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1、第一章 資料庫概述何謂資料庫?資料模式資料模式一：檔案模式資料模式二：實體關係模式資料模式三：關聯模式資料模式四：網路模式資料模式五：階層模式資料模式六：物件導向模式資料庫系統架構資料庫系統人員DBMS的功能DBMS的分類DBMS的演進1Copyright 黃三益 2003 資料庫核心理論與實務2004何謂資料庫何謂資料庫其實是電子資料庫日常生活天天可以接觸到上網看新聞，進聊天室逛街買東西結帳資料是透過資料庫應用系統來存取的2Copyright 黃三益 2003 資料庫核心理論與實務2004何謂資料庫（何謂資料庫（Cont.)資料庫是一堆相關資料的組織一堆相關資料的組織 資料庫裡的資料必然圍繞
2、著某個主題且有相當的相關性 新聞資料庫商品交易資料庫3Copyright 黃三益 2003 資料庫核心理論與實務2004練習1-1張三被要求要去設計一個儲存員工資料的資料庫，於是他想到員工除了有一般的姓名，生日，薪水外，還有許多資訊，比如小學念哪裡，搬過幾次家，中學第一次月考考幾分，大學位於哪裡，當時的校長是誰？張三認為這些資料都相關相關，所以都應該存，你覺得呢？Ans: 這些有關員工的資料確實是相關的資料。然而，除非這些資料為資料庫應用系統所需，否則沒有存的必要。因為存的資料愈多，可以想像其維護成本就愈高（包括收集資料和鍵入資料的人力，開發和維護程式的金錢）。4Copyright 黃三益 2
3、003 資料庫核心理論與實務2004資料模式 資料庫應用系統必須對資料庫有清楚的認知如何將資料庫描述給資料庫應用系統？ 描述資料庫的方式就稱為資料模式資料模式（Data model） 5Copyright 黃三益 2003 資料庫核心理論與實務2004資料模式一：檔案模式最簡單的模式資料庫被視為為一串字元資料庫應用系統必須很小心的計算哪一個字元要存在哪一個位置 比如若商品有三項資料（或稱欄位）編號（pNo）：1-8個字元名稱（pName）: 9-24個字元單價（unitPrice）: 25-32個字元資料庫應用系統便必須非常小心的存取資料，它的計算方式是：第一個商品存放位置：1-32第二個商品
4、存放位置：33-64第三個商品存放位置：65-966Copyright 黃三益 2003 資料庫核心理論與實務2004資料模式二：實體關係模式 實體關係模式裡有兩種資料：實體和關係每個實體可以有一些屬性值實體和實體間可能存在著某種關係每個關係也可以有一些屬性值在第二、三章詳細說明 常用7Copyright 黃三益 2003 資料庫核心理論與實務2004資料模式三：關聯模式 關聯模式裡將資料表達成數個關聯 一個關聯就好像一個表格 表格的每一列就存著一筆資料的相關屬性值在第四、五章詳細說明 pNopNameunitPricep0001p0002p0003p0004p0005文具1書1書2書3文具2
5、50300500100100 tNodatepNot0001t0001t0002t0002t0003t00032003-10-022003-10-022003-10-022003-10-022003-10-032003-10-03p0002p0003p0002p0004p0001p0005商品交易很常用8Copyright 黃三益 2003 資料庫核心理論與實務2004練習1-2考慮圖1-3的商品交易關聯模式，假設我們還想加上客戶的資料（包括客戶姓名和編號），且交易t0001的顧客是c0001，交易t0002和t0003的顧客是c0003，請畫出加上客戶後的關聯模式。 Ans:如下頁9Copy
6、right 黃三益 2003 資料庫核心理論與實務2004練習1-2（Cont.)商品pNopNameunitPricep0001p0002p0003p0004p0005文具1書1書2書3文具250300500100100 交易 tNodatecNopNot0001t0001t0002t0002t0003t00032003-10-022003-10-022003-10-022003-10-022003-10-032003-10-03c0001c0001c0003c0003c0003c0003p0002p0003p0002p0004p0001p0005客戶cNocNamec0001c0002c0
