LƯỢC ĐỒ CƠ SỞ DỮ LIỆU

  -  
Mô hình dữ liệu, lược đồ với trường hợp (Data Models, Schemas, Instances)

Một trong những đặc điểm cơ bản của cơ sở dữ liệu là cung cấp một số mức độ trừu tượng hoá dữ liệu bằng biện pháp làm ẩn đi cách thức tổ chức dữ liệu- mẫu mà hầu hết người dùng không cần biết đến.

Bạn đang xem: Lược đồ cơ sở dữ liệu

Mô hình dữ liệu (Data Model): Là một tập những khái niệm dùng để biểu diễn cấu trúc của cơ sở dữ liệu-cung cấp những điều kiện cần thiết để đạt được mức độ trừu tượng dữ liệu. Cấu trúc dữ liệu bao gồm kiểu dữ liệu (data types) cùng mối quan liêu hệ giữa các dữ liệu (relationships) và những ràng buộc (constraints) mà lại cơ sở dữ liệu phải tuân theo.

Hầu hết quy mô dữ liệu đều bao gồm một tập hợp các làm việc cơ bản (basic operations) để truy vấn cùng cập nhật dữ liệu.

thao tác làm việc chung (generic operations): Thêm (insert), Xoá (delete), Sửa (modify), tróc nã cập (retrieve) làm việc do người dùng định nghĩa (user-defined operations)

Phân loại mô hình dữ liệu

Có rất nhiều quy mô dữ liệu đã được đưa ra, bọn họ có thể phân loại bọn chúng theo những kiểu khái niệm cơ mà họ đã sử dụng để biểu diễn cấu trúc cơ sở dữ liệu. Quy mô dữ liệu được chia thành 3 loại sau


Mô hình khái niệm (Conceptual (high-level, semantic) data models)

Cung cấp những khái niệm gần gũi với đa số người sử dụng, quy mô này chỉ ra vật gì được đưa vào để quản lý. Quy mô này là phương tiện để những người đối chiếu thiết kế giao tiếp với người sử dụng, nhằm thu thập thông tin, xác định đúng đắn với đầy đủ yêu cầu của hệ thống.

Mô hình này sử dụng cấu trúc dữ liệu là: thực thể (entity), thuộc tính (attribute) với mối liên kết (relationship)


Mô hình dữ liệu vật lý (Physical (low-level, internal) data models)

Cung cấp những khái niệm để biểu diễn chi tiết phương pháp thức dữ liệu được lưu trữ trong sản phẩm công nghệ tính. Mô hình này chỉ ra định dạng bản ghi (record formats), thứ tự sắp xếp các bản ghi (record ordering) cùng đường dẫn để tróc nã cập dữ liệu (access paths).


Mô hình dữ liệu thể hiện (Implementation (record-oriented) data models)

Mô tả những dữ liệu bằng giải pháp sử dụng những cam kết pháp tương ứng với quy mô dữ liệu mà một hệ quản trị cơ sở dữ liệu sử dụng.

Các loại mô hình cơ sở dữ liệu thể hiện

Mô hình phân cấp

Mô hình database phân cấp được biểu diễn dưới dạng cây và các đỉnh của cây là những bản ghi. Các bản ghi liên kết với nhau theo mối quan lại hệ cha-con.

Một phụ vương có nhiều con Một nhỏ chỉ có một phụ vương
*
Minh họa quy mô cơ sở dữ liệu phân cấp

. Minh họa mô hình cơ sở dữ liệu phân cấp

Ưu điểm

Thể hiện dễ dàng quan liêu hệ 1-N. Việc phân chia dữ liệu dễ thể hiện, đảm bảo bình yên dữ liệu Tính độc lập của chương trình và các dữ liệu được đảm bảo

Nhược điểm

Không thể hiện được mối quan liêu hệ M-N trong một hệ thống phân cấp, dữ liệu được tổ chức như trên dẫ đến nặng nề sửa đổi dữ liệu.

Mô hình mạng

Cấu trúc cơ bản trong quy mô mạng là những tập hợp với mỗi tập hợp gồm bản ghi là bản ghi chủ và một số bản ghi thành viên. Mỗi thành viên có thể thuộc về nhiều tập hợp.

*
Minh họa quy mô cơ sở dữ liệu mạng

Ưu điểm

Dễ thể hiện mối liên kết M-N Kiểu truy nã cập dữ liệu mềm dẻo hơn kiểu phân cấp

Nhược điểm

Việc sửa đổi số liệu khó khăn. Với những lập trình viên, việc thiết kế database khó.

Mô hình quan lại hệ

Trong mô hình quan hệ, các dữ liệu được biểu diễn ở dạng các bảng với những dòng và những cột.

