4121201 ฐานขอม ลเบ องต น

อ.โอภาส แกวตาย

การประเมนผล

พฤตกรรมการเขาเรยน              10%ระหวางเรยน                              20 %สอบยอยงานในชวโมงกลางภาค                               20 %ปลายภาค                                   25 %โปรเจค                                       25 %

คำาอธบายรายวชา

ความรพนฐานเกยวกบวธการเกบขอมลโดยการใชไฟลเมอเปรยบเทยบกบฐานขอมล ฐานขอมลประเภทตางๆ ปญหาทอาจเกดขนกบการใชฐานขอมลและไฟล ในการจดเกบขอมล ศกษารายละเอยดเกยวกบการออกแบบและใชงานฐานขอมลเชงสมพนธ  (Relational Database)  เรยนรค าสงของภาษา  SQL : Structure Query Language  เพอใชงานและจดการกบฐานขอมลเชงสมพนธ 

หนงสอ/ตำาราอางอง

การออกแบบและจดการฐานขอมล - โอภาส เอยมสรวงศhttp://www.se-ed.com/eShop/Products/Detail.aspx?CategoryId=0&No=9789745346093 

ความร พ นฐานเก ยวก บฐานขอม ล

INTRODUCTION TO DATABASE

Q U IZ ?เราเคยพบการใชฐานขอมล

ทใดบาง

A N S W E R : D A T A B A S E I S

  E V E R YW H E R E 

Supermarket

http://www.flickr.com/photos/walmartcorporate/5684720360

E V O L U T IO N O F D A T A B A S E

D A T A M A N A G E ME N T

 

โครงสรางของแฟมขอมล

บต (bit)ไบต (Byte)ฟลด (Field)เรคอรด (record)ไฟล (File)

บต (Bit - Binary Digit)

ลำาดบชนของหนวยขอมลทเลกทสด ขอมลทจะทำางานรวมกบคอมพวเตอรได ตองแปลงใหอยในรปของเลขฐานสองเสยกอนเมอแปลงแลวจะไดตวเลขแทนสถานะเปดและปดของสญญาณไฟฟาทเรยกวาบต คอ บต 0 และบต 1

ไบต (Byte)

เมอนำาบตมารวมกนหลายๆบต จะไดหนวยขอมลกลมใหมทเรยกวา ไบต (byte) จำานวนของบตทไดในแตละกลมอาจมมากบางหรอนอยตามแตชนดของรหสทใชเกบ สำาหรบรหสแอสก 1 ตวอกษรหรอ 1 ไบต = 8 บต

ฟลด หร อเขตของขอม ล (Field)

ประกอบดวยกลมของตวอกษรหรอไบตตงแต 1 ตวขนไปมาประกอบกนเปนหนวยขอมลทใหญขนเพอแสดงลกษณะหรอความหมายอยางใดอยางหนง ยกตวอยางเขตขอมลเกยวกบพนกงาน เชน รหสพนกงาน ชอ นามสกล เงนเดอน ตำาแหนง เปนตน

เรคอร ด (Record)

กลมของเขตขอมลหรอฟลดทมความสมพนธกน และนำามาจดเกบรวมกนเปนหนวยใหมทใหญขนเพยงหนวยเดยว ขอมลทจดเกบอาจมหลายเรคอรดได

ไฟลหร อแฟมตารางข อม ล (File)

เปนการนำาเอาขอมลทงหมดหลายๆ เรคอรดทตองการจดเกบ มาเรยงอยในรปแบบของแฟมตารางขอมลเดยวกน เชน แฟมตารางขอมลเกยวกบคะแนนนกศกษาวชาคอมพวเตอร อาจประกอบดวย เรคอรดของนกศกษาหลายๆคนทเกบขอมลเกยวกบ รหสนกศกษา ชอ นามสกล และคะแนนทได เปนตน

ชนดของขอม ล (Type of Data)

ขอมลชนดขอความ (text)ขอมลชนดทเปนรปแบบ (formatted data)ขอมลชนดรปภาพ (images)ขอมลชนดเสยง (audio/sound)

ขอม ลชนดข อความ (text)

ประกอบไปดวยอกขระตาง ๆ ทนำามารวมกนโดยไมมรปแบบทชดเจนแนนอนมความหมายในตวเองไมตองตความ

ขอม ลชนดท เป นร ปแบบ (formatted data)

ประกอบไปดวยอกขระตางๆ ทมรปแบบแนนอน โดยอาจอยในรปแบบบของรหสจงจำาเปนทจะตองนำาขอมลมาผานการตความกอนการใชงาน เชน TH001

