Transcript 資料庫原理與應用
Chapter 12 資料庫原理與應用 12-1 12-2 12-3 資料的階層架構 資料庫模式 資料庫應用實例 12-1 資料的階層架構 位元 (bit)：電腦的基本單位。 字元 (character)：這是能夠使用一 個位元組來表示的資料。 欄位 (field)：這是使用者存取資料 的最小單位，由一或多個字元所組成。 記錄 (record)：記錄是由一或多個欄 位所組成可以用來識別所有記錄，該 欄位稱為主鍵 (primary key)或鍵欄 位 (key field)。 檔案 (file)：又分成資料檔案(data file) 與程式檔案 (program file)兩 種，前者是一或多個記錄的集合，後 者是用來開啟資料檔案的程式。 P.12-2 資料庫 (database) 資料庫是一或多個資料檔案的 集合，適合用來存放格式固定 與邏輯相關的資料，以進行自 動化管理、快速查詢及統計。 我們將用來操作與管理資料庫 的軟體稱為資料庫管理系統 (DBMS)，使用者可以對資料進 行定義、建立與運算，其中定 義是指明資料的類型、結構及 相關限制，建立是輸入並儲存 資料，而運算 則包括查詢、更 新、插入、刪除、產生報表等 動作。 P.12-3 P.12-4 假設關聯式資料庫內有如下四個資料表，名稱分別 為「學生資料」、「國文成績」、「數學成績」、 「自然成績」，其中「座號」欄位為共通的欄位。 P.12-4 有了這些資料表便能產生如下的「總分」資料表: <技術部落>資料倉儲 P.12-5 資料倉儲的三大應用： 資料採礦 (data mining)：運用統計及人工智慧自動模擬並偵測 資料庫內關聯模型的技術，也就是根據使用者需求從資料庫內篩選 資料，然後加以處理、轉換、發掘到評估的過程，期能找出隱藏於 真實世界的運作現象，以解決問題。 Web採礦 (Web mining)：整合了使用傳統的資料採礦技術所蒐集 的資料和從Web所蒐集的資料，主要的用途是瞭解顧客的消費行為、 評估特定網站的效率及銷售成績等。 決策支援系統 (DSS)：一種電腦應用程式，它可以分析商業資料， 幫助使用者有效且快速地進行商業決策。 <技術部落>檔案處理系統V.S. 資料庫管理系統 P.12-6~12-7 檔案處理系統 (file processing system) 優點:設計較簡單、存取速度較快、開發成本較低 缺點:資料重覆、不易分享、格式不統一、資料與應用程式 高度相依、無法建立關聯 資料庫管理系統 (DBMS) 優點:減少資料重覆、資料分享並維持一致性、資料獨立、 提供不同觀點來檢視資料、提供多重使用者介面、確保安 全性、完整性限制 缺點:初期投資成本較高、定義及處理資料的時間較長、長 期管理不易、管理不善將危及資料的安全性和正確性、一 旦系統停擺可能導致組織癱瘓 12-2 資料庫模式 12-2-1 階層式資料庫 P.12-8 階層式 (heirarchical) 資料庫是以樹狀結構的形式呈 現，每個實體都只有一個父節點，但可以有多個子節點。 優點：適合存放一對多關係的資料、當資料具有階層關係時， 資料庫將很容易建立、搜尋與維護。 缺點：不適合存放多對多關係的資料、必須透過父節點才能存 取子節點，容易導致父節點成為存取的瓶頸、一旦刪除父節點 將連帶地刪除其子節點。 12-2-2 網狀式資料庫 P.12-9 網狀式 (network) 資料庫是以有向圖形結構的形式呈現， 每個實體可以有多個子節點，也可以有多個父節點，同 時使用存取路徑表示資料之間的鏈結。 優點：突破階層式資料庫的限制，可以用來存放多對多關係的 資料。 缺點：複雜度增加，造成程式設計人員的負擔、資料庫進行變 更時容易發生錯誤。 12-2-3 關聯式資料庫 P.12-10 關聯式(relational)資料庫是以由行與列所構成的資料表(table) 來存放資料，每個直行稱為欄位(field)或屬性(attribute)，代表 資料的特徵，每個橫列稱為記錄(record)或列錄(tuple)，代表 資料的實體。不同的資料表之間會有共通的欄位，使資料表之 間產生關聯，故資料表又稱為關聯表(relation)。 P.12-11 12-2-4 物件導向式資料庫 物件導向式 (object-oriented) 資料庫是以物 件來存放資料，物件包含了資料與用來讀取、 處理資料的動作。物件導向式資料庫的查詢 語言叫做OQL ，和SQL類似。 12-2-5 多維式資料庫 多維式 (multidimentional) 資料庫是以維度來 存放資料，不同的多維式資料庫有不同的維 度。不同的多維式資料庫有各自的查詢語言， 但大部分都和SQL類似。 