167101 Computer in Business

1. 167101Computer in Business บทที่ 5 ฐานข้อมูล อ. ธารารัตน์ พวงสุวรรณ ม.บูรพา วิทยาเขตจันทบุรี thararat@buu.ac.th

2. เนื้อหา • โครงสร้างลำดับชั้นของข้อมูล • ระบบฐานข้อมูล • ระบบจัดการฐานข้อมูล • แบบจำลองฐานข้อมูล • ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ • การออกแบบฐานข้อมูล

3. Student Database โครงสร้างลำดับชั้นข้อมูล Course File Financial File Database Personal History File Course File Name Course Date Grade File John Stewart IS101 F01 B+ Karen Taylor IS101 F02 A Emily Vincent IS101 F01 C Name Course Date Grade Record John Stewart IS101 F01 B+ John Stewart Field 01001010 (เท่ากับอักษร J ในตาราง ASCII) Byte 0 Bit

4. การจัดการข้อมูล (Data Management) บิต (Bits) อักขระ (Characters) ฟิลด์ (Field) ฐานข้อมูล (Database) แฟ้มข้อมูล (Files) เรคอร์ด (records)

5. แฟ้มข้อมูล เรคอร์ด เรคอร์ด แฟ้มข้อ ฟิลด์ ฟิลด์ ไบต์ ไบต์ บิต บิต ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับระบบฐานข้อมูล(Database System Concepts)

6. การจัดการข้อมูล (Data Management) Bits 01010110 0100101 01001100 01001111 Characters L O V E

7. เขตข้อมูล(Field) คือ รายละเอียดที่เกิดจากกลุ่มอักขระที่รวมกันแล้วก่อให้เกิดความ หมายเช่น ชื่อคน สัตว์ สิ่งของ อายุ ที่อยู่ ฯลฯ • รหัสนักศึกษา 47231440138 • ชื่อนักศึกษา กาญจนา • นามสกุลนักศึกษา น้ำใจงาม • เพศ หญิง • วันเดือนปีเกิด 21 มิถุยายน 2529 • ที่อยู่ติดต่อได้ 119 ถ.ลำปาง- แม่ทะ ... • อื่น ๆ หมายเหตุ : แต่ละเขตข้อมูลเมื่อมีการจัดเก็บต้องระบุชนิดตัวแปรให้ชัดเจน

8. ระเบียนข้อมูล (Record) ระเบียนหรือเรคอร์ด (record) คือ กลุ่มของฟิลด์ที่สัมพันธ์กัน ประกอบขึ้นมาจากข้อมูลพื้นฐานต่างประเภทกันรวมขึ้นมาเป็น 1 ระเบียน ระเบียนจะประกอบด้วย ฟิลด์ ต่างประเภทกันอยู่รวมกันเป็นชุด เช่น ระเบียนของเช็คแต่ละระเบียน จะประกอบด้วยฟิลด์ ชื่อธนาคาร เช็คเลขที่ วันที่ สั่งจ่าย จำนวนเงิน สาขาเลขที่ เลขที่บัญชี

9. แฟ้มข้อมูล/ตารางข้อมูลแฟ้มข้อมูล/ตารางข้อมูล • คือ กลุ่มข้อมูลที่เก็บรายการที่เกี่ยวข้องกัน อ้างอิงเรื่องเดียวกันนำรวมกัน • เช่น ตารางข้อมูลนักศึกษา, ตารางข้อมูลอาจารย์/เจ้าหน้าที่, ตารางข้อมูลอาคาร/สถานที่, ตารางข้อมูลการจัดตารางการสอน, ฯลฯ • ขึ้นอยู่กับการออกแบบของผู้ออกแบบระบบ

10. ความสำคัญของข้อมูล เบอร์โทรต้นทาง เบอร์โทรปลายทาง เวลาที่โทรออก วันที่ File คำนวณค่าใช้จ่าย

11. เก็บไฟล์อย่างไร FILE 086110649408171590901415141602032546 08988211360258324780536054202032546 081594625508151223620821084003032546 08662312210251487871121113204032546 081455684508985595121311132304032546 RECORD . . . . . . . . . . เบอร์โทร เบอร์ปลายทาง เริ่มต้น สิ้นสุด วันที่ FIELD