ขอม ลชนดร ปภาพ (images)

เปนรปภาพทใชแทนขอมลอาจสรางขนดวยโปรแกรม นำาเขาดวยการแสกนหรอถายจากกลองถายภาพ

ขอม ลชนดเส ยง (audio/sound)

เปนขอมลอกชนดหนงทจดเกบเปนลกษณะของเสยง เชน midi, digital audio

การจ ดโครงสร างแฟมข อม ล (File Organizations)

Mastet FileTransaction FileDocument FileArchival FileTable Look-Up FileAudit File

Master File

แฟมขอมลทไมคอยมการเปลยนแปลงหรอมสภาพคอนขางคงท

เชน แฟมขอมลประวตนกศกษา ขอมลลกคา เปนตน

Transaction File

เปนแฟมทขอมลมการเปลยนแปลงอยเสมอ เชน แฟมขอมลรายการซอ-ขาย สนคาในแตละวน

Document File

แฟมขอมลเอกสาร หรอรายงาน ทมการจดเตรยมไวแลว สามารถนำามาใชงานไดอยางรวดเรวไมตองผานการประมวลผลซำาอก

Archival File

Master File และ Transaction File ทประกอบไปดวยเรคอรดตาง ๆ ทถกลบ หรอเกบขอมลการเคลอนยายของแฟมตางๆ เชน เคลอนยายจากสออปกรณออนไลน ไปยงสอแบบออฟไลนเพอใชในการตรวจสอบขอมลเกาหากมความตองการ

Historical File

Table Look-Up File

เปนแฟมขอมลทใชในการอางอง (Referrence)ขอมลในแฟมนคอนขางคงทมกไมคอยมการเปลยนแปลงเชน แฟมขอมลรหสไปรษณย

Audit File

เปนแฟมขอมลชนดพเศษทใชในการจดเกบเรคอรดการเปลยนแปลงทเกดขนกบแฟมตางๆจะใชงานรวมกบ Archival File ในการกคน (recover) ขอมลทเสยหาย

การจ ดโครงสร างแฟมข อม ล (Fi le Organizations)

ทำาใหการคนหาหรอเรยกดขอมลทำาไดรวดเรว ใชอปกรณจดเกบขอมลไดอยางมประสทธภาพ รองรบการเตบโตของขอมล

โครงสร างของแฟมข อม ล

โครงสรางแฟมขอมลแบบเรยงลำาดบ (sequential file organizations)โครงสรางแฟมขอมลแบบดชน (indexed file organizations)โครงสรางแฟมขอมลแบบแฮช (hashed file organizations)

โครงสร างแฟมข อม ลแบบเร ยงล ำาด บ

(sequential f i le organizations)โครงสรางของแฟมขอมลชนดพนฐานทสามารถใชงานไดงายทสด จดเกบขอมลแบบเรยงลำาดบเรคอรดตอเนองกนไปการอานหรอคนคนขอมลจะขามลำาดบไปอานโดยตรงไมได เหมาะสมกบงานทมการอานขอมลตอเนองกนไปตามลำาดบและในปรมาณมากจดเกบอยในอปกรณประเภทเทปแมเหลก (magnetic tape)

โครงสร างแฟมข อม ลแบบเร ยงล ำาด บ

(sequential f i le organizations)

โครงสร างของแฟมข อม ลแบบดรรชน

(indexed file organizations)ใชแฟมดรรชน (index) ทำาการคนหาหรอเขา

ถงขอมลโดยตรง แฟมดรรชนประกอบดวยคย 2 ตวคอ คยของ

ขอมลและคยของตำาแหนงทเกบขอมล คลายกบแผนผงบอกตำาแหนงงานนทรรศการ

โครงสร างแฟมข อม ลแบบแฮช(hashed f i le organizations)

อาศยอลกอรทมทเรยกวา แฮชชง (hashing) ในการคำานวณหาคาคยฟลด

ถาขอมลมาก การแปลงคาตำาแหนงอาจเกดการชนกน (collision) ได

H a s h i n g A l g o r i t h m

K e y F i e l d ตำา แ แ ห น งใ น ก า ร จ ดเ ก บ ข อ ม ล

ระบบแฟมข อม ล (File-Based System)จดเกบขอมลดวยคอมพวเตอรเกบขอมลปรมาณมาก ๆ ไดขอมลเปนระเบยบ คนหาไดรวดเรวเกดปญหาในการจดการขอมลในปรมาณมาก

