บทที่ 2 เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และฐานขnอมูล Computer ......1 บทที่ 2 เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และฐานขnอมูล

1

บทท 2 เทคโนโลยคอมพวเตอรและฐานขอมล

Computer Technology & Database

วตถประสงค

ทราบถงววฒนาการในการจดการขอมล

สามารถบอกโครงสรางแฟมขอมล ชนดของขอมลประเภทตาง ๆได

สามารถบอกประเภทของแฟมขอมล และวธการจดโครงสรางแฟมขอมลได

เขาใจหลกการท างานของระบบแฟมขอมล และบอกขอด/ขอเสยได

เขาใจหลกการท างานของระบบฐานขอมล และบอกขอด/ขอเสยได

ทราบถงความส าคญและหนาทการท างานของ DBMS

บอกสวนประกอบของสภาพแวดลอมของ DBMS ได

2

ชวตประจ าวนกบฐานขอมล (Database)

การใชชวตประจ าวน

เราสมพนธกบ Database อะไรบาง?

3

ฐานขอมล (Database) มบทบาทส าคญมากตองานดานตางๆ

โดยเฉพาะงานทใชคอมพวเตอร เชน

- งานดานธรกจ - งานดานวศวกรรม

- ดานการแพทย - การศกษา

- วทยาศาสตร ฯลฯ

เพอท าการจดการขอมลอยางมระบบ

4

การจดการขอมล (Data Management)

5

โครงสรางแฟมขอมล

บต(bit) : ประกอบไปดวยเลขฐานสอง ใชแทนคาหนวยท

เลกทสดของขอมลคอมพวเตอร โดยหนวยทใชจะมคา 0

และ 1 เทานน

ไบต(byte) : คอการน าเอาบตหลายๆ บตมาเรยงตอกน

ตวอยางเชน 1 ไบตม 8 บต กคอการน าเอาเลข 0 กบ 1

มาเรยงตอกน 8 ตวจนครบ 1 ไบต เพอใหไดอกขระหนง

ตว เชน 01000001 คอ เลขฐานสองทม8บตเปนรหสแทน

ตว A

6

ฟลด(field) : คอการน าเอาอกขระตงแตหนงตวขนไปมา

รวมกนเพอใหเกดความหมาย เชน ฟลด std_name ใชเกบ

ขอมลนกศกษา ,ฟลด salary ใชเกบขอมลเงนเดอน เปนตน

เรคอรด(record) : คอกลมของฟลดทสมพนธกน เชน ใน

หนงเรคคอรดประกอบดวยฟลดตางๆ ทเกยวของเปนชด เชน

เรคคอรดประวตนกศกษา ประกอบดวย

- ฟลด รหสนกศกษา

- ชอ-สกล

- ทอย , จงหวด ,เบอรโทรศพท

7


ไฟล(file) : คอกลมของเรคอรดทสมพนธกนเชน แฟมประวต

นกศกษา จะประกอบดวยเรคอรดของนกศกษาทงหมดใน

มหาวทยาลย ดงนนหนงไฟลจะตองมอยางนอยหนงเรคอรด

เพอใชการใชงานขอมล เปนตน

8



9

10

แฟมขอมล

แฟมประวตนกเรยน

ประวต น.ร. คนท 1 ประวต น.ร. คนท 2 ประวต น.ร. คนท n

รหสนกเรยน

ชอ-สกล

วนเกด

ทอย

.....


ชอ-สกล

วนเกด

ทอย


ชอ-สกล

วนเกด

ทอย

File

fields

record1 record2 record n


11

File

Filed

Record

ชนดของขอมล (Type of Data)

1. ขอมลชนดขอความ (Text) : เปนขอมลทประกอบดวยสาย

อกขระตางๆ ทน ามารวมกนโดยไมมรปแบบทชดเจนแนนอน

โดยขอมลชนดนจะมความหมายในตวเอง

2. ขอมลชนดทเปนรปแบบ (Formatted Data) : เปนขอมลท

ประกอบดวยอกขระตางๆ ซงมรปแบบแนนอน โดยอาจ

จดเกบอยในรปแบบของรหส โดยตองน ารหสมาตความอก

ครง เชน รหสสาขาวชา CS คอ โปรแกรมของสาขา

วทยาการคอมพวเตอร เปนตน

12

3. ขอมลชนดรปภาพ (Images)

