1

ความรพนฐานเกยวกบฐานขอมล

( Introduction to Database )

2

ความรพนฐานเกยวกบฐานขอมลวตถประสงค เพอใหมความรความเขาใจใน

เรอง 1 . โครงสรางแฟมขอมล2. ประเภทของแฟมขอมล

3. การจดโครงสรางแฟมขอมล( File Organization)

4. ระบบแฟมขอมล (File System)5. ระบบฐานขอมล (Database

System) 6. ความสำาคญและ หนาทของ DBMS 7. สวน

ประกอบของระบบฐานขอมล 8. คำาศพททใชในฐานขอมล

3

โครงสรางแฟมขอมล ประกอบดวยโครงสราง

พนฐานจากหนวยทเลกทสดไปยงหนวยทใหญ ทสด ดงน

1. Bit ประกอบดวยเลขฐานสอง ใชแทนคาหนวยทเลกทสดของขอมลในระบบ

คอมพวเตอร จะมอยเพยงสองสถานะ คอ 0 หรอ1

2 . Byte ประกอบดวยจำานวน Bit เชน 1 ไบตม 8 บต เพอสรางรหสแทนขอมล เชน ตวอกษร J คอ

01001010 3 .Field คอ การนำาตวอกษรมารวมกนเพอให

เกดความหมาย เชน STD_NAME เปนฟลดทใชเกบชอนกศกษา

4

โครงสรางแฟมขอมล 4 . Record คอ กลม

ของ Field ทสมพนธกน เชน record ของ นกศกษา ประกอบดวย field รหส นศ ., ชอ-

นามสกล , วชาทลง, เกรดทได

5 . File คอ กลมของ Record ท สมพนธกน เชน แฟมประวตนกศกษาประกอบ

ดวย record ของนกศกษาทงมหาวทยาลย 6 . Database คอ กลมของ

File ทสมพนธกน เชน ใน Student Database ประกอบดวย Course File,Personal History File และFinancial File

5

ตวอยาง โครงสรางแฟมขอมล

Bit ByteField

Record

001001010 (Letter J)

John Stewart(STD_ NAME field)

45310 John Stewart IS101 F01 B+STD-NO STD_NAME

COURSE DATE GRADE

File 45310 John Stewart IS101 F01 B+ 45311 Karen Taylor IS101 F01 A 45312 Emily Vincent IS101 F01 C

Course File

Course FileStudent Database Financial FilePersonal

History FileDatabase

6

ชนดของขอมล

ชนดของขอมลทจดเกบ มดงตอไปน 1. ขอความ (Text) ประกอบ

ดวยตวอกษรตางๆมารวมกน ไมมรปแบบทแนนอน 2 .

ชนดทเปนรปแบบ (Formatted data) เปนขอมล ทประกอบดวยอกษรตางๆทมรปแบบแนนอน เชน ในรป

แบบรหส ไดแก รหสนกศกษา รหสวชา 3 . รปภาพ (Images) เปนรปภาพทใชแทนขอมล เปน

ภาพทไดจากการสแกนภาพ หรอ จากวดโอ 4 . เสยง (Voice)

เปนขอมลทจดเกบเปนลกษณะของเสยง

7

ประเภทของแฟมขอมล 1. Master File เปนแฟมขอมล

หลก ซงจดเกบขอมลทมกจะไมมการเปลยนแปลง เชน แฟมขอมลประวตนกศกษา การ

ปรบปรงแกไขขอมลใน Master File ทำาได 3 รปแบบ 11. การเพม (Add) เชน การ

เพม record นกศกษาใหม 12. การ ลบออก (Delete) เชน การลบ record นกศกษาทลา

ออก 13. การแกไข (Modify) เชน การเปลยนแปลงทอยของนกศกษา 2.Transaction File เปนแฟมขอมลทจดเกบขอมล

การดำาเนนธรกรรมประจำาวน (Transaction) มการ เคลอนไหวตลอดเวลา เชน รายการฝากถอนเงนในบญช