Trong mô hình quan hệ không tồn tại một cấu trúc vật lý như thế nào của dữ liệu mô tả sự kết nối giữa những bảng. Vắt vào đó, sự kết nối giữa những bảng được tế bào tả xúc tích và ngắn gọn bằng những giá trị được lưu trữ trong những dòng của bảng. Chẳng hạn vào hình dưới đây, thuộc tính ProCode(Mã tỉnh) được lưu vào cả 2 bảng PROVINCE với bảng STUDENT, giá bán trị chung này cho phép người dùng liên kết được 2 bảng.

*
Minh họa mô hình cơ sở dữ liệu quan liêu hệ

Mô hình hướng đối tượng

Trong mô hình hướng đối tượng, các thuộc tính dữ liệu và các làm việc trên các dữ liệu này được bao gói trong một cấu trúc gọi là đối tượng.

Đối tượng gồm thể chứa những dữ liệu phức hợp như văn bản, hình ảnh, tiếng nói cùng hình ảnh động. Một đối tượng có thể yêu thương cầu hoặc xử lý dữ liệu từ một đối tượng không giống bằng việc gửi đi một thông tin đến đối tượng đó. Mô hình hướng đối tượng biểu diễn một sơ đồ mới để lưu trữ và làm việc dữ liệu. Từ một đối tượng tất cả thể ra đời một đối tượng khác.

*
Minh họa mô hình cơ sở dữ liệu hướng đối tượng

Lược đồ(Schema) , minh hoạ (instances), với trạng thái (State)

Lược đồ cơ sở dữ liệu (Database Schema): là biểu diễn của cơ sở dữ liệu, bao gồm cấu trúc cơ sở dữ liệu cùng những ràng buộc bên trên dữ liệu.

Sơ đồ của lược đồ cơ sở dữ liệu (Schema Diagram): Là lược đồ cơ sở dữ liệu được biểu diễn thông qua sơ đồ.

Xem thêm: Cách Mở Control Panel Trong Win 10 Và Hướng Dẫn Sử Dụng, Cách Mở Control Panel Trên Windows 10, 8

*
Lược đồ cơ sở dữ liệu UNIVERSITY

Minh học cơ sở dữ liệu (Database Instance): Là dữ liệu thực sự được lưu trữ vào cơ sở dữ liệu ở thời điểm hiện tại. Database Instance cũng được gọi là trạng thái của cơ sở dữ liệu (database state)

*
Cơ sở dữ liệu UNIVERSITY

Như vậy, Database Schema rất hiếm khi gắng đổi, còn Database State núm đổi bất kỳ bao giờ có sự cập nhập dữ liệu.


Lược đồ kiến trúc của hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS Architecture) với sự độc lập dữ liệu (Data Independence)

Như họ đã biết, các tính chất quan liêu trọng nhất của cơ sở dữ liệu là: (1) Đảm bảo sự độc lập giữa chương trình ứng dụng cùng dữ liệu. (2) Hỗ trợ nhiều khung nhìn cho các đối tượng người dùng khác nhau. (3) Sử dụng danh mục để lưu trữ biểu diễn dữ liệu (schema). Trong phần này, bọn họ sẽ tìm hiểu kiến trúc của hệ quản trị cơ sở dữ liệu, gọi là Lược đồ kiến trúc 3 mức mức(three –schema architecture). Sau đó bọn họ sẽ kiếm tìm hiểu về khái niệm độc lập dữ liệu.


Lược đồ kiến trúc 3 mức của HQTCSDL

Mục đích của việc chia thành 3 mức vào kiến trúc của quy mô HQTCSDL là để bóc biệt các ứng dụng của người sử dụng với cơ sở dữ liệu vật lý. Vào kiến trúc này, lược đồ tất cả thể được định nghĩa ở 3 mức sau

Lược đồ mức vào (Internal schema) ở Mức trong (Internal level) để biểu diễn đưa ra tiết cấu trúc lưu trữ dữ liệu và biện pháp thức truy nã cập dữ liệu. Lược đồ mức vào sử dụng mô hình dữ liệu vật lý (physical data model).

Lược đồ khái niệm (Conceptual schema) ở Mức khái niệm (Conceptual level) để biểu diễn cấu trúc và các ràng buộc vào toàn bộ cơ sở dữ liệu phục vụ cho việc giao tiếp với người sử dụng. Lược đồ khái niệm ẩn đi cách thức tổ chức vật lý của dữ liệu, chỉ tập trung vào việc biểu diễn những thực thể, những kiểu dữ liệu, mối quan lại hệ giữa các thực thể, các thao tác làm việc của người sử dụng và những ràng buộc giữa những dữ liệu. Mô hình dữ liệu mức khái niệm (Conceptual data model) hoặc quy mô dữ liệu thể hiện (Implementation data model) bao gồm thể được sử dụng ở mức này.

Lược đồ mức ko kể (External Level) ở Mức xung quanh (External level hoặc View level) để biểu diễn mặt hàng loạt những khung nhìn của người sử dụng (user views). Quy mô dữ liệu mức cao (High-level data model) hoặc mô hình dữ liệu thể hiện (Implementation data model) có thể được sử dụng ở mức này.

