第 13 章檔案與資料庫

第 13章檔案與資料庫

章節大綱 13-1 　認識檔案 13-2 　檔案存取方式 13-3 　認識資料庫 13-4 　資料庫模式 13-5 　資料庫應用實例

13-1 　認識檔案

無論是資料、指令或程式，均以檔案 (file) 的形式放在儲存裝置，而數個檔案可以存放在目錄 (directory) 或資料夾 (folder) 。

目錄屬於階層式結構。檔案或目錄的儲存裝置方式取決於檔案系統。檔案名稱有主檔名與副檔名兩個部分。檔案路徑指定方式有絕對路徑 (absolute path) 與

相對路徑 (relative path) 兩種。

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13-2 　檔案存取方式

檔案存取方式，包括循序檔案 (sequential file) 、索引檔案 (indexed file) 、雜湊檔案 (hash file)… ，其中循序檔案屬於循序存取，索引檔案和雜湊檔案屬於隨機存取。


13-3 　認識資料庫

13-3-1 　資料V.S.資訊V.S.資料庫 13-3-2 　資料的階層架構 13-3-3 　資料庫的架構 13-3-4 　資料庫管理系統 (DBMS)

13-3-5 　分散式資料庫 13-3-6 　檔案處理系統V.S.資料庫管理系統


13-3-1　資料 V.S.資訊 V.S.資料庫資料 (data) 係指尚未處理的文字、數字、符號、

圖片、影像、聲音等。數位相機所拍攝的照片屬於資料

資訊 (information) 係指已經處理的文字、數字、符號、圖片、影像、聲音等。印表機的列印稿屬於資訊

資料庫 (database) 係指依照一定格式存放在一起的資料。


13-3-2　資料的階層架構位元字元欄位記錄檔案資料庫


13-3-3　資料庫的架構

ANSI/SPARC 將資料庫的架構定義三個層次：內層 (internal level) 概念層 (conceptual level) 外層 (external level)


13-3-4　資料庫管理系統 (DBMS)

資料庫管理系統是用來操作與管理資料庫的軟體，主要涵蓋下列四個部分：硬體軟體資料使用者


13-3-4　資料庫管理系統 (DBMS)

資料字典：用來存放資料庫內的檔案資訊資料維護的基本動作：

新增記錄 (adding record)變更記錄 (changing record)刪除記錄 (deleting record)


13-3-4　資料庫管理系統 (DBMS) 資料擷取 (data retrival) 有兩種形式：

查詢 (query)

報表 (report)

資料完整性 (data integrity) 是指資料的有效性、可靠度及精確度，而完整性限制 (integrity constraint) 是資料為維持完整性須遵守的規則。

DBMS 軟體提供「使用者驗證」及「存取權限」功能，以確保資料安全性。


13-3-4　資料庫管理系統 (DBMS) 資料必須定期備份 (backup) ，一旦遺失或損毀，

可進行還原 (restore) 。資料庫通常允許多位使用者同時存取， DBMS 軟

體須負起資料同步控制的責任。為避免工作排程結合鎖定協定發生死結，我們賦

予較舊的交易較高優先權，當兩個交易發生存取衝突時，較新的交易須中斷重新開始，讓較舊的交易優先存取資料，敬老協定 (wound-wait protocol) 。


13-3-5　分散式資料庫


優點缺點

集中式資料庫設計較簡單開發成本較低存取速度較快安全性較高管理較容易

不同地區資料庫不易分享系統擴充性較差，資料快速成長時，電腦負荷較重

分散式資料庫能分享不同地區資料庫系統擴充性較佳，資料快速成長時，可增加電腦，減輕每部電腦負荷

設計較複雜開發成本較高存取速度較慢安全性較低管理較不易

表 13.3 傳統資料庫 V.S. 分散式資料庫

13-3-6　檔案處理系統 V.S.資料庫管理系統早期採用檔案處理系統來存放與管理資料，雖然設計較簡單、存取速度較快、開發成本較低，卻有著資料重覆、不易分享、格式不統一、資料與應用程式高度相依、無法建立關聯等問題，因為組織內不同部門可能擁有各自資料檔案，資料檔案格式針對各個部門經常使用的應用程式所制定