12. ตารางที่ 2 เบอร์โทร ชื่อ-นามสกุล ที่อยู่ เบอร์ติดต่อ อีเมล์ ตารางที่ 3 เบอร์โทร ปัญหา แก้ไข ผู้รับผิดชอบ วันที่ เวลา ตารางที่ 1 เบอร์โทร เบอร์ปลายทาง เวลาเริ่มต้น เวลาสิ้นสุด วันที่ DATABASE

13. ระบบการประมวลผล • ระบบประมวลผลแฟ้มข้อมูลแบบเดิม (Traditional File Processing System • ระบบฐานข้อมูล (Database System)

14. Traditional File Processing System

15. ระบบประมวลผลแฟ้มข้อมูลแบบเดิมระบบประมวลผลแฟ้มข้อมูลแบบเดิม • ใช้วิธีการจัดเก็บด้วยระบบแฟ้มข้อมูล • แต่ละแผนกมีการจัดการข้อมูลเป็นของตัวเอง • เมื่อข้อมูลเพิ่มมากขึ้น ทำให้การค้นหาเป็นไปด้วยความลำบาก • ข้อมูลจะถูกผูกติดกับตัวโปรแกรม (Program-Data Dependence)

16. ข้อจำกัดของระบบประมวลผลแฟ้มข้อมูลแบบเดิมข้อจำกัดของระบบประมวลผลแฟ้มข้อมูลแบบเดิม • ข้อมูลมีการแยกเก็บออกจากกัน • ข้อมูลมีความซ้ำซ้อน เนื่องจากถูกแยกเก็บออกจากกันจึงไม่สามารถควบคุมการซ้ำซ้อนกันได้ • ข้อมูลจะถูกผูกติดกับตัวโปรแกรม (Program-Data Dependence) • มีรูปแบบไม่ตรงกัน เพราะขึ้นกับภาษาที่ใช้เขียนแฟ้มข้อมูล

17. ระบบประมวลผลแฟ้มข้อมูลแบบเดิมระบบประมวลผลแฟ้มข้อมูลแบบเดิม ความซ้ำซ้อนของข้อมูลก่อให้เกิดความผิดพลาด 3 ประการด้วยกัน คือ 1. ข้อผิดพลาดจากการเพิ่มข้อมูล การเพิ่มข้อมูลในไฟล์หนึ่ง แต่ไม่เพิ่มข้อมูลในอีกไฟล์หนึ่งซึ่งมีความเกี่ยวข้องกัน ตัวอย่าง มีการเพิ่มข้อมูลในแฟ้มพนักงานขาย EMP009 ซึ่งพนักงานขายก็เป็นพนักงานคนหนึ่งเหมือนกัน แต่ไม่มีการเพิ่มข้อมูลในไฟล์พนักงาน

18. ระบบประมวลผลแฟ้มข้อมูลแบบเดิมระบบประมวลผลแฟ้มข้อมูลแบบเดิม 2. ข้อผิดพลาดจากการลบข้อมูล การลบข้อมูลในไฟล์หนึ่ง แต่ไม่ลบข้อมูลในอีกไฟล์หนึ่งซึ่งมีความเกี่ยวข้องกัน ตัวอย่าง การลบข้อมูล EMP001 ในไฟล์พนักงาน แต่ไม่ลบในไฟล์พนักงานขาย ทำให้ไม่ทราบว่าพนักงานคนนี้ยังเป็นพนักงานของบริษัทอยู่หรือเปล่า หรือว่าเป็นพนักงานขาย แต่ไม่ได้เป็นพนักงานของบริษัทนี้

19. ระบบประมวลผลแฟ้มข้อมูลแบบเดิมระบบประมวลผลแฟ้มข้อมูลแบบเดิม 3. ข้อผิดพลาดจากการเปลี่ยนแปลงข้อมูล การเปลี่ยนแปลงข้อมูลในไฟล์หนึ่ง แต่ไม่เปลี่ยนแปลงข้อมูลในอีกไฟล์หนึ่งซึ่งมีความเกี่ยวข้องกัน ตัวอย่าง มีการเปลี่ยนชื่อของพนักงาน EMP003 แต่ในไฟล์พนักงาน แต่ในไฟล์พนักงานขายยังไม่มีการเปลี่ยนแปลง