Ánh xạ giữa các mức này là cần thiết. Những chương trình có tác dụng việc với dữ liệu ở mức ngoại trừ và được HQTCSDL ánh xạ tới dữ liệu vật lý ở mức vào để thực hiện.

*
Lược đồ kiến trúc 3 mức của HQTCSDL


Độc lập dữ liệu

Kiến trúc 3 mức của HQTCSDL bao gồm thể được sử dụng để giải ưng ý khái niệm về độc lập dữ liệu. Độc lập dữ liệu là khả năng cầm cố đổi lược đồ ở một mức như thế nào đó của hệ thống cơ sở dữ liệu mà lại không cần phải chũm đổi lược đồ ở mức cao hơn. Họ có thể định nghĩa 2 kiểu của độc lập dữ liệu:

Độc lập dữ liệu xúc tích và ngắn gọn (Logical data independence): có thể chấp nhận được thay đổi lược đồ khái niệm cơ mà không cần phải núm đổi lược đồ mức ngoài hoặc những chương trình ứng dụng. Họ có thể cụ đổi lược đồ khái niệm để mở rộng (thêm các trường dữ liệu, các bản ghi) hoặc thu nhỏ cơ sở dữ liệu (xóa các trường dữ liệu, những bản ghi).

Độc lập dữ liệu vật lý (Physical data independence): được cho phép thay đổi lược đồ mức trong nhưng mà không cần cố gắng đổi lược đồ khái niệm. Bao gồm khi chúng ta cần nắm đổi lược đồ mức vào vì các file vật lý đôi khi cần tổ chức lại để tăng hiệu quả thực hiện. Nếu kiểu dữ liệu không thay đổi thì bọn họ không cần cố kỉnh đổi lại lược đồ khái niệm.


Ngôn ngữ của HQTCSDL

Vì HQTCSDL phục vụ tất cả nhiều đối tượng người sử dụng khác nhau nên nó phải hỗ trợ ngôn ngữ để người sử dụng tương tác với nó. Trong phần này chúng ta sẽ tìm kiếm hiểu một số những ngôn ngữ được HQTCSDL hỗ trợ.

Ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu (Data Definition Language - DDL): Là ngôn ngữ được các nhà quản trị cơ sở dữ liệu (DBA) và các nhà thiết kế cơ sở dữ liệu (database designers) cần sử dụng để xây dựng lược đồ khái niệm của cơ sở dữ liệu. Trong nhiều HQTCSDL, DDL cũng được sử dụng để định nghĩa lược đồ mức trong và mức không tính (các form nhìn). Một số HQTCSDL tạo thành 2 ngôn ngữ: Ngôn ngữ định nghĩa lưu trữ (storage definition language – SDL) cùng Ngôn ngữ định nghĩa khung nhìn (view definition language -VDL) được cần sử dụng để định nghĩa lược đồ mức trong với mức ngoài.

Xem thêm: Cách Tạo 1 Trang Web Cho Riêng Mình Miễn Phí, Làm Thế Nào Để Tạo Trang Web

Ngôn ngữ thực hiện dữ liệu (Data Manipulation Language -DML): Là ngôn ngữ được sử dụng để làm việc với dữ liệu bao gồm việc truy cập đến bản ghi cùng cập nhật dữ liệu cho bản ghi (thêm, sửa, xoá). Các lệnh DML bao gồm thể được nhúng trong ngôn ngữ lập trình hoặc thực hiện độc lập (ngôn ngữ truy hỏi vấn).


Các tính năng của HQTCSDL

Nạp dữ liệu đang lưu trữ ở các tệp tin vào cơ sở dữ liệu (Conversion Tool). Cung cấp các thao tác làm việc truy xuất Đảm bảo tính độc lập dữ liệuCung cấp thủ tục sao lưu với phục hồi (backup cùng recovery)Cung cấp các thủ tục điểu khiển đồng thời (Do tính truy vấn xuất đồng thời và cạnh tranh) Cung cấp các thủ tục kiểm kiểm tra bản quyền, kiểm tra tính đúng đắn của dữ liệu (để đảm bảo tính an toàn và toàn vẹn dữ liệu)


Phân loại HQTCSDL

Người ta phân loại HQTCSDL dựa bên trên một số tiêu chí

Dựa trên quy mô dữ liệu được HQTCSDL sử dụng: quy mô quan hệ (Relational Data Model), quy mô hướng đối tượng (Object Data Model), mô hình mạng (Network Data Model), mô hình phân cấp (Hierarchical Data Model), quy mô quan hệ thực thể (Entity – Relationship Data Model)...

Tiêu chí khác

Số người sử dụng HQTCSDL: Đơn người sử dụng (Single-user), Đa người sử dụng (multi-user). Hầu hết các HQTCSDL hiện ni đều là HQTCSDL đa người dùng. Vị trí HQTCSDL: tập trung (sử dụng một máy đơn) giỏi phân tán (sử dụng nhiều vật dụng tính). Giá chỉ của HQTCSDL: 100$- 300$; 10000$- 100000$