13-3-6　檔案處理系統 V.S.資料庫管理系統資料庫管理系統 (DBMS) 有如下優點：減少資料重覆資料分享與維持一致性資料獨立提供不同觀點來檢視資料提供多重使用者介面確保安全性完整性限制


13-3-6　檔案處理系統 V.S.資料庫管理系統資料庫管理系統 (DBMS) 有如下缺點：初期投資成本較高定義及處理資料的時間較長為提供安全性、資料分享、維持一致性、完整性

限制等功能，容易浪費資源長期管理不易，系統往往會日趨複雜一旦系統停擺可能導致企業或組織癱瘓


13-4 　資料庫模式

資料庫模式 (database model) 是資料庫存放資料須遵循的規則與標準，常見的有：階層式 (heirarchical)網狀式 (network)關聯式 (relational)物件導向式 (objectoriented)多維式 (multidimentional)物件關聯式 (objectrelational)

– 少數資料庫結合了關聯式和物件導向式特點，屬於物件關聯式


13-4-1 　階層式資料庫

階層式資料庫的組織方式就像樹狀結構，每個實體一個父節點，但可有多個子節點，適合存放一對多關係的資料，優點是當資料具階層關係時，資料庫容易建立、搜尋與維護；缺點則是不適合存放多對多關係的資料，須透過父節點存取子節點，使父節點易成為存取瓶頸。


13-4-2 　網狀式資料庫

網狀式資料庫的組織方式就像圖形結構，優點是突破階層式資料庫限制，可存多對多關係資料；缺點則是增加複雜度，造成程式設計人員負擔，資料庫進行變更時易出錯。


13-4-3 　關聯式資料庫

由行與列所構成的資料表 (table) 來存放資料每個直行稱欄位或屬性，代表資料特徵每個橫列稱記錄或列錄，代表資料實體不同資料表有共通欄位，資料表之間產生關聯，故資料表又稱為關聯表 (relation)

大部分關聯式資料庫均支援 SQL (structured query language) 結構化查詢語言，進行資料擷取或維護


13-4-4 　物件導向式資料庫

以物件來存放資料優點是存取資料速度較快，可存放更多類型資料物件導向式資料庫的查詢語言叫做 OQL (object q

uery language) ，和 SQL類似


13-4-5 　多維式資料庫

以維度來存放資料，不同多維式資料庫不同維度不同的多維式資料庫有各自的查詢語言，但大多

查詢語言都和 SQL類似


13-5 　資料庫應用實例（一）

一、開啟空白資料庫 1. 點取 [ 開始 ] 按鈕，依序選取 [ 程式集 ] \ [Micros

oft Access] 。 2. 點取 [空白資料庫 ] 。


13-5 　資料庫應用實例（一）3.選擇資料庫檔案的存放路徑，然後輸入檔案名稱，再按

[建立 ] 。


13-5 　資料庫應用實例（二）

二、定義各個資料表的欄位名稱與資料類型 1. 在 [ 使用設計檢視建立資料表 ] 按兩下。



2.輸入欄位名稱為「座號」，選擇資料類型為「數字」，再設定欄位內容。

3. 依序輸入「姓名」、「出生年月日」、「通訊地址」等欄位名稱，資料類型分別為「文字」、「日期 / 時間」、「文字」，再設欄位內容。



4. 點取 [關閉 ] 　按鈕，此時詢問是否要儲存資料表，請按 [ 是 ] 。輸入資料表名稱「學生資料」，按 [ 確定 ] 。此時詢問是否定義主索引，按 [否 ] 。