20. Database System • What is database? Database is the container for a collection of computerized data files -ระบบจัดการฐานข้อมูล (Database Management System - DBMS) คือ โปรแกรมสำเร็จรูปที่มีเครื่องมือที่ผู้ใช้สามารถใช้ในการสร้างฐานข้อมูล ทำงานกับข้อมูลในฐานข้อมูล และบำรุงรักษาข้อมูลในฐานข้อมูลได้

21. Database System

22. ข้อดีของฐานข้อมูล • Minimal Redundancy • Consistency of Data • Integration of Data • Data Sharing • Ease of Application Development • Uniform Security Privacy and Integrity Controls

23. แผนกบัญชี แผนกประชาสัมพันธ์ ฝ่ายบริหาร DBMS Database system DATABASE

24. ระบบการจัดการฐานข้อมูลระบบการจัดการฐานข้อมูล Database management systems : DBMS • ส่วนประกอบของDBMS • SQL (Structure Query Language) • โปรแกรมอำนวยความสะดวก (General Utilities) • โปรแกรมช่วยสร้างโปรแกรมประยุกต์และรายงาน • (Applicaton and Report Generators) • พจนานุกรมข้อมูล (Data Dictionary)

25. ระบบการจัดการฐานข้อมูลระบบการจัดการฐานข้อมูล Database management systems : DBMS ความสามารถเบื้องต้น • สร้างตารางข้อมูล • เพิ่ม ปรับปรุง เรียกค้นข้อมูล • เก็บรายละเอียดเกี่ยวกับข้อมูลไว้ใน data dictionary • มีระบบเสริมการทำงาน • มีระบบสำรองข้อมูล • สนับสนุนเครื่องมือการทำรายงาน

26. ซอฟท์แวร์ระบบจัดการฐานข้อมูล

27. องค์ประกอบของระบบฐานข้อมูลองค์ประกอบของระบบฐานข้อมูล ฮาร์ดแวร์ - หน่วยนำข้อมูลเข้า - หน่วยนำข้อมูลออก - หน่วยประมวลผลกลาง - หน่วยเก็บข้อมูลสำรอง - อุปกรณ์การสื่อสาร • ซอฟท์แวร์ • - โปรแกรมจัดการฐานข้อมูล ข้อมูล ฐานข้อมูล บุคลากร - ผู้ใช้งาน - ผู้ควบคุมระบบ - ผู้พัฒนาโปรแกรม ขั้นตอนการดำเนินงาน - ขั้นตอนการปฏิบัติการของผู้ปฏิบัติงาน

28. บทบาทหน้าที่ของบุคลากรในระบบฐานข้อมูลบทบาทหน้าที่ของบุคลากรในระบบฐานข้อมูล 1. ผู้บริหารข้อมูลและผู้บริหารฐานข้อมูล (Data and Database Administration) • รับผิดชอบเกี่ยวกับการจัดการทรัพยากรข้อมูล • การวางแผนฐานข้อมูล • การพัฒนา • การบำรุงรักษา • การกำหนดนโยบายและขั้นตอนการปฏิบัติงาน • การออกแบบฐานข้อมูลในระดับแนวคิด โดย ผู้บริหารข้อมูล (Data Administration : DA) จะเป็นผู้วางแผน กำหนดนโยบายให้เป็นไปตามมาตรฐาน ส่วน ผู้บริหารฐานข้อมูล (Database Administration : DBA) มีหน้าที่วิเคราะห์และดำเนินการเพื่อให้เกิดผลตามที่ต้องการ