4. ขอมลชนดเสยง (Audio/Sound)

13

ชนดของขอมล (Type of Data)

1. แฟมขอมลชวคราว (Transaction File)

– ไฟลทใชในการเกบคาทมการเปลยนแปลงบอย ๆ ซงไมใช

ผลลพธสดทาย

– เปนไฟลชวคราวและมกจะไมเกบขอมลหรอผลลพธทไดจาก

การประมวลผลไวอยางถาวร

– เชน แฟมขอมลการลงทะเบยนของนกศกษา ทตองมการ

ลงทะเบยนทกภาคการศกษา หรอ แฟมขอมลรายการถอน

เงนในบญชของลกคา

14

ประเภทของแฟมขอมล

2. แฟมขอมลหลก (Master File)

– เปนไฟลหลกทใชเกบขอมลทมการเปลยนแปลงนอย และ

จะเกบขอมลไวอยางถาวร

– มกเกบผลลพธสดทายของแตละชวงเวลา

– มการปรบปรงขอมลโดยใชขอมลจาก Transaction File

– เชน แฟมขอมลประวตนกศกษา ชอ ทอย เปนตน

15

ประเภทของแฟมขอมล

การจดโครงสรางแฟมขอมล (File Organizations)

การจดการแฟมขอมล (File Organization) เปนเทคนค

ทใชในการจดเกบขอมล การเตรยมวธการเขาถงขอมล

การเรยกใช และการปรบปรงขอมล ม 3 ประเภท คอ

1. แฟมขอมลแบบเรยงล าดบ

2. แฟมขอมลแบบสม

3. แฟมขอมลแบบล าดบเชงดชน

16

1. แฟมขอมลแบบเรยงล าดบ (Sequential File)

เปนแฟมขอมลทมการเรยงล าดบตงแตเรคคอรดแรก

จนถงเรคคอรดสดทาย

สามารถใชงานไดงายและเสยคาใชจายนอย แตเสยเวลามาก

ในการท างาน

เหมาะกบงานทมการเปลยนแปลงของขอมลทเปนล าดบใน

ปรมาณมาก

อปกรณ / สอทใชเกบคอ เทปแมเหลก เพราะมราคาถก

17

การจดโครงสรางแฟมขอมล

18

Start Of file

Scan


แบบเรยงล าดบ

(Sequential File Organization)

2. แฟมขอมลแบบสม (Random File)

สามารถท างานไดเรว เพราะไมตองเรยงล าดบขอมล

เหมาะกบการใชงานแบบ Online Transaction

Processing

ไมเหมาะกบงานทมการเปลยนแปลงขอมลในปรมาณท

มาก

อปกรณ/สอทใชเกบคอ จานแมเหลก

การเขยนโปแกรมเพอคนหาขอมลจะมความซบซอน

19

3. แฟมขอมล แบบล าดบเชงดชน(Indexed Sequential File)

สามารถรองรบการประมวลผลไดทงแบบ Sequential และ

แบบ Random

เหมาะกบการประมวลผลแบบ Online

เสยเนอทในการจดเกบอนเดกซหรอตองสรางตารางดชนทใช

ในการอางถง ต าแหนงของขอมล

20

3. แฟมขอมล แบบล าดบเชงดชน(Indexed Sequential File)

การเขยนโปรแกรมเพอคนหาขอมลจะมความซบซอน

แตการท างานจะชากวาแบบ Random และเสย

คาใชจายสง

อปกรณ/สอทใชเกบคอ จานแมเหลก

21

22

โครงสรางแฟมขอมลแบบดชน (Indexed File Organizations)

ขอเสยของการจดการขอมลแบบแฟมขอมล

1. ขอมลมการเกบแยกจากกน (Data Isolation)

2. เกดความซ าซอนของขอมล (Data Redundancy)

3. ขอมลมความขนตอกน (Data dependence)

4. ความไมสอดคลองกนของขอมล (Data Inconsistency)

