第10章檔案與資料庫系統.ppt

* 關聯結構範例 * 關連式資料庫 關連式資料庫系統是由一群相關的表格(table)所組成，表格中的tuple在系統中沒有順序性 關連式資料庫系統使用實體關係圖(Entity-Relationship Diagram；ERD)作為設計關連式資料庫及描述實體關係圖(Entity-Relationship Model；E-R Model)時的工具 * 關連式資料庫範例 * 資料庫的正規化 正規化的目的是為了排除資料的重覆性以及去除所有會影響操作正確性之資料間的關係 * 「檔案系統」與「資料庫系統」比較 * 資料庫定義 常見的資料庫定義為資料庫是一群相關資料的集合體 資料庫內部的資料會以最少重覆的情況來儲存並可供多人同時使用 * 資料庫定義 (cont.) James Brandly定義 資料庫系統是某些交互參考檔(cross-referenced files)集合 Alfonso F. Cardenas定義 資料庫系統是某些事件（occurrences）所組成的集合，這些事件內包含有記錄型態，且記錄型態彼此間存在著某種特殊關係 C. J. Date定義 資料庫系統是一群可被操作的資料之集合，這些資料可被應用程式所使用 * 資料庫系統成員 計算機硬體 資料庫管理系統(Database Management System；DBMS) 資料庫內部的資料 資料庫管理者(Database administrator；DBA) 資料庫使用者 * 資料庫管理者的工作 決定資料庫的結構、資料儲存方式及存取方式 根據需求重建、變更資料庫的結構 建立資料庫的安全防護體系、備份(backup)及回復(recovery)策略 幫助使用者使用資料庫 * 資料庫系統的特性 (1/4) 「共享性」(shareable) 指資料庫系統允許多個使用者同時使用同一筆資料 「不重複性」(non-redundancy) 指同一份資料在資料庫中被多人同時使用時，此時多個使用者可只共享同一份資料，不會因為多人同時使用便將資料複製多份 * 資料庫系統的特性 (2/4) 「完整性」(integrity) 指資料庫內的資料只有被授權的合法使用者有權更改，未獲授權的使用者不得自行變更資料庫的內容 只有教務處的學生成績系統管理者可在被合法授權的情形下更改學生成績(可能是因授課教師疏忽而輸入錯誤的成績，因此必須更改成績) 資料庫管理者可以藉由設定某些檢查程序，以保護資料庫的完整性 * 資料庫系統的特性 (3/4) 「資料獨立性」(data independency) 指應用程式與資料庫的內部儲存方式沒有任何的關連，如此一來當使用者寫程式必須利用到資料庫的內容時或必須使用資料庫時，不需要知道或考慮資料庫的內部結構 當變更所使用的應用程式時，便不需要對資料庫的內部儲存方式做任何型式的修正 具獨立性特徵的資料庫才容易被使用 * 資料庫系統的特性 (4/4) 「安全性」(security) 指藉由適當存取控制(access control)機制及加密機制(encryption)來保護資料庫中資料的安全性 「一致性」(consistent) 「一致性」是「不重複性」的擴充 若同一份資料在資料庫中被儲存多份，則有可能因為其中的某一份被修改了，而使得該份被修改的資料與其他資料的內容不一致，但由於資料庫系統已經具有「不重複性」，因此「一致性」自然成立 * 資料庫系統常見的缺點 若使用資料庫系統來取代傳統的檔案系統會使得系統的建置及維護成本提高，因為「不重複性」使得相同資料只有一份，若發生意外損害則可能無法回復 * 資料庫管理系統 完整的資料庫系統架構 綱目與次綱目 資料庫管理系統內部結構 結構化查詢語言的分類與用法 資料庫的邏輯結構 * 完整的資料庫系統架構 ANSI/SPARC所定義完整資料庫系統架構共分為三個階層 外部層（external level） 概念層（conceptual level） 內部階層（internal level） * 外部層（external level） 外部層是最接近使用者的階層，本層是以個別使用者觀點所見到的資料庫的內容(view) 本層具資料獨立性，藉由Sub-schema定義 * 概念層（conceptual level） 概念層是以整體使用者為觀點，並且是內部層與外部層間溝通的橋樑，在概念層中資料以SQL來定義 一筆概念記錄可能等於多筆外部記錄或多筆儲存記錄 本層藉由Conceptual schema或schema定義 * 內部層（internal level） 內部層是資料庫內資料實際的儲存方式之階層 包括記錄實際儲存順序、各欄位的資料特性及索引等 本層之資料具資料相依性並藉由Internal sc