29. บทบาทหน้าที่ของบุคลากรในระบบฐานข้อมูลบทบาทหน้าที่ของบุคลากรในระบบฐานข้อมูล 2. นักออกแบบฐานข้อมูล 2.1 นักออกแบบฐานข้อมูลระดับตรรกะ ออกกแบบฐานข้อมูลในระดับแนวคิดหรือในระดับตรรกะเป็นสำคัญ ทำหน้าที่กำหนด เอนทิตี้ แอทริบิว รวมทั้งความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูล 2.2 นักออกแบบฐานข้อมูลระดับกายภาพ นำแบบจำลองที่สร้างขึ้นจากระดับตรรกะมาดำเนินการสร้างให้เกิดผลตามรูปแบบกายภาพที่ต้องการ

30. บทบาทหน้าที่ของบุคลากรในระบบฐานข้อมูลบทบาทหน้าที่ของบุคลากรในระบบฐานข้อมูล 3. นักวิเคราะห์และโปรแกรมเมอร์ ทำหน้าที่วิเคราะห์ระบบ เขียนโปรแกรมตามที่ได้วิเคราะห์ระบบไว้ 4. ผู้ใช้ปลายทาง 4.1 ผู้ใช้ทั่วไป ซึ่งหมายถึงผู้ใช้ปกติที่ไม่มีความรู้เกี่ยวกับ DBMS 4.2 ผู้ใช้สมัยใหม่ คือผู้ใช้ที่มีความรู้ความสามารถเกี่ยวกับระบบฐานข้อมูล โครงสร้างฐานข้อมูล และการใช้งาน DBMS ได้ดีในระดับหนึ่ง

31. แบบจำลองฐานข้อมูล • แบบจำลองฐานข้อมูลลำดับชั้น • แบบจำลองฐานข้อมูลเครือข่าย • แบบจำลองฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ • แบบจำลองฐานข้อมูลแบบกระจาย • แบบจำลองฐานข้อมูลแบบออบเจ็กต์

32. แบบจำลองฐานข้อมูลลำดับชั้น (Hierarchical Data Model) โครงสร้างเป็นแบบต้นไม้ (Tree Structure) ข้อมูลมีความสัมพันธ์กันในลักษณะ One-to-Many มีการจัดเก็บในรูปแบบของ Segment โดย Segment ที่อยู่บนสุดเรียกว่า Root Node ถัดลงมาเรียกว่า Child Node โครงสร้างของฐานข้อมูลเป็นความสัมพันธ์แบบพ่อลูก พ่อ (parent) 1 คน มีลูก (Child) ได้หลายคน [1 ต่อ n ] เรคอร์ดพ่อมีเรคอร์ดลูกได้หลายเรคอร์ด แต่เรคอร์ดลูกมีเรคอร์ดพ่อได้เรคอร์ดเดียว

33. แบบจำลองฐานข้อมูลลำดับชั้นแบบจำลองฐานข้อมูลลำดับชั้น William John A1 A2 A3 A2 A3 B1 รหัสสินค้า ตะปู ปูน สี ปูน สี จอบ ชื่อสินค้า ปริมาณ 250 15 150 100 50 10

34. แบบจำลองฐานข้อมูลลำดับชั้นแบบจำลองฐานข้อมูลลำดับชั้น ลักษณะเด่น เป็นระบบฐานข้อมูลที่มีโครงสร้างซับซ้อนน้อยที่สุด มีค่าใช้จ่ายในการจัดสร้างฐานข้อมูลน้อย ลักษณะโครงสร้างเข้าใจง่าย เหมาะสำหรับงานที่ต้องการค้นหาข้อมูลแบบมีเงื่อนไขเป็นลำดับ ป้องกันระบบความลับของข้อมูลได้ดี เพราะต้องอ่านแฟ้มที่เป็นต้นกำเนิดก่อน

35. แบบจำลองฐานข้อมูลลำดับชั้นแบบจำลองฐานข้อมูลลำดับชั้น ข้อจำกัด มีโอกาสเกิดความซ้ำซ้อนมากที่สุด ขาดความสัมพันธ์ระหว่างแฟ้มข้อมูลในรูปของเครือข่าย มีความคล่องตัวน้อยกว่า เพราะต้องอ่านแฟ้มที่เป็นต้นกำเนิดก่อน