5. รายงานตางๆ ถกก าหนดไวอยางจ ากด

23

1. ขอมลมการเกบแยกจากกน (separation and isolation of data)

Emp_No Name Address Salary Phone

EMP001 สมชาย Thailand 25,000 054466666

EMP002 สพจน Thailand 35,000 053712307

EMP003 ดเรก Thailand 50,000 055321456

24

แฟมพนกงาน (Employees)

Sale_No Name Phone Paging_No Level

EMP001 สมชาย 054466666 152-4445689 1

EMP003 ดเรก 055321456 152-2100004 3

แฟมพนกงานขาย (Salesman)

2. ขอมลมความซ าซอน (duplication of data/redundancy)

สบเนองมาจากการเกบขอมลแยกจากกน ท าใหไมสามารถ

ควบคมขอมลไมใหเกดความซ าซอนได ทส าคญคอการท าให

เสยพนทในการจดเกบขอมลเพมขน จากตวอยางขางตน คอ

พนกงานชอ นายสมชาย และนายดเรก ถกเกบลงแฟมขอมล

2 แฟม ทงทควรเปนขอมลชดเดยวกน ดงนนจงท าใหเกด

ความผดพลาดของขอมล 3 ลกษณะดวยกน คอ

25

2.1 ขอผดพลาดจากการเพมขอมล (Insertion anomalies)

26


EMP001 สมชาย 054466666 152-4445689 1

EMP003 ดเรก 055321456 152-2100004 3



EMP001 สมชาย 054466666 152-4445689 1

EMP003 ดเรก 055321456 152-2100004 3

EMP009 สชาต 055321458 152-2100009 1

Insertion แฟมพนกงานขาย (Salesman)

2.2 ขอผดพลาดจากการลบขอมล (Deletion anomalies)




27




EMP002 สพจน Thailand 35,000 053712307


Deletion จากแฟมพนกงานไปแลว แฟมพนกงานขาย (Salesman)

2.3 ขอผดพลาดจากการเปลยนแปลงขอมล (Modification anomalies)


EMP001 สมยศ Thailand 25,000 054466666


28




EMP003 Asian Thailand 50,000 055321456

Modification เปลยนชอ

แฟมพนกงานขาย (Salesman)

29

ตวอยางการจดการขอมลแบบแฟมขอมล

ฝายงานบญช ฝายทะเบยนวดผล

หมวดวชาคอมพวเตอร

หมวดวชาคณตศาสตร

แฟมนกเรยน

แฟมการลงทะเบยน

แฟมรายวชา

แฟมผลการเรยน






แฟมการเงน

ความซ าซอน & ความไม

สอดคลองของขอมล

3.ขอมลมความขนตอกน (Data dependence)

30

ปญหาดงกลาวจะเกดขนเมอมการปรบเปลยนโครงสรางของ

แฟมขอมล จะสงผลกระทบกบขอมลทท าการจดเกบอย และสงผลท า

ใหขอมลในหนวยงานอน ๆทจดเกบไมตรงกน และวธการปรบปรง

คอนขางจะยงยากมาก

Master File

(Old Structure)

New File

(New Structure)

Update File New

Master File

5. ความไมสอดคลองกนของขอมล (Data Inconsistency)

31

ความไมสอดคลองของขอมล คอ การทขอมลเดยวกนถกจดเกบไวใน

หลายๆแหง มคาไมตรงกน ซงอาจเกดจากความผดพลาดของการปอนขอมล ม

รปแบบไมตรงกน เชน การปอนขอมลหมายเลขโทรศพท ควรจะเปน 0-5541-

1096 แตกลายเปน 055-411096 เปนตน

6. รายงานตาง ๆ ถกก าหนดไวอยางจ ากด

(fixed queries/proliferation of application programs)

32

ระบบแฟมขอมลของแตละหนวยงานถกเขยนขนดวยหลาย ๆโปรแกรม

และการใชงานในแตละหนวยงานกแตกตางกน ดงนนในสวนของการจาง

โปรแกรมเมอรมาท าการพฒนาโปรแกรมนนกจะมสวนทก าหนดในเรองของ

รายงานทหนวยงานตองการใช แตหากวาตองการรายงานอน ๆเพมในอนาคต

กตองท าการวาจางโปรแกรมเมอรมาพฒนาท าใหเสยคาใชจายเพม ดงนนจะ

เหนวาเกดปญหาในเรองของความตองการของผใชงาน

ขอดของวธแฟมขอมล

(Advantages of File-Based approach)

