỆU
1.4. SỰ ĐỘC LẬP DỮ LIỆU VÀ LƢỢC ĐỒ 03 MỨC

5


1.1. KHÁI NIỆM VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU
 Cơ sở dữ liệu (Database) có thể xem là một tập hợp các
dữ liệu có quan hệ với nhau (related data).
Dữ liệu (Data) là thông tin về những sự kiện đã biết (sự vật, hiện
tượng/đối tượng trong thế giới thực), được ghi lại trên các phương
tiện lưu trữ và mang một ý nghĩa ngầm định.
Name

Sex

Age

Job

Smith

M

45

Teacher

Dữ liệu
(data)

Ơng Smith là một người đàn
ơng trung niên (khoảng 45
tuổi) làm nghề giáo viên
6

Thông tin
(Information)

Name

Sex

Age

Job

Tony

M

50

Doctor

Smith

M

45

Teacher

Marry

F

22

Student

Tom

M

26

Police

Cơ sở dữ liệu
(Database)


CÁC THUỘC TÍNH CỦA CƠ SỞ DỮ LIỆU:
 Cơ sở dữ liệu thƣờng phản ánh một khía cạnh nào đó
của thế giới thực (miniworld). Mọi thay đổi của thế
giới thực trong phạm vi đó đều phải đƣợc phản ánh
trong cơ sở dữ liệu.

Ông Smith chuyển từ nghề
giáo viên sang làm nhân viên
phát hành sách (book seller)

7

Job

Name

Sex

Age

Job

Book Seller

Smith

M

45

Teacher


 Cơ sở dữ liệu là một tập hợp dữ liệu có quan hệ logic
chặt chẽ với nhau và mang một ý nghĩa nào đó. Một tập
hợp hỗn tạp và ngẫu nhiên của dữ liệu không thể xem
là một cơ sở dữ liệu.

8


 Một cơ sở dữ liệu đƣợc thiết kế, xây dựng và lƣu trữ
dữ liệu cho một mục đích cụ thể nào đó. Nó hƣớng tới
một nhóm ngƣời dùng và những ứng dụng mà nhóm
ngƣời dùng này quan tâm.

Nhà quản lý

Nhân viên

9

Phần mềm quản lý
giao nhận Container
tại bãi

CSDL giao nhận
Container tại bãi


1.2. HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU
1.2.1. KHÁI NIỆM
Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS): là một tập hợp các
chƣơng trình phần mềm cho phép tạo ra (create) và duy
trì, khai thác (maintain) các cơ sở dữ liệu.

10


1.2.2. CHỨC NĂNG CỦA HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU
 Hệ quản trị CSDL là một hệ thống phần mềm có tính
năng tổng qt, cung cấp các chức năng cho phép định
nghĩa (thiết kế) (defining), xây dựng (constructing), khai
thác (manipulating) và chia sẻ (sharing) các cơ sở dữ
liệu giữa những người dùng và ứng dụng khác nhau.
A. Định nghĩa/Thiết kế CSDL (Defining): xác định ra các
kiểu dữ liệu, các cấu trúc, các ràng buộc đối với dữ liệu
đƣợc lƣu trữ.
B. Xây dựng CSDL (Constructing): là tiến trình lƣu trữ bản
thân dữ liệu của CSDL lên các thiết bị lƣu trữ dƣới sự điều
khiển của hệ quản trị CSDL.
11


C. Khai thác CSDL (Manipulating): bao gồm các chức
năng nhƣ truy vấn để lấy về dữ liệu, cập nhật CSDL để

phản ánh những thay đổi của thế giới thực, kết xuất các
báo biểu (report) từ dữ liệu
D. Chia sẻ CSDL (Sharing): cho phép nhiều ngƣời dùng và
ứng dụng truy xuất CSDL đồng thời.
E. Bảo vệ CSDL (Protection):
 Bảo vệ hệ thống (System Protection): ngăn ngừa những
sự cố có thể xảy ra đối với CSDL do sự hỏng hóc của
phần cứng hoặc phần mềm.
 Bảo mật CSDL (Security Protection): ngăn ngừa những
truy cập trái phép vào CSDL.
F. Duy trì CSDL (Maintain): cho phép những thay đổi (tiến
hóa) trong CSDL để phù hợp với sự thay đổi của thế giới
12
thực.