ลกคาธนาคาร3. Document File เปนแฟมเอกสารหรอ

แฟมรายงาน (Report File) ทไดจากการพมพดวย โปรแกรม

8

การจดโครงสรางแฟมขอมล(File Organization) พนฐานของรป

แบบการจดโครงสรางขอมล ประกอบดวย 1. โครงสรางแฟมขอมลแบบเรยงลำาดบ

( Sequential File Organization) ขอมลแตละrecord จะถกจดเกบเปนลำาดบตาม field ทใชจด

เรยง ถา filed ทใชจดเรยงเปน คยหลก (Primary Key) จะเรยกวา Ordering Key การคนหาขอมล

จะเรยงตามลำาดบของ record 2. โครงสรางแฟมขอมลแบบดชน

(Indexed File Organization) เปนการเกบ ขอมลแตละ record แบบเรยงตามลำาดบหรอไมเรยง

กได โดยแฟมแบบดชน ประกอบดวย คาของfield ท ใชเปนดชนและตำาแหนงของ record ในแฟมขอมล

การคนหาหรอเรยกใชขอมลจะทำาผานแฟมดชน ทำาใหการเรยกใชขอมลรวดเรว

9

การจดโครงสรางแฟมขอมล(File Organization) 3. โครงสรางแฟมขอมลแบบแฮช ( Hashed File Organization) เปนโครงสรางแฟมขอมลทมการ

กำาหนดทอย (Relative record number) ทใชเกบ ขอมลแตละ record โดยใช Hash algorithm ซง

เปนเทคนคในการแปลงคาของ field ทเลอกใช (Hash Field) ใหเปนตำาแหนงทอยของแฟมขอมลดงนนrecord ของแฟมขอมลแบบ Hash จะอยแบบกระจดกระจาย การจดแฟมขอมล

แบบ Hash เหมาะกบการเรยกใชขอมลทมการระบคา ของ Hash Field เชน Flyers แตแฟมแบบนไม

เหมาะกบการเรยกใชขอมลทตองคนหาขอมลเปนชวงหรอใชfield อนทไมใช Hash Field ในการแสดงขอมล

10 (a) โครงสรางแบบ Sequential (b) โครงสรางแบบ Hash

11 โครงสรางแบบIndexed

12

ระบบแฟมขอมล ( File System)

Personal Department Sales Department AccountingDepartment

EmployeeCustomersSales AccountsSalesmanInventory

Duplicate data (salesman is an employee)

13

ตวอยางแฟมพนกงานและแฟมพนกงานขาย

14

ระบบแฟมขอมล ( File System) การจดเกบแฟมขอมล

จะถกจดเกบลงในคอมพวเตอรเปนอสระ โดยจะสรางระบบ แฟมขอมลภายในหนวยงานของตนเอง ทำาใหเกดขอจำากด

หรอปญหา ดงน 1. ขอมลมการเกบแยกจากกน (Separation and Isolation of Data) ในแตละ

หนวยงาน ทำาใหเปนการยากในการเขาถงขอมลไดโดยตรง 2. ขอมลมความซำาซอน (Data Redundancy) ทำาใหเสยคาใชจายในการจดเกบขอมลและเสยเนอทในการเกบขอมล ปญหาความซำาซอนของขอมลชดเดยวกนทมการเกบอยหลายแฟมทำาใหเกดความผดพลาดในขอมล (Data Anomaly) 3 ลกษณะ ดงน

21. ขอผดพลาดจากการเพมขอมล (Insert Anomaly) เปนการเพมขอมลใหกบแฟมขอมลตางๆท

สมพนธกนไมครบถวน เชน เพมขอมลพนกงานขายใหม ชอ นายองอาจ เฉพาะแฟมขอมลพนกงานขาย โดยไมได

เพมขอมลในแฟมพนกงาน

15 ตวอยางความขดแยงของการเพมขอมล

16

2.2 ขอผดพลาดจากการลบขอมล ( Deletion Anomaly ) เชน พนกงานชอ นายพชย ลา

ออก ทางแผนกบคคลไดลบชอออกจากแฟมพนกงาน แต ขอมลของนายพชย ยงคงอยในแฟมพนกงานขาย ซงไม

ถกตอง

ตวอยางความขดแยงของการลบขอมล

17

23. ขอผดพลาดจากการเปลยนแปลงขอมล (Modification Anomaly) เชน กรณ น. ส

นงนช เปลยนชอเปน น.ส. ณชกานต ไดมการเปลยน ชอเฉพาะในแฟมขอมลพนกงาน ทำาใหขอมลไมมความ

ถกตองตรงกน

ตวอยางความขดแยงของการเปลยนแปลงขอมล

18

ระบบแฟมขอมล ( File System) 3. ขอมลมความขนตอกน (Data Dependence) ระหวางโปรแกรมกบโครงสราง

