Bài giảng Nhập môn tin học - Chương 5: Lưu trữ và xử lý dữ liệu - Từ Thị Xuân Hiền

Chương 5L ư u trữ và xử lý dữ liệu 
12/2/2021 
1 
Khái niệm về dữ liệu 
D ữ liệu là một tập hợp các sự kiện chưa được tổ chức nhưng có thể được tổ chức thành thông tin hữu ích . 
T hông tin : dữ liệu đã được sắp xếp theo một trật tự và dạng thức có ích cho dùng. 
12/2/2021 
2 
Khái niệm xử lý dữ liệu 
X ử lý dữ liệu là một loạt các hành động hoặc hoạt động có thể chuyển đổi dữ liệu thành thông tin hữu ích . 
M ột hệ thống xử lý dữ liệu bao gồm các tài nguyên như con người, quy trình và các thiết bị sử dụng để xử lý dữ liệu đầu vào cho cho kết quả đầu ra như mong muốn . 
12/2/2021 
3 
Sự phân cấp lưu trữ dữ liệu 
12/2/2021 
4 
Sự phân cấp lưu trữ dữ liệu 
Bit : đơn vị lưu trữ nhỏ nhất của dữ liệu, có 2 giá trị là 0 hoặc là 1. 
Kí tự: Nhiều bit có quan hệ với nhau được kết hợp lại thành 1 dạng kí tự (hay 1 byte).. 
Trường: Nhiều kí tự có quan hệ với nhau được kết hợp lại thành một trường. 
12/2/2021 
5 
Sự phân cấp lưu trữ dữ liệu 
Bản ghi: Nhiều trường có quan hệ với nhau được kết hợp lại thành một bản ghi. 
Tập tin: Nhiều bản ghi có quan hệ với nhau được kết hợp lại thành một tập tin. 
Cơ sở dữ liệu: Nhiều tập tin có quan hệ với nhau được kết hợp lại thành 1 dạng tập tin. 
12/2/2021 
6 
Sự phân cấp lưu trữ dữ liệu 
12/2/2021 
7 
Phương thức chuẩn tổ chức dữ liệu 
Hai tiêu chuẩn cho việc tổ chức dữ liệu: 
Hướng tiếp cận tập tin 
Hướng tiếp cận cơ sở dữ liệu 
12/2/2021 
8 
Hướng tiếp cận tập tin 
Dữ liệu của ứng dụng được tổ chức thành một hay nhiều tập tin. 
Chương trình ứng dụng xử lý dữ liệu được lưu giữ trong những tập tin này để cho ra những kết quả mong muốn 
12/2/2021 
9 
Hướng tiếp cận tập tin 
File management system: 
Tập các chương trình được cung cấp để tạo điều kiện cho người dùng tổ chức, tạo, xóa, cập nhật và thao tác trên các tập tin. 
12/2/2021 
10 
Hướng tiếp cận tập tin 
File management system hỗ trợ các loại file: 
Transaction file : lưu trữ dữ liệu đầu vào cho đến khi nó được xử lý 
Master file : lưu trữ tất cả dữ liệu hiện hành liên quan đến ứng dụng. 
Output file : lưu trữ kết quả của chương trình ứng dụng mà nó sẽ là dữ liệu đầu vào cho ứng dụng khác. 
12/2/2021 
11 
Hướng tiếp cận tập tin 
Report file : lưu trữ một bản sao của một bản báo cáo được tạo ra bởi một ứng dụng . 
Backup file : bản sao của một tập tin, được tạo ra như là một biện pháp phòng ngừa an toàn , chống mất mát dữ liệu 
12/2/2021 
12 
Tổ chức tập tin 
Có 3 cách tổ chức tập tin thông dụng: 
Tuần tự (Sequential) : các mẫu tin được lưu trữ tăng dần hoặc giảm dần được xác định bởi giá trị của các cột trong các record. 
Ngẫu nhiên (Direct/random ): bản ghi mong muốn liên quan đến giao dịch hiện tại có thể được đặt trực tiếp theo giá trị khóa chính của nó mà không cần phải điều hướng thông qua trình tự của các mẫu tin khác 
12/2/2021 
13 
Tổ chức tập tin 
L ập chỉ mục tuần tự (indexed sequential) : có hai tập tin cho mỗi tập tin dữ liệu : 
C ác tập tin dữ liệu trong đó có các mẫu tin 
C ác tập tin chỉ mục nhỏ hơn, trong đó có khóa và địa chỉ của mỗi bản ghi lưu trong các tập tin dữ liệu 
12/2/2021 
14 
Tổ chức tập tin 
12/2/2021 
15 
Ưu và nhược của cách tiếp cận tập tin 
Ưu điểm: 
Xử lý dữ liệu cho các ứng dụng đơn giản, không tốn kém, và thường dễ sử dụng. 
Khuyết điểm : 
Hạn chế sự linh hoạt trong truy vấn 
Tính dư thừa dữ liệu 
Vấn đề toàn vẹn dữ liệu 
Thiếu tích độc lập chương trình/dữ liệu. 
Khó bảo mật dữ liệu 
12/2/2021 
16 
Hệ quản trị cơ sở dữ liệu 
Trong cách tiếp cận hướng cơ sở dữ liệu của việc tổ chức dữ liệu, một tập các chương trình được cung cấp cho người dùng trong việc tổ chức, tạo, xóa, cập nhật và duy trì dữ liệu trong cơ sở dữ liệu. 