33

1. งายตอการออกแบบและการพฒนา (easy to design and

implement)

2. การประมวลผลแบบแฟมขอมลเปนวธดงเดมทใชกนมานาน และม

ความรวดเรว (historically and processing speed)

การจดการขอมลแบบแฟมขอมล

เปนการจดเกบขอมลในลกษณะแฟมขอมลทอสระจากกน

34

แฟมขอมลอาจารย

แฟมขอมล

วชาทเปดสอน

แฟมขอมลเกรด

ระบบเงนเดอน

ระบบตารางสอน

ระบบเกรด

รายงาน

รายงาน

รายงาน

35

โปรแกรมการลงทะเบยน

โปรแกรมประมวลผลการเรยน

แตละเทอม

โปรแกรมจดการรายวชา

ขอมลรายวชา

-ขอมลนกเรยน

-ขอมลการลงทะเบยน



-ขอมลผลการเรยน



ระบบแฟมขอมล (File System)

แกไขขอเสยโดยใช … ระบบฐานขอมล

36

ขอมลอาจารย

ขอมลตารางสอน

ขอมลเกรด

ระบบจดการ

ฐานขอมล

(DBMS)


ระบบตารางสอน

ระบบเกรด

รายงาน

รายงาน

รายงาน

37

โปรแกรมการลงทะเบยน

โปรแกรมประมวลผลการเรยน

แตละเทอม

โปรแกรมจดการรายวชา


-ขอมลรายวชา



-ขอมลผลการเรยน

-ฯลฯ

DBMS

ระบบฐานขอมล (Database System)

ความหมายของระบบฐานขอมล

ฐานขอมล (Database) : ประกอบดวยรายละเอยดขอมลทม

ความเกยวของกน ซงจะถกน ามาใชงานในดานตางๆ โดยขอมล

เหลานจะถกจดเกบไวใหเปนศนยกลางอยางมระบบ ซงสามารถ

เรยกใชงานรวมกนได เพอประโยชนในการจดการและการ

เรยกใชขอมลไดอยางมประสทธภาพ

38

39

ลกษณะของขอมลในระบบฐานขอมล

แสดงขอมลทงหมดทประกอบอยใน

ฐานขอมล สวนทแรเงาคอสวนของขอมล

ทซ าซอน ซงสามารถเกบแยกแฟมได

โดยใหมสวนชแสดงความสมพนธถงกน

นกเรยน

อาจารย

วชา

หองเรยน

นกเรยน

อาจารย วชา

หองเรยน

40

001 สมชาย M 02

002 สมบต M 03

003 สมหญง F 03

004 สมศร F 01

... ... … ...

01 นภา 111

02 นพ 112

03 วฒชย 113

04 วทยา 121

... ... ...

111 DBMS 2

112 ซ 1.5

113 จาวา 1.5

121 BASIC 1

... ... ...

โครงสรางขอมลในระบบฐานขอมล

นกเรยน

อาจารย

รายวชา

องคประกอบของระบบฐานขอมล

1. ฮารดแวร (Hardware)

2. ซอฟตแวร (Software) หรอ โปรแกรม (Program)

3. ขอมล (Data)

4. บคลากร (People)

5. ขนตอนการปฏบตงาน (Procedure)

41

42

Database

System

ขอมล (Data)

ฮารดแวร (Hardware) ซอฟตแวร (Software)

ผใช (User)

องคประกอบของระบบฐานขอมล

องคประกอบท 1 : ฮารดแวร (Hardware)

หมายถง ฮารดแวร หรออปกรณตางทใชเพอชวยใหระบบ

ฐานขอมลสามารถท างานไดอยางมประสทธภาพ โดยมสงส าคญ

คอ

- ขนาดของหนวยความจ า (Memory)

- ความเรวในการประมวลผลของ CPU

- อปกรณน าเขา (Input Device)