แฟมขอมล การเปลยนแปลงโครงสรางแฟมขอมล ทำาใหตอง แกไขโปรแกรมทเกยวของทงหมด เชน เปลยน ความกวาง

ของเงนเดอนจาก 5 หลก เปน 6 หลก

4. มรปแบบทไมตรงกน (Incompatible File Formats) เนองจากแฟมขอมลถกสรางดวย

โปรแกรมทใชภาษาทตางกน ทำาใหโครงสรางขอมลตางกนและเปนการยากในการนำาแฟมขอมลทงสองมาประมวล

ผลรวมกน

19

ระบบแฟมขอมล ( File System) 5. รายงานตางๆถกกำาหนดไวอยางจำากด รปแบบของรายงานตางๆถกกำาหนดรปแบบทแนนอนลงใน

โปรแกรม ถาตองการรายงานใหม ตองเขยนโปรแกรม เพม

ขอดของแฟมขอมล1. งายตอการออกแบบและพฒนา

เนองจากการออกแบบแฟมขอมลไมมความสลบซบซอน 2. การประมวล

ผลแบบแฟมขอมลเปนวธดงเดมและมความรวดเรว เนองจากการประมวลผลขอมลสามารถกำาหนด

แฟมขอมลทเกยวของในโปรแกรมไดโดยตรง ทำาใหโปรแกรมทำางานควยความรวดเรว

20

ระบบฐานขอมล(Database System)Personal Department

Sales Department

Accounting Department

DBMS

DatabaseEmployeesCustomers

SalesInventoryAccounts

21

ระบบฐานขอมล(Database System) - เปนศนยรวมของขอมลทมความสมพนธกน

- มกระบวนการจดหมวดหมขอมลทมแบบแผน- เปนแหลงรวมของขอมลจากแผนก

ตางๆ ภายใตฐานขอมลชดเดยวกน - ผใชงานในแตละ แผนกสามารถใชขอมลสวนกลางรวมกนได ทำาให

ขอมลไมซำาซอน ระบบการจดการฐานขอมล(Database Management System ) DBMS คอ โปรแกรมทใชเปนเครอง

มอในการจดการฐานขอมล ทำาหนาทเปนตวกลางในการ ตดตอระหวางผใชกบฐานขอมล เพอจดการและควบคม

ความถกตอง ความซำาซอน และความสมพนธระหวาง ขอมลตางๆในฐานขอมล DBMS ใชภาษา SQL ใน

การโตตอบกบผใช เพอใหสามารถทำาการสราง เรยกด บำารงรกษา และจดการควบคมการเขาถงฐานขอมล

22

ภาษา SQL (Structured Query Language)• เปนภาษาทมรปแบบเปนภาษาองกฤษ งายตอการเรยนร

และเขยนโปรแกรม• มความสามารถในการนยามโครงสรางตารางภายในฐาน

ขอมล การจดการขอมล และควบคมสทธการใชงานฐานขอมล

• ประกอบดวยภาษา 3 รปแบบ1. ภาษาสำาหรบนยามขอมล (Data Definition Language :DDL)2. ภาษาสำาหรบจดการฐานขอมล (Data Manipulation Language : DML)3. ภาษาควบคม (Control Language : CL)

23

ภาษา SQL (Structured Query Language)1. ภาษาสำาหรบนยามขอมล (Data Definition

Language :DDL)• เปนภาษาทใชในการนยามโครงสรางของฐานขอมล

(Schema) เพอทำาการสราง เปลยนแปลง หรอยกเลกโครงสรางของฐานขอมลทไดออกแบบไว

• โครงสรางของฐานขอมล (Schema) ไดแก การกำาหนดชอฐานขอมล ตาราง (table) ทมในฐานขอมล แตละตารางมเขตขอมล (field)ใดบาง และมประเภทขอมลเปนอะไร ขนาดเทาใด เขตขอมลใดทเปนคยหลก

• ตวอยางภาษา DDL เชน คำาสง CREATE, ALTER, DROP

24

ภาษา SQL (Structured Query Language)

2. ภาษาสำาหรบจดการฐานขอมล (Data Manipulation Language : DML)