36. แบบจำลองฐานข้อมูลเครือข่ายแบบจำลองฐานข้อมูลเครือข่าย • ลักษณะ Multi-List Structure • ความสัมพันธ์ของข้อมูลเป็นแบบ Many-to-Many • ต่างจากแบบจำลองฐานข้อมูลลำดับชั้นตรงที่แต่ละ Segment สามารถมี Parent ได้มากกว่าหนึ่ง • เรียก Parent ว่า Owner ส่วน Child จะเรียกว่า Member • 1 Owner มีได้หลาย ๆ Member • 1 Member มีได้หลาย ๆ Owner

37. แบบจำลองฐานข้อมูลเครือข่ายแบบจำลองฐานข้อมูลเครือข่าย William John A1 A2 A3 B1 รหัสสินค้า ตะปู ปูน สี จอบ ชื่อสินค้า ปริมาณ 250 115 200 10

38. แบบจำลองฐานข้อมูลเครือข่ายแบบจำลองฐานข้อมูลเครือข่าย ลักษณะเด่น เหมาะสำหรับงานที่แฟ้มข้อมูลมีความสัมพันธ์แบบเครือข่าย มีโอกาสเกิดความซ้ำซ้อนของข้อมูลน้อยกว่าแบบลำดับชั้น การค้นหาข้อมูลมีเงื่อนไขได้มากและกว้างกว่าแบบลำดับชั้น ข้อจำกัด ป้องกันความลับของข้อมูลได้ยาก มีค่าใช้จ่ายและสิ้นเปลืองมากกว่า ถ้าความสัมพันธ์มีมากเกินไป จะทำให้ออกแบบฐานข้อมูลมีความยุ่งยากซับซ้อน

39. แบบจำลองฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์แบบจำลองฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ • ลักษณะการออกแบบ โดยจัดข้อมูลให้อยู่ในรูปของตารางที่มีระบบคล้ายแฟ้ม • ข้อมูลแต่ละแถวของตารางจะแทน เรคอร์ด • ข้อมูลแนวดิ่งจะแทน คอลัมน์ ซึ่งเป็นขอบเขตของข้อมูล • ตารางแต่ละตารางที่สร้างขึ้นจะเป็นอิสระจากกัน • ผู้ออกแบบฐานข้อมูลจะต้องมีการวางแผนถึงตารางข้อมูลที่จำเป็นต้องใช้ เช่น ระบบฐานข้อมูลบริษัทแห่งหนึ่ง ประกอบด้วย ตารางประวัติพนักงาน ตารางแผนกและตารางข้อมูลโครงการ แสดงประวัติพนักงาน ตารางแผนก และตารางข้อมูลโครงการ

40. แบบจำลองฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ (ต่อ)

41. แบบจำลองฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ (ต่อ) • สามารถสร้างตารางใหม่ขึ้นมาได้จากตารางเดิมที่มีอยู่ เช่น • การสร้างตารางรหัสพนักงานว่าอยู่แผนกไหน ทำงานโครงการอะไร และ ระยะเวลาในการทำงาน

42. แบบจำลองฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ (ต่อ) ข้อดีและข้อจำกัดของแบบจำลองฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ • โครงสร้างที่เข้าใจง่าย • มีระบบจัดการฐานข้อมูลที่ช่วยให้การจัดการกับข้อมูลทำได้โดยง่าย • ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องรู้ถึงโครงสร้างการจัดเก็บข้อมูลทางกายภาพ • ข้อมูลมีความเป็นอิสระจากโปรแกรม • จำเป็นต้องใช้ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่มีความสามารถสูง

43. แบบจำลองฐานข้อมูลแบบกระจายแบบจำลองฐานข้อมูลแบบกระจาย • โครงสร้างหลักที่แยกความแตกต่างระหว่างระบบฐานข้อมูลศูนย์กลางออกจากระบบจัดการฐานข้อมูลแบบกระจาย คือฮาร์ดแวร์ • ต้องมีเครื่องคอมพิวเตอร์หลายเครื่องที่ไซต์ (Site) หรือที่เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า โหนด (node) ต่างๆ • แต่ละโหนดจะต้องติดต่อกับเครือข่ายสื่อสาร เพื่อส่งข้อมูลหรือคำสั่งต่างๆ ระหว่างโหนด

