14.資料庫(kù)database

1、資料庫(kù)系統(tǒng)database,醫(yī)務(wù)管理暨醫(yī)療資訊學(xué)系陳以德 副教授: 濟(jì)世CS202-307-3121101 轉(zhuǎn) 2648-25 itchen@kmu.edu.tw,學(xué)習(xí)目標(biāo),資料庫(kù)系統(tǒng)簡(jiǎn)介資料庫(kù)系統(tǒng)的分類(lèi)關(guān)聯(lián)式資料庫(kù)的結(jié)構(gòu)共用資料庫(kù)修改同步問(wèn)題關(guān)聯(lián)式資料庫(kù)的分類(lèi)資料庫(kù)系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展,資料庫(kù)系統(tǒng)簡(jiǎn)介（一）,資料庫(kù) 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(gè)系統(tǒng)讀取資料庫(kù)管理

2、系統(tǒng)DBMS(Data Base Management System)資料庫(kù)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(kù)使用實(shí)例：圖書(shū)館之藏書(shū)及借還之紀(jì)錄警察局之犯罪紀(jì)錄顧客名單比賽結(jié)果及統(tǒng)計(jì)成績(jī)醫(yī)院病例系統(tǒng),資料庫(kù)系統(tǒng),DBMS,客戶(hù)資料庫(kù),產(chǎn)品資料庫(kù),進(jìn)銷(xiāo)存資料庫(kù),,,,,,User,Manager,資料庫(kù)系統(tǒng)簡(jiǎn)介（二）,資料庫(kù)管理系統(tǒng)之功能建立資料庫(kù) 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(xún)報(bào)告或報(bào)表的產(chǎn)生資料保護(hù)與共享資料資料備份與復(fù)原,資料庫(kù)系統(tǒng)簡(jiǎn)介（四）,資料庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)：減少資料重複（Reduced redundancy）：減少姓名、學(xué)號(hào)、住址一類(lèi)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(mǎn)足「調(diào)查學(xué)生借書(shū)多寡與成績(jī)之間的關(guān)係」這類(lèi)的需求。完整性（Integrity）：某個(gè)學(xué)生退學(xué)或者住址改變，是不是全校關(guān)於這個(gè)學(xué)生的資料

4、都改變？資料庫(kù)的缺點(diǎn)：昂貴、存取控制複雜、Excess,資料庫(kù)系統(tǒng)的分類(lèi),依資料模型來(lái)區(qū)分階層式資料庫(kù)(Hierarchical data model)：將資料組成類(lèi)似樹(shù)狀階層模式，就是把資料看成是一組樹(shù)狀結(jié)構(gòu)的型態(tài)網(wǎng)狀資料庫(kù)(Network data model)：一個(gè)資料庫(kù),其子元素可至一個(gè)或多個(gè)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(lái)）關(guān)聯(lián)式資料庫(kù)(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(lèi)的資料庫(kù)最為成功（大概是因?yàn)橛^(guān)念簡(jiǎn)單好實(shí)作）Relational Database Management System,關(guān)聯(lián)式資料庫(kù)的結(jié)構(gòu)（一）,資料庫(kù)：內(nèi)含許多「表格」（table）表格：內(nèi)含許多「記錄」（record）紀(jì)錄：內(nèi)含許多「欄位」（field），儲(chǔ)存在欄位中的資料型態(tài)是固定的。許多表格之間，依賴(lài)特定的欄位（稱(chēng)之為key）建立起彼此的關(guān)係，將之「關(guān)聯(lián)」起來(lái)。以某醫(yī)學(xué)院圖書(shū)館的資料庫(kù)為例：

6、該資料庫(kù)共有三個(gè)Table：圖書(shū)基本資料、讀者基本資料、借閱資料,關(guān)聯(lián)式資料庫(kù)的結(jié)構(gòu)（二）,圖書(shū)基本資料(Table),,記錄Record,,欄位(Field),,Key，也是欄位,關(guān)聯(lián)式資料庫(kù)的結(jié)構(gòu)（三）,讀者基本資料：,借閱資料：,,,key,,key,共用資料庫(kù)修改同步問(wèn)題,兩個(gè)使用者同時(shí)修改一筆資料時(shí)就會(huì)發(fā)生資料錯(cuò)亂的問(wèn)題，必須依賴(lài)特定的「鎖定機(jī)制」來(lái)解決這種資料錯(cuò)亂問(wèn)題。這問(wèn)題處理不好會(huì)造成「死結(jié)」問(wèn)題，造成系統(tǒng)當(dāng)機(jī)。,