- อปกรณแสดงผล (Output Device)

43

องคประกอบท 2 : ซอฟตแวร (Software)

หมายถง ซอฟตแวร ทใชเพอเกบขอมล หรอการจดการขอมล

ในรปแบบตางๆ โดยแตละระบบจะใช โปรแกรมทแตกตางกนไป

ตามลกษณะการใชงาน

แตทกระบบจะตองมโปรแกรมทท าหนาทควบคมดแลการ

สราง, การเรยกใชขอมล, การจดท ารายงาน, การปรบเปลยน

แกไขโครงสราง ฯลฯ ทเรยกวา “ระบบจดการฐานขอมล”

(Database Management System : DBMS)

44

ระบบจดการฐานขอมล (DBMS)

หมายถง โปรแกรมทท าหนาทจดการขอมลในฐานขอมล ทง

การสราง, การเรยกใชงาน, การเปลยนแปลงโครงสราง และยง

ความคมระบบรกษาความปลอดภยของฐานขอมลอกดวย

โดยระบบจดการฐานขอมลจะเปนสอกลางระหวางผใชงาน

โปรแกรมประยกตตางๆ กบระบบฐานขอมลทตดตออย

45


ระบบจดการ


(DBMS)

โปรแกรมประยกตตางๆ

ทผใชงานใช

หนาทของระบบจดการฐานขอมล (DBMS)

46

1. ชวยก าหนดและเกบโครงสรางฐานขอมล (Define and Store

Database Structure)

ID NAME ADDRESS Telephone

1 Somchai 15/548 01-9574126

2 Monton 17/54 02-985-6574

3 Ladawan 58/574 01-900-5742



47

2. การบรรจขอมลลงฐานขอมล (Load Database)


1 Somchai 15/548 01-9574126

2 Monton 17/54 02-985-6574

3 Ladawan 58/574 01-900-5742ฐานขอมล


48

3. เกบและดแลขอมล (Store and Maintain Data)

DBMS

Store and Maintain Data


49

4. ประสานงานกบระบบปฏบตการ (Operating System)


Operating System Application Software

DBMS


50

5. ชวยควบคมความปลอดภย (Security Control)


DBMS

Authorize USER

Non-Authorize USER


51

6. การจดท าขอมลส ารองและการก (Backup and Recovery)

Backup Database

ABCD 12345

ABCD 12345

Backup

Recovery

Database


52

7. ควบคมการใชงานพรอมกนของผใชในระบบ

(Concurrency Control)


DBMS

USER 1

USER 2

USER 3

U1 : U3 : U2


53

8. ควบคมความบรณภาพของขอมล (Integrity Control)

ฐานขอมลการจายเงนเดอน

ฐานขอมลประวต

Integrity

Control


54

9. ท าหนาทจดท าพจนานกรมขอมล (Data Dictionary)

DB Database

ชอตาราง

ชอฟลด

คยตาง

พจนานกรม

เพอเกบรายละเอยด

ทเกยวของกบ


องคประกอบท 3 : ขอมล (Data)

หมายถง ขอมลหรอสงตางๆ ทตองการน ามาจดเกบลงในฐานขอมล เพอใหม

การจดการอยางเปนระบบ โดยขอมลตางๆ จะถกจดการในแตละระดบ โดยผทใช

ฐานขอมลจะมองภาพขอมลทแตกตางกนออกไป และตองสามารถถกใชรวมกน

(Data Sharing) จากผใชหลายๆ คนได

55

ขอมล

USER 1

USER 2

องคประกอบท 4 : บคลากร (People)

1. ผใชทวไป (User)

บคลากรทใชฐานขอมล เชน พนกงานจองตว

2. พนกงานปฏบตการ (Operator)

ผปฏบตการดานประมวลผลการปอนขอมล

3. นกวเคราะหและออกแบบระบบ (System Analyst)

ผวเคราะหระบบฐานขอมล และออกแบบระบบงาน

ทจะน ามาใช

56


4. ผเขยนโปรแกรมประยกต (Programmer)

ผทเขยนโปรแกรมเพอใหจดเกบขอมล การเรยกใช

ขอมลตามความตองการของผใชงาน

5. ผบรหารฐานขอมล (Database Administrator : DBA)