12-3 資料庫應用實例 12-3-1 認識Microsoft Access P.12-12 Access資料庫管理包含下列物件： P.12-13 資料表 (Table)：資料表是由「列」與「欄」所組成的表 格，每個橫列稱為「記錄」，代表資料的實體，每個直行稱為 「欄位」，代表資料的特徵，資料的新增、刪除及簡易的查詢 ，均能在此完成。 P.12-13 查詢 (Query)：這是資料庫最常使用的功能， 可以根據條件顯示查詢結果，以做彙整、統計與分 析，當資料表更新時，查詢結果亦會隨之更新。 P.12-14 表單 (Form)：表單功能可以讓您在顯示、輸入或編 修資料時更為簡易方便，而且有提供內建的版面格式。 P.12-14 報表 (Report)：當您要列印資料表或查詢結果時， 可以直接列印出來，或使用報表功能進行列印，如此不 僅能讓格式更為美觀，還能在其中加入運算、圖表或其 它功能，以提高可讀性或增加說服力。 P.12-15 巨集 (Marco)：所謂巨集指的是將一連串的指令記錄 下來，在執行時只要按一下，便能執行這一連串的指令 。別擔心，使用巨集並不需要撰寫VBA程式，只要將指 令及執行過程錄製下來即可。 P.12-15 模組 (Module)：模組其實就是「程式」，我們可以 藉由巨集直接轉換成模組程式，但是遇到較為複雜或特 定的需求時，還可以透過程式來完成。 12-3-2 建立資料庫 一、開啟空白資料庫 P.12-16 P.12-17 二、定義各個資料表的欄位名稱與資料類型 1. 2. 3. P.12-18~12-19 5. 4. 三、輸入各個資料表的資料 1. 2. P.12-19~12-20 P.12-20~12-21 四、設定關聯式資料庫與進行查詢 1. 2. P.12-21~12-22 3. 4. P.12-22~12-23 5. 6. 7. 五、進行排序查詢 1. 2. 4. 3. P.12-23~12-24 其它查詢 P.12-25 產生報表 P.12-26 本章摘要 P.12-27 資料的階層架構由下到上依序為位元、字元、欄位、記錄、 檔案、資料庫。 資料庫管理系統 (DBMS) 是用來操作與管理資料庫的軟體。 檔案處理系統 (file processing system) 的優點是設計較簡單、 存取速度較快、開發成本較低，缺點則是資料重覆、不易分 享、格式不統一、資料與應用程式高度相依、無法建立關聯 等。 資料庫管理系統 (DBMS) 的優點是減少資料重覆、資料分享 並維持一致性、資料獨立、提供不同觀點來檢視資料、提供 多重使用者介面、確保安全性、完整性限制，缺點則是初期 投資成本較高、定義及處理資料的時間較長、長期管理不易、 管理不善將危及資料的安全性和正確性、一旦系統停擺可能 導致組織癱瘓等。 P.12-27 資料倉儲 (data warehouse) 可以從多種資料來源擷取資料， 然後提供最佳化的報表與分析給企業進行商業決策，其三大 應用為資料採礦 (data mining)、Web採礦 (Web mining)、決 策支援系統 (DSS)；另外有些較小型的資料倉儲專案叫做資 料超市 (data mart)，則是用來支援企業內的某些部門。 資料庫模式 (database model) 指的是資料庫存放資料所必須 遵循的規則與標準，常見的有階層式 (heirarchical)、網狀式 (network)、關聯式 (relational)、物件導向式 (object-oriented) 和多維式 (multidimentional)，少數資料庫則是結合了關聯式 和物件導向式的特點，屬於物件關聯式 (object-relational)。 學習評量 一、選擇題 1. 下列何者不屬於資料庫的運算？ A. 查詢 B. 產生報表 C. 更新 D. 設定資料類型 3. 下列何者屬於DBMS軟體？ A. Excel B. Lotus C. PageMaker D. Oracle 5. 在資料的階層架構中，下列哪個敘述錯誤？ A. 可以用來識別所有記錄的欄位稱為主索引 B. 記錄是由一或多個欄位所組成 C. 資料庫是一或多個資料檔案的集合 D. 位元是使用者存取資料的最小單位 P.12-28 P.12-28~29 7. 下列何者是一種運用統計及人工智慧自動模擬並偵側資料庫內 相關模型的技術？ A. 資料採礦 B. Web採礦 C. 決策支援系統 D. 管理資訊系統 9. 在資料的階層架構中，記錄是由下列何者所組成？ A. 位元 B. 字元 C. 欄位 D. 檔案 11. 物件導向式資料庫的查詢語言叫做什麼？ A. SQL B. OQL C. RQL D. MQL