7、,,資料檔與索引檔,排序可以加速搜尋，不過(guò)資料檔本身只可能按照一種方式排序，無(wú)法滿(mǎn)足所有的快速查詢(xún)要求。索引檔取某些排序後之欄位，配合指標(biāo)之使用以解決此問(wèn)題。,,,,,,,一個(gè)表格可以有多個(gè)索引檔,關(guān)聯(lián)式資料庫(kù)的分類(lèi)（一）,關(guān)聯(lián)式資料庫(kù)依照功能與實(shí)作的完整度，大概可分為：?jiǎn)螜C(jī)資料庫(kù)、File Server資料庫(kù)、Client Server資料庫(kù)單機(jī)資料庫(kù)：無(wú)法與人共享資料庫(kù)資料。架構(gòu)簡(jiǎn)單，速度相當(dāng)快，應(yīng)用在個(gè)人的通訊錄、錄影帶管理

8、系統(tǒng)、漫畫(huà)出租系統(tǒng),關(guān)聯(lián)式資料庫(kù)的分類(lèi)（二）,File Server資料庫(kù)：透過(guò)分享資料庫(kù)檔案的方式共用資料庫(kù)資料，必須由資料庫(kù)應(yīng)用程式負(fù)責(zé)資料修改的同步動(dòng)作查詢(xún)資料庫(kù)時(shí)，必須將整個(gè)資料庫(kù)的資料透過(guò)網(wǎng)路傳送，形成速度瓶頸架構(gòu)簡(jiǎn)單，速度、容量與安全程度較差。 DbaseIII、Clipper、Access屬於這類(lèi)型的資料庫(kù)。通常應(yīng)用在數(shù)十部電腦以下的環(huán)境中。,關(guān)聯(lián)式資料庫(kù)的分類(lèi)（三）,File Server型態(tài)的資料庫(kù),關(guān)聯(lián)式資料庫(kù)

9、的分類(lèi)（四）,Client Server資料庫(kù)：透過(guò)資料庫(kù)管理系統(tǒng)處理所有工作站對(duì)資料庫(kù)的查詢(xún)、修改、新增要求，並自動(dòng)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(lái)提升工作效率，在速度、安全、容量上都較為優(yōu)越。資料庫(kù)管理系統(tǒng)一般都相當(dāng)複雜昂貴，目前以DB2、Oracle、Informix、Sybase、SQL Server等較為常用。另外也有強(qiáng)大而免費(fèi)的系統(tǒng)：PostgreSQL、My

10、SQL、SQLite 。,關(guān)聯(lián)式資料庫(kù)的分類(lèi)（五）,Client Server資料庫(kù)：,資料庫(kù)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(kù)在使用時(shí)能更有效率、更容易維護(hù)1NF (Normal Form)、2NF、3NF、BCNF (Boyce-Codd Normal Form)、4NF、5NF,1NF (Normal Form),刪除各個(gè)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(shí)別每

11、一組關(guān)聯(lián)的資料,2NF,符合1NF各欄位與主鍵間沒(méi)有部分相依的關(guān)係,3NF,符合2NF各欄位與主鍵間沒(méi)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(xiàng)都為Prime Key,5NF,影射-結(jié)合從屬性的決定項(xiàng)都為Prime Key正規(guī)化只是建立資料表的原則。過(guò)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(shí)還必須做適當(dāng)?shù)姆凑?guī)化（Denormalize）,資料庫(kù)未來(lái)的發(fā)展,在關(guān)聯(lián)資料庫(kù)系統(tǒng)中，加入「物件導(dǎo)向」特質(zhì)。,資料庫(kù)管理系統(tǒng),OracleMySQL、SQLite、PostgreSQLBaseSybase、Informix、FoxProIBM DB2 MS SQL、Access,Summery,資料庫(kù)系統(tǒng)簡(jiǎn)介資料庫(kù)系統(tǒng)的分類(lèi)關(guān)聯(lián)式資料庫(kù)的結(jié)構(gòu)共用資料庫(kù)修改同步問(wèn)題關(guān)聯(lián)式資料庫(kù)的分類(lèi)資料庫(kù)系統(tǒng)未來(lái)