ๆ

ขอจ ำาก ดของว ธ แฟ มข อม ล

ขอมลมการเกบแยกจากกน (separation and isolation of data)

ขอมลมความซำาซอน (duplication of data/data redundancy)

ขอมลมความขนตอกน (data independence)มรปแบบไมตรงกน (incompatible file

formats)รายงานตาง ๆ ถกกำาหนดไวอยางจำากด (fixed

queries/proliferation of application)

ขอม ลม การเก บแยกจากกน (separation and isolation of data)แตละสวนมการเกบขอมลของตนเองทำาใหยากตอการเขาถงขอมลดงกลาวได

โดยตรง

ขอม ลม ความซำา ซ อน (duplication of data/data redundancy)การเกบขอมลแยกกนทำาใหไมสามารถควบคม

ขอมลไมใหซำาซอนกนไดตองเสยคาใชจายและเวลาเพมขนในการ

จดการขอมล

ความผดพลาดของขอม ล ( data anomalies )

เกดได 3 ลกษณะคอขอผดพลาดจากการเพมขอมล (insert

anomalies)ขอผดพลาดจากการลบขอมล (deletion

anomalies)ขอผดพลาดจากการเปลยนแปลงขอมล

(modification anomalies)

ขอม ลม ความข นต อก น (data independence)

มร ปแบบไมตรงก น (incompatible fi le formats)เชน หนวยทศนยมของจำานวนเงน

รายงานตาง ๆ ถ กก ำาหนดไว อย างจ ำาก ด (f ixed queries/proli feration of application) รายงานตาง ๆ ถกกำาหนดมาอยแลวหากตองการเพมจะตองเขยนโปรแกรมใหมทำาใหม

คาใชจายเพม

ขอด ของว ธ แฟ มข อม ล

งายตอการออกแบบและพฒนาการประมวลผลเปนวธแบบดงเดม

ระบบฐานขอม ล (Database System)มแนวคดตรงขามกบแฟมขอมลเปนศนยรวมของขอมลทมความสมพนธกนการกระบวนการจดหมวดหมทเปนแบบแผนและเปน

ระบบแกปญหาความซำาซอนของขอมล

ระบบการจ ดการฐานขอม ล (Database Management System : DBMS )DBMSเปนเครองมอทใชในการจดการฐานขอมลมกจะใชภาษา SQL ในการตดตอกบฐานขอมลสามารถสราง เรยกด บำารงรกษา ดแลการเขาถง

ขอมลสำารองขอมล และเรยกคนขอมล

สวนประกอบของสภาพแวดลอมระบบการจ ดการฐานขอม ล (Components of the DBMS Environment)HardwareSoftwareDataProcedurePeople

Hardware

หมายถงเคร องคอมพวเตอร และอ ปกรณรอบขาง

ท งคอมพวเตอร ท ใช งานคนเด ยว หร อเช อมก นเป นเคร อข ายก ได

ข นอย ก บความตองการของงาน และ DBMS

Software

หมายถงระบบปฏบตการ (Operating Systems) ซอรฟแวรการจดการฐานขอมล หรอแอปพลเคชนตางๆ

ใชในการเรยกด สรางฟอรม สรางรายงานตาง ๆ

อาจพฒนาขนเองกได

Data

สงทสำาคญทสดเปรยบเสมอนสะพานเชอมระหวาง

เครองมอ (machine) และมนษย (human)

ในฐานขอมลจะประกอบไปดวยขอมลปฏบตการ (operational data)

ตวอธบายขอมล (meta data)โครงสรางของฐานขอมล (schema)

Procedure

ขนตอนการปฏบตงานทเกยวของกบชดคำาสง กฎเกณฑในการออกแบบและการใชงาน

People

ผบรหารขอมล (data administrators)วางแผน ออกแบบระดบแนวคด บำารงรกษา

ผบรหารฐานขอมล (database administrators)ออกแบบระดบฟสคอล พฒนาฐานขอมล

ควบคมความปลอดภย

People

นกออกแบบฐานขอมล (database designers)นกออกแบบฐานขอมลระดบลอจคอล

(logical database designer)นกออกแบบฐานขอมลระดบฟสคอล

(physical database designer)

People

นกเขยนโปรแกรมประยกต (application programmers)

ผใชงาน  (end user)ผใชงานทวไป (native users)

ใชงานทว ๆ ไปผใชงานทมความร (sophisticated users)

สามารถเขยนคำาสง sql เพอเรยกดขอมลได