• เปนภาษาทใชในการจดการขอมลภายในตารางของฐานขอมล• ตวอยางภาษา DML เชน คำาสง SELECT, INSERT,

UPDATE, DELETE

3. ภาษาควบคม (Control Language : CL) • เปนภาษาทใชควบคมระบบรกษาความปลอดภยของฐาน

ขอมล• ตวอยางเชน คำาสง GRANT, REVOKE

25DBMS จะจดการการโตตอบระหวางผใชงานกบฐานขอมล

26

ระบบการจดการฐานขอมล หนาทของ DBMS มดงน1. ใหผใชงานสามารถสรางฐานขอมล

(DDL :Data Definition Language) 2. ใหผใชงานสามารถเพม,ปรบปรง,ลบและเรยกใชขอมลจากฐาน

ขอมล (DML : Data Manipulation Language) 3. ทำาการ

ควบคมการเขาถงฐานขอมล ดงน - ความปลอดภยของระบบ(Security System)

- ความคงสภาพของระบบ(Integrity System) - การ

เขาถงขอมลพรอมกน (Concurrency Control System) - การกคนระบบ (Recovery Control System) - การเขาถง

รายการตางๆ (User-accessible Catalog)

27

สวนประกอบของระบบฐานขอมลสวนประกอบหลกของระบบฐาน

ขอมล ม 5 สวน ดงน 1. Hardware คอ อปกรณคอมพวเตอรทจะนำามาใชงาน 2.

Software หมายถง ระบบปฏบตการ , ซอฟตแวรการจดการฐานขอมล(DBMS), Application Program

และ Utility Program 3. Data คอ ขอมลทเกบอยในฐานขอมล และคำาอธบาย

ขอมล (Meta-data)ซงเปนขอมลทอธบายคณลกษณะ ของขอมล เชน โครงสรางของขอมล 4.

Procedure คอ ขนตอนการปฏบตงาน ผใชจะจดการกบฐานขอมลตามขนตอนการปฏบตงานทกำาหนดไวตามคมอ 5. People คอบคลากรทมหนาทในการจดการฐานขอมล เชน ผบรหาร

ขอมลและฐานขอมล (Data and Database Administrators), นกออกแบบฐานขอมล(Database Designers), นกเขยนโปรแกรม(Application Programmers) และผใช

งาน (End Users)

28

บคลากร ( People)บคลากรทเกยวของกบฐานขอมล จำาแนกไดเปน 3 ประ

เภทใหญๆ ดงน 1. ผบรหารและดแลฐานขอมล (Database Administrators หรอ DBA) มหนาท

- จดการฐานขอมล ไดแก ออกแบบและสรางฐานขอมล บำารงรกษาฐานขอมล ออกแบบโปรแกรมประยกตในการจดการกบขอมล ตดตามแกปญหา DBMS- ควบคมระบบรกษาความปลอดภย เชน กำาหนดสทธในการใชงาน- วางแผนปองกนความเสยหาย ควบคมการทำา backup

29

บคลากร ( People) 2. นกเขยนโปรแกรมประยกต (Application

Programmers) มหนาท เขยนโปรแกรมประยกตเพอจดการกบขอมลภายในฐานขอมล ตามท DBA ไดออกแบบไว

3. ผใชงาน (End-Users) คอ ผใชงานโปรแกรมซงไดพฒนาแลว ม 2 แบบ คอ3.1 ผใชงานทวไป ทไมมความรเกยวกบ DBMS จะปฏบตงานผานเมนทกำาหนดในการเรยกดขอมลหรอการพมพรายงานตางๆ

3.2 ผใชงานทมความร เปนผใชงานทมความรเกยวกบฐานขอมล สามารถใชชดคำาสง SQL ในการปฏบตงานกบขอมล

30

สวนประกอบของระบบฐานขอมล

31

ขอดของฐานขอมล 1. ความเปนอสระของโปรแกรมและ

ขอมล(Program-Data Independence) 2. ลด ความซำาซอนในขอมล (Minimal Data

Redundancy) 3. ความคงทของขอมล(Improved Data Consistency) 4.