Ngƣời dùng/Lập trình viên

Chƣơng trình ứng dụng/Truy vấn
(Application Programs/Queries)

Hệ quản trị
CSDL

Phần mềm xử lý truy vấn/chƣơng trình
(Software to process queries/programs)

Phần mềm truy xuất dữ liệu đƣợc lƣu trữ
(Software to Access Stored Data)

Dữ liệu cấu trúc
(Meta – Data)
13

Dữ liệu lƣu trữ
(Stored Database)


1.3. CÁC MỨC TRỪU TƢỢNG DỮ LIỆU VÀ
CÁC MƠ HÌNH DỮ LIỆU
1.3.1. SỰ TRỪU TƢỢNG DỮ LIỆU (DATA ABSTRACTION)
 Cho phép tạo ra sự độc lập tƣơng đối giữa chƣơng trình
và dữ liệu → Khơng cần thay đổi chƣơng trình ứng
dụng khi cấu trúc lƣu trữ dữ liệu thay đổi.

Hệ quản trị
CSDL

14


 Hệ quản trị CSDL cung cấp khả năng biểu diễn dữ liệu
ở mức khái niệm (conceptual representation): ẩn giấu
đi chi tiết của việc lƣu trữ dữ liệu và thực thi các thao
tác trên dữ liệu.
 Mơ hình dữ liệu (Data Model) là một kiểu trừu tƣợng
hóa cho phép biểu diễn dữ liệu ở mức khái niệm bằng
cách sử dụng các khái niệm logic nhƣ: đối tƣợng

(object), thuộc tính (property), liên kết giữa các đối

tƣợng (relationship),...

→ ẨN GIẤU ĐI CHI TIẾT VỀ VIỆC LƢU TRỮ VÀ THỰC THI
TRÊN CƠ SỞ DỮ LIỆU.

15


1.3.2. CÁC LOẠI MƠ HÌNH DỮ LIỆU
A. Mơ hình dữ liệu mức khái niệm (Conceptual Data Model)
 Sử dụng các khái niệm gần gũi với nhận thức của ngƣời
dùng cuối nhƣ: Thực thể (Entity), Thuộc tính (Attribute),
Liên kết (Relationship),...
Giới Tính
Họ Tên

Ngƣời Phụ
Thuộc
Tình Trạng
Sức Khỏe

16

Quan Hệ

Ngày
Sinh

N

Phụ
Thuộc

1

Mã NV

Họ Tên

Nhân Viên
Chun
Mơn

Ngoại
Ngữ

Trình độ


B. Mơ hình dữ liệu mức vật lý (Physical Data Model)
 Sử dụng các khái niệm mô tả chi tiết cách thức lƣu trữ
dữ liệu trên bộ nhớ → Chỉ phù hợp với các chuyên gia
tin học, khó hiểu với ngƣời dùng cuối.
Record 0

Record 3

17

Record 1

Record 4

Record 2

Record 5

Record 3

Record 6

P


C. Mơ hình dữ liệu mức logic (Implementation Data Model):
 Là mức trung gian của 2 mức trên.
 Sử dụng các khái niệm có thể hiểu đƣợc với dùng cuối

những cũng khá gần gũi với cách thức lƣu trữ dữ liệu
trên máy tính.
Lớp

Học Viên

Mã Lớp

Mã HV

Tên Lớp

Tên HV

Phịng Học

Tên Lớp

Phịng học

L1

Word T001

P203

L2

Word T002

P204

Mã HV

Tên HV

Năm
Sinh

Điểm
Thi

Mã
Lớp

Năm Sinh

HV01

An

1984

5.5

L1

HV02

Bình

1989

7.0

L2

Điểm Thi

HV03

Cƣờng

1985

6.5

L1

Mã Lớp

18

Mã Lớp


1.4. KIẾN TRÚC LƢỢC ĐỒ 03 MỨC VÀ SỰ
ĐỘC LẬP DỮ LIỆU
Ngƣời dùng cuối
(End User)

MỨC NGỒI
(External Level)

Khung nhìn
ngồi
(External View)

...