44. แบบจำลองฐานข้อมูลแบบกระจายแบบจำลองฐานข้อมูลแบบกระจาย

45. แบบจำลองฐานข้อมูลแบบกระจาย (ต่อ) ข้อดีและข้อจำกัดของระบบฐานข้อมูลแบบกระจาย • การจัดเก็บข้อมูลสอดคล้องกับลักษณะการใช้งานจริง • เรียกใช้ข้อมูลได้เร็ว • ช่วยลดความเสี่ยงจากการเก็บข้อมูลไว้ที่ส่วนกลางเพียงแห่งเดียว • หากฐานข้อมูลส่วนกลางชำรุดหรือมีปัญหาเกิดขึ้นก็ยังมีข้อมูลสำรองที่เก็บไว้ที่อื่น • มีความซับซ้อนในการประมวลผลเพื่อเรียกใช้ข้อมูล • การฟื้นสภาพ และการออกแบบฐานข้อมูลยาก • ต้องมีการรักษาความปลอดภัยของข้อมูลที่กระจายอยู่ตามที่ต่างๆ • ต้องมีระบบสื่อสารข้อมูลที่มีประสิทธิภาพด้วย

46. แบบจำลองฐานข้อมูลแบบออบเจ็กต์แบบจำลองฐานข้อมูลแบบออบเจ็กต์ • มีแนวคิดจากการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุ (Object-Oriented Program : OOP) • ตอบสนองต่อความต้องการในการจัดเก็บข้อมูลที่มีความสลับซับซ้อน • มีขนาดใหญ่ ความหลากหลายมากกว่าเดิม ซึ่งโมเดลข้อมูลแบบเชิงสัมพันธ์ไม่สามารถตอบสนองต่อความต้องการเหล่านั้นได้ • มองข้อมูลที่จัดเก็บในรูปแบบของวัตถุที่ประกอบไปด้วยแอทริบิวที่แสดงคุณสมบัติหรือรายละเอียดของข้อมูลที่สนใจ • เมธอดซึ่งแสดงฟังก์ชั่นพื้นฐานที่ประมวลผลกับข้อมูลภายในออบเจ็กต์นั้น โดยกลุ่มของออบเจ็กต์ที่มีคุณสมบัติ (Property) และพฤติกรรม (Behavior) ที่เหมือนกันจะถูกจัดอยู่ในคลาสเดียวกัน

47. แบบจำลองฐานข้อมูลแบบออบเจ็กต์ (ต่อ)

48. แบบจำลองฐานข้อมูลแบบออบเจ็กต์ (ต่อ) ข้อดีและข้อจำกัดของระบบฐานข้อมูลแบบออบเจ็กต์ • เก็บข้อมูลพื้นฐานทั่วไป ข้อมูลวัตถุ และข้อมูลมัลติมีเดียได้ง่าย • การประมวลผลรายการข้อมูลทั่วๆ ไปอาจไม่รวดเร็วเท่ากับระบบฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ มีการพัฒนาเทคโนโลยีโดยการนำเอาข้อดีของระบบฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์มาใช้ร่วมกัน ใช้ชื่อว่า Object-Relational Database Management System: ORDBMS

49. ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์(Relational database) • ปี ค.ศ.1970 โดย ดร.เอดการ์ คอดด์ (Edgar F. Codd) • เป็นรูปแบบที่ทำความเข้าใจได้ง่าย • สามารถจัดการกับข้อมูลได้โดยใช้คำสั่งง่าย ๆ • ส่วนของการติดต่อกับผู้ใช้ กับส่วนของการเก็บข้อมูลจริงนั้นมีความเป็นอิสระต่อกัน นั่นคือในมุมมองของผู้ใช้จะไม่รู้สึกถึงรายละเอียดที่ซับซ้อนของการเก็บจริง

50. ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ ศัพท์ที่เกี่ยวข้อง • รีเลชั่น (Relation) • แอทตริบิวต์ (Attribute) • โดเมน (Domain) • ทัพเพิล (Tuple) • ดีกรี (Degree) • คาร์ดินัลลิตี้ (Cardinality)