การใชขอมลรวมกน (Improved Data Sharing)5. เพมคณประโยชนในการพฒนา

ระบบ ( Increased Productivity of Application Development)

6. ความเปนมาตราฐานเดยวกน (Enforcement of Standard) 7 . ขอมลมคณภาพมาก

ขน (Improved Data Quality)8. การเขาถงขอมลและการตอบรบขอมลมทศทาง ทดขน (Improved Data Accessibility and

Development)9. ลดขนตอนการบำารงรกษาโปรแกรม

( Reduced Program Maintenance)

32

ขอเสยของฐานขอมล 1. มความซบซอน (more complex

than file technology) 2. มขนาดใหญ(large size) 3. การทำางานชา (slow processing)

4. ตนทนสง (cost of DBMS)5. ตองใชผเชยวชาญในการจดการฐาน

ขอมล(database specialist) 6. ปญหาจาก การใชขอมลรวมกน (problem of data sharing)

7. ผลกระทบตอความลมเหลวในขอมล(higher impact of a failure) 8.

การกระบบเปนไปคอนขางยาก ( recovery more difficult)

33

• Entity เปนคำานาม หมายถง สงตางๆหรอ เรองตางๆทเกยวของ เมอมการออกแบบระบบฐานขอมล (อาจเปนรปธรรม หรอ นามธรรมกได) เชน บคคล สถานท การลงทะเบยน การสงซอเปรยบเทยบเทากบ แฟม (file) ในระบบแฟมขอมล

• Attribute เปนขอมลทแสดงถงคณสมบตของ Entity เชน Entity รายวชา ประกอบดวย Attribute รหสวชา, ชอวชา, จำานวนหนวยกตเปรยบเทยบเทากบ เขตขอมล (field) ในระบบแฟมขอมล

คำาศพททใชในฐานขอมล

34

Std_no Std_name Faculty_code Major_code Address GPAStudent Entity

Attributes

Faculty_code Faculty_name Administrators

Entity Attributes และ ความ สมพนธแบบ one-to-many

Faculty

Student

Std_no Std_name Faculty_code Major_code Address GPA

Relationship

35

• แบงเปน 3 ประเภท1. แบบหนงตอหนง (One-to-One)

เปนความสมพนธทม record เพยง 1 record ใน entity A ทมความสมพนธกบ record เพยง 1 record ใน entity Bเชน entity นกศกษา กบ entity การประกนชวตทมหาวทยาลยจดหาให

รหสนกศกษา ... 4015-00014015-11114015-2121

รหสประกน ... 123-5865432-6268965-8742

การประกนฯ

ความสมพนธระหวาง Entity

36

2. แบบหนงตอกลม (One-to-many)เปนความสมพนธทม record 1 record ใน entity A ทมความสมพนธกบ record หลาย record ใน entity Bเชน entity นกศกษา กบ entity อาจารยทปรกษา

รหสนกศกษา ... 4015-00014015-11114015-2121

นกศกษา

รหสอาจารย ... 401205440101380205

อาจารยทปรกษา

ความสมพนธระหวางEntity

37

3. แบบกลมตอกลม (Many-to-Many)เปนความสมพนธทมแตละ record ใน entity A ทมความสมพนธกบ record หลาย record ใน entity Bเชน entity นกศกษา กบ entity วชาทเรยน

รหสนกศกษา ... 4015-00014015-11114015-2121

รหส วชา ... 150-311150-426150-510

วชาทเรยน

ความสมพนธระหวางEntity

38

1. จงอธบายวาโครงสรางแฟมขอมลประกอบดวยอะไรบาง

2. จงอธบายวาชนดของขอมลมอะไรบาง

3. จงอธบายวาประเภทของแฟมขอมลมกประเภท อะไรบาง

4. เหตผลสำาคญใดทจำาเปนตองมการจดโครงสรางแฟมขอมล

5. จงบอกลกษณะการทำางานของระบบแฟมขอมล พรอมขอดและขอเสย

6. จงบอกลกษณะการทำางานของระบบฐานขอมล พรอมขอดและขอเสย

7.ระบบการจดการฐานขอมล(DBMS) คอ อะไร มสวนสำาคญตอฐานขอมลอยางไร และมหนาทอะไรบาง

8. สวนประกอบของระบบฐานขอมลมอะไรบาง จงอธบาย

9. ภาษา SQL คอ อะไร ประกอบดวยอะไรบาง

10. จงอธบายความหมายของคำาวา Entity , Attribute และ ความสมพนธระหวาง Entity

แบบฝกหด ( เกบคะแนนครงท3)