42510011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

مدیریت اطالعات و داده های سازمان یافته

بخش سوم کتاب توربان

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

مبانی مرتب سازی و دستیابی داده ها

ه+ا:• داده م+راتب ی+ک سلس+له قاب+ل بیت داده واح+د کوچک+ترین ،ی+ک ک+امپ+یوت+ر؛ د+ر ی+ک ب+ایت+پ+ردا+زش ب+ی+ت +ه+ا +ک+ه ا+ز ای مج+موع+ه ،

+ترتی+بی ازکراک+تر ه+ا را رش+تهک+اراکتر س+اد+ه ر+ا م+ع+رف+ی می کن+د+.یک گویند.

رش+ته مع+نی دار ی+ا ی+ک ت+رکیب منطقی از ک+اراکتر ه+ا را گویند.فیل+د:• ی+ک ت+رکیب منطقی از فیل+د ه+ای مرتب+ط ب+ه هم ک+ه بی+ان کنن+ده رک+ورد:•

صفات یک پدیده است. ی+ک ت+رکیب منطقی از از رک+ورد ه+ای مرتب+ط ب+ه هم در فای+ل)پرون+ده(:•

پ+رون+ده + م+ا+نن+د همگن +اس+ت ی+ ه+ا د+ارن+ده +رکورده+ای +موج+ودی+ت ب+ر دانشجویان .

بی+انگر پایگ+اه داده:• ب+ه هم ک+ه از فای+ل ه+ای مرتب+ط ت+رکیب منطقی پدید+ه ها+ی متصل ب+هم د+ر یک ح+وزه کاری ا+ست.+

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

ی+ک روی+داد در موج+ودیت:• ی+ا ی+ک ش+خص، مک+ان، ش+ی، ارتب+اط +ب+ا ا+طالع+اتی+ ک+ه د+ر ی+ک ر+ک+ورد+ نگه+دار+ی می شود.

ه+ر وی+ژگی ی+ا کیفی+تی ک+ه ی+ک مشخص+ه را توص+یف صفت:•می کند.

ی+ک فیل+د شناس+ه ک+ه ب+ه تنه+ایی ی+ک رک+ورد را کلی+د اولی+ه:•مشخص و متمایز می کند.

ثانوی+ه:• اطالع+ات کلی+د از بعض+ی ک+ه فیل+د شناس+ه ی+ک شناس+ایی را دارد، ام+ا نوع+ا ی+ک فای+ل را ب+ا دقت کام+ل

شناسایی نمی کند.

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

محیط فایلی سنتی

رک+ورد • از ای مجموع+ه ای، داده فای+ل یک در باش+د. می هم ب+ه مرتب+ط منطق+ا ه+ای ه++ر ه++ا فای++ل م++دیریت س++نتی محی++ط

( ی+ک فای+ل داده مرتب+ط ب+ه applicationک+اربرد)ه+ای داده ه+ای رک+ورد ش+امل ک+ه دارد آن

مورد نیاز آن کاربرد است.

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

مشکالت مشی فایلینگ

افزونگی داده•ناسازگاری داده•جدایی داده ها•امنیت داده ها•یکپارچگی داده •

هااستقالل •

کاربرد/داده

Data redundancy

Data inconsistency

Data isolation

Data security

Data integrity

Application/data independence

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

پایگاه داده: مشی مدرن یا پایگاهی

گروه منطقی از فای+ل ه+ای مرتب+ط ب+ه هم ک+ه •در را ه+ا آن بین ه+ای وابس+تگی و ه+ا داده

خود ذخیره می کنند.

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

ساختن یک پایگاه داده

برای س+اختن ی+ک پایگ+اه داده طراح+ان بای+د •ط++راحی ی++ک و مفه++ومی ط++راحی ی++ک

فیزیکی انجام دهند.:ی+ک م+دل ان+تزاعی از پایگ+اه طراحی مفه+ومی

داده از دید کاربر:ی+ک ط+رح بن+دی ک+ه نش+ان می طراحی ف+یزیکی

می م+رتب حافظ+ه در چگون+ه ه+ا داده ده+د شوند.

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

رابط+ه:• + موج+ودیت ی+ک مدلس+ازی ط+راحی فراین+د پایگ+اه+ داد+ه ب+ه +وس+یله س+ازمان+دهی موج+ودیت+ داد+ه ه+ای

م+ورد +استفاد+ه و شناسایی +رابطه ای+ که با+ هم+ دارند.رابط+ه:• + موج+ودیت موج+ودیت نم+ودار ک+ه نم+وداری

داده ه+ا، ص+فت ه+ا و رابط+ه بین آن ه+ا را نش+ان می دهد.

گ+روهی از موج+ودیت ه+ای ی+ک کالس ه+ای موجودی+تی:•نوع داده مشخص.

یک موجودیت مشخص از یک نوع موجودیتنمونه:•

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

ی+ک ص+فت ک+ه ی+ک نمون+ه موج+ودیت شناس+ه:•را شناسایی می کند.

اتص+ال ه+ای مفه+ومی موج+ودیت ه+ا رابط+ه ه+ا:•در یک پایگاه داده.