Ánh xạ mức ngoài – mức
khái niệm

MỨC KHÁI NIỆM
(Conceptual Level)

Lược đồ khái niệm
(Conceptual Schema)

Ánh xạ mức khái niệm –
mức trong

MỨC TRONG
(Internal Level)

19

Lược đồ trong
(Internal Schema)

CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐƢỢC LƢU TRỮ
(Stored Database)

Khung nhìn
ngồi
(External View)


A. Mức trong (Internal Level)
 Bao gồm một lƣợc đồ trong (Internal Schema) dùng để
mô tả cấu trúc lƣu trữ vật lý của cơ sở dữ liệu.

 Lƣợc đồ trong sử dụng mơ hình dữ liệu mức vật lý
(physical data model) và mơ tả hồn chỉnh chi tiết của
việc lƣu trữ dữ liệu và cách thức truy cập dữ liệu vật lý.
B. Mức khái niệm (Conceptual Level)
 Bao gồm lƣợc đồ khái niệm mơ tả cấu trúc của tồn bộ

cơ sở dữ liệu ứng với một nhóm các ngƣời dùng.
 Lƣợc đồ khái niệm che dấu đi chi tiết của cấu trúc lƣu
trữ vật lý và chỉ tập trung vào mô tả các thực thể, kiểu
dữ liệu, liên kết giữa các thực thể, các thao tác của
20

ngƣời dùng và các ràng buộc .


C. Mức ngoài (External Level)

 Bao gồm một số các khung nhìn (user view) hay cịn
gọi là lƣợc đồ ngồi (External Schema).
 Mỗi khung nhìn chỉ mơ tả một phần của cơ sở dữ liệu
mà một nhóm ngƣời dùng cụ thể quan tâm và che dấu
tồn bộ phần cịn lại đối với nhóm ngƣời dùng đó.

21

SỰ ĐỘC LẬP DỮ LIỆU (DATA INDEPENDENCE)
 Độc lập dữ liệu mức logic: Là khả năng cho phép
thay đổi lƣợc đồ khái niệm mà không ảnh hƣởng tới
các lƣợc đồ ngồi và chƣơng trình ứng dụng.
 Độc lập dữ liệu mức vật lý: Là khả năng cho phép

thay đổi lƣợc đồ trong mà không ảnh hƣởng tới
lƣợc đồ khái niệm.


Q&A
22


TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÀI GIẢNG HỌC PHẦN

CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU
Chương 2

MƠ HÌNH THỰC THỂ LIÊN KẾT
Giảng viên: ThS. Nguyễn Vƣơng Thịnh
Bộ mơn:
Hệ thống thơng tin

Hải Phịng, 2013


Thông tin về giảng viên
Họ và tên

Nguyễn Vƣơng Thịnh

Đơn vị công tác Bộ môn Hệ thống thông tin – Khoa Công nghệ thông tin

2

Học vị

Thạc sỹ

Chuyên ngành

Hệ thống thông tin

Cơ sở đào tạo

Trƣờng Đại học Công nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội

Năm tốt nghiệp

2012

Điện thoại

0983283791

Email




Tài liệu tham khảo

1. Elmasri, Navathe, Somayajulu, Gupta, Fundamentals of Database
Systems (the 4th Edition), Pearson Education Inc, 2004.
2. Nguyễn Tuệ, Giáo trình Nhập mơn Hệ Cơ sở dữ liệu, Nhà xuất bản

Giáo dục Việt Nam, 2007.
3. Nguyễn Kim Anh, Nguyên lý của các hệ Cơ sở dữ liệu, Nhà xuất bản
Đại học Quốc gia Hà Nội, 2004.

3