ผทท าหนาทบรหารและควบคมการบรหารงานระบบฐาน

ขอมล โดยเปนผตดสนใจ, ก าหนดนโยบาย ตางๆ ใน

การใชงานระบบฐานขอมล

57


DBA มหนาทดงน

ตดสนใจเกยวกบการจดเกบบนทกขอมลไวในฐานขอมล

วเคราะหการจดเกบขอมล

ประสานงานกบผใช

ก าหนดระบบรกษาความปลอดภยและคงสภาพของขอมล

ก าหนดแผนในการสรางระบบส ารองและฟนสภาพขอมล

ส ารวจความตองการและความถในการใชงานของผใช

58

ขอดของการมระบบฐานขอมล

1. หลกเลยงความขดแยงของขอมลได

59

ขอมลพนกงาน

ฐานขอมลพนกงาน


ฐานขอมลเงนเดอน

เมอขอมลพนกงาน

เปลยนไปจะท าให

เกดความขดแยง

ของขอมล

การท างานแบบแฟมขอมล การท างานแบบฐานขอมล


พนกงาน

ทะเบยนประวต

พนกงาน


พนกงาน


2. สามารถใชขอมลรวมกนได

60

- ฐานขอมลพนกงาน

- ฐานขอมลงานของบรษท

-ฐานขอมลดานบญช

ระบบทะเบยนประวตพนกงาน

ระบบเงนเดอนพนกงาน

ระบบวางแผนงาน


3. ลดความซ าซอนของขอมลได

61


ฐานขอมลพนกงาน


ฐานขอมลเงนเดอน


มความซ าซอนกน

การท างานแบบแฟมขอมล การท างานแบบฐานขอมล


พนกงาน

ทะเบยนประวต

พนกงาน


พนกงาน


4. รกษาความถกตองและความเชอถอไดของขอมล

62








5. สามารถก าหนดความเปนมาตรฐานเดยวกน

63







ใชมาตรฐานเดยวกน


6. สามารถก าหนดระบบรกษาความปลอดภยได

64


Authorize USER

Non-Authorize USER


6. มความเปนอสระของขอมลและโปรแกรม

65







ขอเสยของการมระบบฐานขอมล

1. มตนทนสง

66

Hardware

Software บคลากร


2. มความซบซอน

67


System 1

Program 1.1

System 2

Program 2.1


1 Somchai 15/548 01-9574126

2 Monton 17/54 02-985-6574

3 Ladawan 58/574 01-900-5742


3. เสยงตอการหยดชะงกของระบบ

68


USER 1

USER 2

USER 3

USER 4

USER 5

USER 6

สรป

69

ในบทนไดกลาวถงววฒนาการการจดการขอมล ความร

เกยวกบโครงสรางแฟมขอมล ชนดขอมล ประเภทของแฟมขอมล การ

จดโครงสรางแฟมขอมล (File Organization) ระบบแฟมขอมล (File

Based System) ระบบฐานขอมล (Database System) ระบบการ

จดการฐานขอมล (Database Management System : DBMS)

สวนประกอบของสภาพแวดลอมใน DBMS ซงประกอบไปดวย

ฮารดแวร ซอฟตแวร ขอมล และบคลากร

กจกรรมทายบท

1. จงสรปแนวคดในการจดการขอมลจากอดตถงปจจบน

2. โครงสรางของแฟมขอมลประกอบดวยอะไรบาง จงอธบาย

3. การเกบขอมลแบบแฟมขอมลมขอจ ากดอยางไร จงอธบาย

4. ฐานขอมลคออะไร และยกตวอยางฐานขอมลทนกศกษารจกมาสองระบบ

5. ฐานขอมลชวยแกปญหาทเกดขนกบการเกบขอมลในแฟมขอมลอยางไร

6. ระบบจดการฐานขอมล (DBMS) คออะไร มสวนส าคญตอฐานขอมลอยางไร

70

71

72

73

74

75

76

77

Documents

บทที่ 2 เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และฐานขnอมูล Computer ......1 บทที่ 2 เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และฐานขnอมูล