7、003c0004c0005張三李四王五趙六林二10Copyright 黃三益 2003 資料庫核心理論與實務2004資料模式四：網路模式 資料組織被成一個網路 資料和資料間若存在某種關係，則用一個連結（link）來表示 現在少用11Copyright 黃三益 2003 資料庫核心理論與實務2004資料模式五：階層模式 將各個資料組織成一個階層 資料間有上下關係交易商品現在少用12Copyright 黃三益 2003 資料庫核心理論與實務2004資料模式六：物件導向模式 在組織上類似網路模式，但加上繼承的相關概念在第十二章詳細說明 常用13Copyright 黃三益 2003 資料庫核心理論與實
8、務2004資料庫系統架構欲採用高階資料模式，必須在檔案系統上再加上一個軟體模組此軟體模組便被稱為資料庫管理系統資料庫管理系統（簡稱DBMS） 資料庫應用系統與DBMS溝通已取得所需的資料，架構如下圖。好處程式資料獨立性容易撰寫資料庫應用系統作法先定義資料（稱為綱目）再新增，刪除，修改資料庫裡的資料 14Copyright 黃三益 2003 資料庫核心理論與實務2004資料庫系統架構（Cont.)15Copyright 黃三益 2003 資料庫核心理論與實務2004練習1-3假設我們有如下的商品綱目：pNo: 8個字元pName: 16個字元unitPrice: 1個整數今天我想新增以下一筆商品
9、的資料，請問是否合法？pNo = a00000001, pName = 孫燕姿精選集, unitPrice = 20.50; Ans:該筆資料不完全符合綱目的規定。其pNo定義中為8個字元 但插入資料中有9個字元; 且unitPrice定義為整數型態,但插入資料是一個實數。16Copyright 黃三益 2003 資料庫核心理論與實務2004資料庫系統人員 終端使用者 系統分析師 程式設計師 資料庫管理員（Database administrator, 簡稱DBA） 17Copyright 黃三益 2003 資料庫核心理論與實務2004DBMS架構 三層式資料架構 （由下而上）實體層 （內部綱
10、目）概念層 （概念綱目）外部層 （外部綱目）三層式資料架構的特點：資料獨立性資料獨立性 Product資料存於檔案Prod.db，其內建索引在pNo上。 Product有三個欄位：pNo: 8個字元pName: 16個字元unitPrice: 1個整數Product有兩個欄位：給庫存系統使用不需unitPricepNo: 8個字元pName: 16個字元18Copyright 黃三益 2003 資料庫核心理論與實務2004練習1-4請問上例中，如果將概念綱目中的pName刪除，會不會影響到外部綱目？Ans:會的，因為外部綱目裡也有pName。有些讀者可能會因此認為資料獨立性不存在，不過資料獨立
11、性並不適用這種狀況，資料獨立性指的是，下層所修改的資料只要不影響上層資料的存在，上層綱目就不受影響。 19Copyright 黃三益 2003 資料庫核心理論與實務2004DBMS的功能 定義內部綱目定義概念綱目定義外部綱目更新資料：包括新增，修改，刪除。查詢資料處理資料庫交易交易（Transaction management）訂定使用者的資料使用權限訂定資料庫完整性限制20Copyright 黃三益 2003 資料庫核心理論與實務2004DBMS的功能（Cont.)附屬功能匯入 匯出 監督效能 資料庫應用系統開發 應用系統開發環境（Oracle的Developer 2000，Sybase的P
12、owerbuilder，MS ACCESS，MS SQL SERVER） 遠端資料庫連線介面 ODBCJDBC21Copyright 黃三益 2003 資料庫核心理論與實務2004DBMS的分類 依使用者個數區分：可分為個人用或多用戶依DBMS系統架構區分： 可分成集中式和分散式 依資料模式區分：目前還在使用的DBMS，有關聯式階層式物件導向式物件關聯式 依價格區分：從數千元到佰萬元不等依用途區分：可分成一般用途和特殊用途 22Copyright 黃三益 2003 資料庫核心理論與實務2004DBMS演進1960s檔案系統，一般是透過COBOL程式來存取1970階層式DBMS (如IBM IMS)1980關聯式DBMS，在大型主機上執行（如IBM DB2)1985紀錄式DBMS，在早期PC上執行（如Dbase）1990物件導向DBMS (如Gemstore, Objectstore)1995個人用DBMS (如MS Access, Foxpro)2000加入物件和分析功能的DBMS (如SQL Server 7.0, Oracle 8)2002加入XML，Web Server等的DBMS，一般稱為Application server（Oracle 9, SQL Server 2000專業） 23Copyright 黃三益 2003 資料庫核心理論與實務2004