5.仿照前述步驟建立「資料表」：國文成績、數學成績、自然成績，三個資料表。並將以下資料表欄位類型設為「數字」：座號、國文分數、數學分數、自然分數。


13-5 　資料庫應用實例（三）

三、輸入各個資料表的資料1. 在「學生資料」資料表按滑鼠右鍵，選擇 [開啟 ]，

依序輸入學生的座號、姓名、出生年月日及通訊地址。

2.仿照前述步驟輸入三個資料表：國文成績、數學成績、自然成績。


13-5 　資料庫應用實例（四）四、設定關聯式資料庫與進行查詢1. 點取 [ 查詢 ] 標籤，在 [ 使用設計檢視建立新查詢 ] 按兩下。

2.選取要建立關聯式資料庫的資料表，按 [ 新增 ] ，若要選取多個，按住 [Ctrl] 鍵選取，再按 [關閉 ] 　。


13-5 　資料庫應用實例（四）3.出現如下的查詢視窗，裡面有剛才選取的四個資料表。將

四個資料表設為關聯式資料庫，共通欄位為「座號」，要先建立關聯。


13-5 　資料庫應用實例（四）4. 進行查詢，假設產生一個包含「座號」、「姓名」、「國

文分數」、「數學分數」及「自然分數」五個欄位的資料表，先在第一個欄位按一下，再從下拉式功能表選取 [學生資料 .座號 ] 。依序選取 [學生資料 .姓名 ] 、 [國文成績 .國文分數 ] 、 [ 數學成績 . 數學分數 ] 、 [自然成績 .自然分數 ] 。


13-5 　資料庫應用實例（四）5. 點取工具列 [ 儲存檔案 ] 　，輸入查詢名稱，按 [ 確定 ] 。剛建立的查詢出現在對話方塊，若要開啟資料表，在查詢名稱按右鍵，選 [ 開啟 ] ，若要修改，選 [設計檢視 ] 。

　 6. 下圖是此查詢的資料表。


13-5 　資料庫應用實例（五）五、進行排序查詢：產生一個包含「座號」、「姓名」、

「國文分數」三個欄位的資料表，而且要依照國文分數由高至低排序。

1. 點取 [ 查詢 ] 標籤，在 [ 使用設計檢視建立新查詢 ] 按兩下。選取要建立關聯式資料庫的資料表，按 [ 新增 ] ，若要選取多個資料表，按住 [Ctrl] 鍵，選取完再按 [關閉 ] 。


13-5 　資料庫應用實例（五）3. 將「座號」欄位設為共通

欄位，依序選取 [學生資料 .座號 ] 、 [學生資料 .姓名 ] 、 [國文成績 .國文分數 ] 三個欄位，在國文分數的排序欄位按一下，選取 [遞增排序 ] 。

4. 點取工具列的 [ 儲存檔案 ]

　，然後輸入這個查詢的名稱，再按 [ 確定 ] 。


13-5 　資料庫應用實例（五）5. 開啟剛才建立的查詢，就可看到國文分數由高至低排序的

新資料表。


13-5 　資料庫應用實例（六）六、其它查詢若要找出國文分數大於 85之學生的座號、姓名及分數，可建立如下查詢：


13-5 　資料庫應用實例（六）若要找出姓名包含“小”或“永”之學生的座號、姓名及國文分數，可建立如下查詢：


13-5 　資料庫應用實例（六）若要找出出生年次為 1984之學生的座號、姓名及出生年月日，可建立如下查詢：


13-5 　資料庫應用實例（六）若算出每個學生各個科目總分，依照總分由高至低排序，可建立如下查詢：


13-5 　資料庫應用實例（七）七、產生報表 1.選取 [ 報表 ] 標籤，　選取 [ 新增 ] 按鈕。

2.選取格式及資料來源，　例如前面所設定的查詢 1-

　列出各科成績，按 [ 確定 ] 。


13-5 　資料庫應用實例（七）3. 將資料來源設為表格式報表的結果。選取報表視窗 [關閉 ]

　，出現對話方塊詢問是否儲存此報表，按 [ 是 ] 。


13-5 　資料庫應用實例（七）4.出現 [另存新檔 ] 對話方塊，輸入報表名稱，按 [ 確定 ] 。

5.如果您在步驟 2. 的對話方塊中　選取 [自動產生表格 -單欄式 ] ，　則會產生如右格式的報表。


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