14.資料庫database

1、資料庫系統(tǒng)database,醫(yī)務(wù)管理暨醫(yī)療資訊學系陳以德 副教授: 濟世CS202-307-3121101 轉(zhuǎn) 2648-25 itchen@kmu.edu.tw,學習目標,資料庫系統(tǒng)簡介資料庫系統(tǒng)的分類關(guān)聯(lián)式資料庫的結(jié)構(gòu)共用資料庫修改同步問題關(guān)聯(lián)式資料庫的分類資料庫系統(tǒng)未來的發(fā)展,資料庫系統(tǒng)簡介（一）,資料庫 Database龐大且有關(guān)聯(lián)資料組成, 具有某種特殊結(jié)構(gòu)以供多個系統(tǒng)讀取資料庫管理

2、系統(tǒng)DBMS(Data Base Management System)資料庫與使用者間之介面, 可建立, 整理, 輸入, 讀取所須之資料電腦資料庫使用實例：圖書館之藏書及借還之紀錄警察局之犯罪紀錄顧客名單比賽結(jié)果及統(tǒng)計成績醫(yī)院病例系統(tǒng),資料庫系統(tǒng),DBMS,客戶資料庫,產(chǎn)品資料庫,進銷存資料庫,,,,,,User,Manager,資料庫系統(tǒng)簡介（二）,資料庫管理系統(tǒng)之功能建立資料庫 交談式資料的輸入、更新及其保持

3、資料一致性交談式查詢報告或報表的產(chǎn)生資料保護與共享資料資料備份與復原,資料庫系統(tǒng)簡介（四）,資料庫的優(yōu)點：減少資料重複（Reduced redundancy）：減少姓名、學號、住址一類資料重複輸入與存放的狀況。整合資料（Integrated data）：資料的完整性與相關(guān)性可以獲得確保，以滿足「調(diào)查學生借書多寡與成績之間的關(guān)係」這類的需求。完整性（Integrity）：某個學生退學或者住址改變，是不是全校關(guān)於這個學生的資料

4、都改變？資料庫的缺點：昂貴、存取控制複雜、Excess,資料庫系統(tǒng)的分類,依資料模型來區(qū)分階層式資料庫(Hierarchical data model)：將資料組成類似樹狀階層模式，就是把資料看成是一組樹狀結(jié)構(gòu)的型態(tài)網(wǎng)狀資料庫(Network data model)：一個資料庫,其子元素可至一個或多個母元素，就是把資料看成一組網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的型態(tài)（最早研發(fā)出來）關(guān)聯(lián)式資料庫(Relational data model)：把資料看成一些

5、彼此有相關(guān)的表格，目前以此類的資料庫最為成功（大概是因為觀念簡單好實作）Relational Database Management System,關(guān)聯(lián)式資料庫的結(jié)構(gòu)（一）,資料庫：內(nèi)含許多「表格」（table）表格：內(nèi)含許多「記錄」（record）紀錄：內(nèi)含許多「欄位」（field），儲存在欄位中的資料型態(tài)是固定的。許多表格之間，依賴特定的欄位（稱之為key）建立起彼此的關(guān)係，將之「關(guān)聯(lián)」起來。以某醫(yī)學院圖書館的資料庫為例：

6、該資料庫共有三個Table：圖書基本資料、讀者基本資料、借閱資料,關(guān)聯(lián)式資料庫的結(jié)構(gòu)（二）,圖書基本資料(Table),,記錄Record,,欄位(Field),,Key，也是欄位,關(guān)聯(lián)式資料庫的結(jié)構(gòu)（三）,讀者基本資料：,借閱資料：,,,key,,key,共用資料庫修改同步問題,兩個使用者同時修改一筆資料時就會發(fā)生資料錯亂的問題，必須依賴特定的「鎖定機制」來解決這種資料錯亂問題。這問題處理不好會造成「死結(jié)」問題，造成系統(tǒng)當機。,

7、,,資料檔與索引檔,排序可以加速搜尋，不過資料檔本身只可能按照一種方式排序，無法滿足所有的快速查詢要求。索引檔取某些排序後之欄位，配合指標之使用以解決此問題。,,,,,,,一個表格可以有多個索引檔,關(guān)聯(lián)式資料庫的分類（一）,關(guān)聯(lián)式資料庫依照功能與實作的完整度，大概可分為：單機資料庫、File Server資料庫、Client Server資料庫單機資料庫：無法與人共享資料庫資料。架構(gòu)簡單，速度相當快，應用在個人的通訊錄、錄影帶管理

8、系統(tǒng)、漫畫出租系統(tǒng),關(guān)聯(lián)式資料庫的分類（二）,File Server資料庫：透過分享資料庫檔案的方式共用資料庫資料，必須由資料庫應用程式負責資料修改的同步動作查詢資料庫時，必須將整個資料庫的資料透過網(wǎng)路傳送，形成速度瓶頸架構(gòu)簡單，速度、容量與安全程度較差。 DbaseIII、Clipper、Access屬於這類型的資料庫。通常應用在數(shù)十部電腦以下的環(huán)境中。,關(guān)聯(lián)式資料庫的分類（三）,File Server型態(tài)的資料庫,關(guān)聯(lián)式資料庫

9、的分類（四）,Client Server資料庫：透過資料庫管理系統(tǒng)處理所有工作站對資料庫的查詢、修改、新增要求，並自動做到資料同步的功能。網(wǎng)路上只傳遞要求與結(jié)果，大量降低網(wǎng)路頻寬需求。並且可以利用cache等方式來提升工作效率，在速度、安全、容量上都較為優(yōu)越。資料庫管理系統(tǒng)一般都相當複雜昂貴，目前以DB2、Oracle、Informix、Sybase、SQL Server等較為常用。另外也有強大而免費的系統(tǒng)：PostgreSQL、My

10、SQL、SQLite 。,關(guān)聯(lián)式資料庫的分類（五）,Client Server資料庫：,資料庫正規(guī)化,正規(guī)化的目的: 避免資料重複或相互矛盾的情形 使資料庫在使用時能更有效率、更容易維護1NF (Normal Form)、2NF、3NF、BCNF (Boyce-Codd Normal Form)、4NF、5NF,1NF (Normal Form),刪除各個資料表中的重複群組為每一組關(guān)聯(lián)的資料建立不同的資料表使用主索引鍵識別每

11、一組關(guān)聯(lián)的資料,2NF,符合1NF各欄位與主鍵間沒有部分相依的關(guān)係,3NF,符合2NF各欄位與主鍵間沒有間接相依的關(guān)係,BCNF (Boyce-Codd Normal Form),符合3NF資料表的主鍵只由單一欄位組成,則符合Boyce-Codd正規(guī)化,4NF,多值從屬性的決定項都為Prime Key,5NF,影射-結(jié)合從屬性的決定項都為Prime Key正規(guī)化只是建立資料表的原則。過度正規(guī)化，反而影響資料存取的效率。在考量執(zhí)

12、行效率的前提下，有時還必須做適當?shù)姆凑?guī)化（Denormalize）,資料庫未來的發(fā)展,在關(guān)聯(lián)資料庫系統(tǒng)中，加入「物件導向」特質(zhì)。,資料庫管理系統(tǒng),OracleMySQL、SQLite、PostgreSQLBaseSybase、Informix、FoxProIBM DB2 MS SQL、Access,Summery,資料庫系統(tǒng)簡介資料庫系統(tǒng)的分類關(guān)聯(lián)式資料庫的結(jié)構(gòu)共用資料庫修改同步問題關(guān)聯(lián)式資料庫的分類資料庫系統(tǒng)未來