Tập tất cả chương trình như trên gọi là hệ quản trị cơ sở dữ liệu (Database management system-DBMS) 
12/2/2021 
17 
Mô hình dữ liệu – Data model 
M ô hình dữ liệu xác định cách thức mà các tập tin khác nhau của một cơ sở dữ liệu được liên kết với nhau 
Có 4 mô hình dữ liệu thông dụng 
Phân cấp 
Mạng 
Quan hệ 
Hướng đối tượng 
12/2/2021 
18 
Mô hình phân cấp 
Các yếu tố dữ liệu được liên kết theo dạng cấu trúc của 1 hình cây. 
Có mối quan hệ cha-con giữa các thành phần dữ liệu. 
Một phần tử dữ liệu cha có một hoặc nhiều phần tử dữ liệu con nhưng mỗi phần tử con chỉ có một phần tử cha. 
12/2/2021 
19 
Mô hình phân cấp 
12/2/2021 
20 
Mô hình mạng 
Là sự mở rộng của mô hình phân cấp. 
Các phần tử của một cơ sở dữ liệu được tổ chức theo mối quan hệ cha -con, nhưng mỗi con có thể có nhiều cha hoặc không có. 
Hệ quản trị cơ sở dữ liệu cho phép khai thác các thông tin bắt đầu từ phần tử dữ liệu bất kỳ trong mô hình. 
12/2/2021 
21 
Mô hình mạng 
12/2/2021 
22 
Mô hình mạng 
12/2/2021 
23 
Mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ 
Các phần tử dữ liệu được tổ chức thành nhiều bảng. Mỗi bảng gồm các hàng và cột. 
Mỗi cột mô tả một thuộc tính gọi là trường dữ liệu (field hay thuộc tính) 
Mỗi hàng mô tả thông tin cụ thể của một đối tượng gọi là bản ghi dữ liệu (tuple-bộ). 
12/2/2021 
24 
Mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ 
Mỗi bảng lưu trữ như là một tập tin tuần tự. 
Các dữ liệu trong một bảng có thể liên quan đến dữ liệu trong một bảng khác thông qua việc sử dụng chung một trường. 
12/2/2021 
25 
Mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ 
12/2/2021 
26 
Mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ 
Kết quả truy vấn thông tin từ cơ sở dữ liệu 
12/2/2021 
27 
Mô hình dữ liệu hướng đối tượng 
Dữ liệu trong mô hình hướng đối tượng được xem như các đối tượng 
Mỗi đối tượng trong mô hình hướng đối tượng có các thành phần: 
Thuộc tính 
Phương thức 
Mối quan hệ giữa các đối tượng 
12/2/2021 
28 
Mô hình dữ liệu hướng đối tượng 
12/2/2021 
29 
Các thành phần chính của DBMS 
DBMS cho phép người dùng tổ chức, xử lý và truy vấn dữ liệu t ừ một cơ sở dữ liệu mà không cần biết về cấu trúc cơ sở dữ liệu . 
Có 4 thành phần cơ bản trong DBMS: 
Data definition language (DDL): ngôn ngữ định nghĩa cấu trúc của cơ sở dữ liệu. 
Data manipulation language (DML): giúp người dùng nhập và thao tác dữ liệu. 
Query language : cho phép người dùng xác định yêu cầu truy vấn thông tin mong muốn từ cơ sở dữ liệu . 
12/2/2021 
30 
Các thành phần chính của DBMS 
Report generator : công cụ tạo báo cáo , giúp người dùng thiết kế bố báo cáo theo một định dạng như mong muốn. 
12/2/2021 
31 
Các chức năng của DBMS 
Tạo cơ sở dữ liệu 
Lưu trữ, truy xuất và cập nhật dữ liệu 
Quản lý giao tác ( transaction management ). 
Điều khiển đồng thời ( concurrency control ) 
Sao lưu và phục hồi dữ liệu. 
Bảo mật dữ liệu 
Hỗ trợ truyền thông dữ liệu. 
Duy trì tính toàn vẹn / nhất quán dữ liệu. 
Cung cấp các tiện ích. 
12/2/2021 
32 
Tạo cơ sở dữ liệu 
Tạo cơ sở dữ liệu gồm 3 bước: 
Định nghĩa cấu trúc của cơ sở dữ liệu. 
Thiết kế form để hiển thị và nhập dữ liệu. 
Nhập dữ liệu vào cơ sở dữ liệu. 
12/2/2021 
33 
Tạo cơ sở dữ liệu 
Ví dụ một form nhập liệu 
12/2/2021 
34 
Xem, xóa, hiệu chỉnh, thêm mẫu tin 
Tất cả các hệ quản trị cơ sở dữ liệu đều cung cấp các công cụ cho phép xem, xóa, hiệu chỉnh và thêm mẫu tin vào trong cơ sở dữ liệu. 
Ngoài ra DBMS còn cung cấp các công cụ cho phép lọc dữ liệu theo các điều kiện của người dùng. 
12/2/2021 
35 
Tìm kiếm dữ liệu 
Hầu hết các hệ quản trị CSDL đều cung cấp chức năng giúp người dùng có thể tìm những thông tin cần thiết 
Find command : lệnh truy vấn dữ liệu đơn giản. 
Query language : truy vấn dữ liệu với những điều kiện phức tạp. 
Query by example (QBE): cung cấp giao diện người dùng đơn giản để truy vấn dữ liệu theo điều kiện được chỉ định 
12/2/2021 
36 
Tạo report 
Report được tạo bằng công cụ tạo report của hệ quản trị CSDL. 
Report là kết xuất dữ liệu được truy vấn từ cơ sở dữ liệu theo một dạng thức mong muốn của người dùng. 
Một report bao gồm các thành phần: 
Tiêu đề chính, tiêu đề phụ 
Tiêu đề của cột trong bảng kết xuất 
Các thành phần dữ liệu khác 
12/2/2021 
37 
Tạo report 
12/2/2021 
38