رابط+ه • ی+ک در ک+ه ه+ایی موج+ودیت تع+داد ش+ود. می نامی+ده رابط+ه آن درج+ه هس+تند، رابط+ه بین دو آیتم رایج+تر اس+ت و اص+طالحا

رابطه دوگانی نامیده می شود.

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

سه نوع رابطه دوگانی:•ی+ک 1:1• ب+ا موج+ودیت ن+وع ی+ک از نمون+ه ی+ک ارتی+اط :

نمونه از نوع موجودیت دیگر •1:M ب+ا چن+د ن+وع موج+ودیت ی+ک از نمون+ه ی+ک ارتب+اط :

نمونه از نوع موجودیت دیگر •M:N ب+ا چن+د ن+وع موج+ودیت ی+ک از نمون+ه ی+ک ارتب+اط :

نمونه از نوع موجودیت دیگر و برعکس.

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

(ERDنمودار موجودیت + رابطه )

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

ی+ک روش ب+رای تحلی+ل و بهب+ود نرم+ال س+ازی:•ی+ک پایگ+اه داده رابط+ه ای ب+ه ش+کلی س+اده و م+وثر ت+ر ب+ه منظ+ور کاس+تن اف+زونگی، اف+زایش ک++ارایی بهب++ود و ه++ا، داده یکپ++ارچگی

پردازشی.

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

رابطه بهنجار)نرمال سازی( نشده

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

نرمال سازی شده

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

سیستم های مدیریت پایگاه داده

•DBMS: ی+ک برنام+ه ن+رم اف+زاری )ی+ا گ+روهی از برنام+ه ه+ا( ک+ه دسترس+ی ب+ه پایگ+اه داده را

برای کاربر فراهم می کند.

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

دیدگاه فیزیکی و دیدگاه منطقی

ط+رحی ب+رای آرایش واقعی دی+دگاه ف+یزیکی:•در ه+ا داده مک+ان و ف+یزیکی ه+ای DASDو

)حافظ+ه ه+ای ب+ا دسترس+ی مس+تقیم( سیس+تم مدیریت داده.

دی+د ک+اربر نس+یت ب+ه داده ه+ا دی+دگاه منطقی:•و برنام+ه ه+ای ن+رم اف+زاری ک+ه آن داده ه+ا را در سیستم مدیریت داده پردازش می کنند.

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

DBMSمولفه های یک

داده:• ی+ک داده در مدل اینک+ه چگون+ه ب+رای تعری+ف راهی DBMS)ساخت+اردهی می شود.+)به ص+ورت+ مفهومی

مجموع+ه ای از دس+تور ه+ا ک+ه (:DDLزب+ان تعری+ف داده ه+ا)•س+اخت+ار +پایگ+اه داد+ه را توص+یف می +کن+د)ان+وا+ع رک+ورد ه+ا و

مجموعه داده ها(و (:Schemaشbما)• داده پایگ+اه هم+ه از منطقی توص+یف

لیس++++++++++++++++ت ++++++++++++++++هم++++++++++++++++ه ++++++++++++++++داده ها و رابطه بین آن ها.

ما)• b+زیرشSubschema:) ه+ای داده از مشخص+ی مجموع+ه ( هستند.applicationپ+ایگاه د+اده که مو+رد +نیاز ه+ر کا+ربر+د )

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

ه++ا • داده تغی++یر :(Data Manipulation Language)زب++ان ب+اال س+طح+ ه+ای+ زب+ان+ ک+ه +از ه+ای+ی دس+تو+رالعمل دا+ده +را جس+ت+جو پ+ایگ+اه ت+ا+ محت+وای+ ب+ه+ره+ می+ +ب+رد و کن++د+ بهنگ++ام ی++ا+ ع++ات ++را ++ذخ++یره کن++د، ++اطال+

کاربردهای پایگاه داده را توسعه دهد.یافته • ساخت جستجوی SQL(Structured query)زبان

language) :) پایگ+اه داده رابط+ه ای ک+ه زب+ان عم+ومی ک+ارب+ران را ق+ادر+ ب+ه ا+نج+ام +جس+تجو+ ه+ای +پیچی+ده ب+ا

دستو+رالع+مل ه+ای نسبتا س+اده، +می سا+زد.

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

مث+ال)• ب+ا ک+ه (:QBEجس+تجو داده پایگ+اه زب+ان ک+ارب+ر را ق+اد+ر می +س+از+د ت+ا ب+ا پ+ر +ک+رد+ن ی+ک +ف+رم، را + ن+ظ+ر م+ورد داده ا+ز ی+ا +توص+یفی نمو+ن+ه ی+ک

بسازد.ه+ا• داده واژگ+ان Data dictionary)مجموع+ه

collection)+: +تعری+ف +عناص+ر+ داده+ ه+ا، وی+ژگ+ی ه+ای د+اده+ ه+ایی +ک+ه+ عن+ا+ص+ر دا+ده ه+ا +اس+تفاد+ه می کن+د +و ا+ف+را+د+، +تواب+ع +ک+ار+ی، ک+ار+ب+رد ه+ا+ +و گزارش+ا+ت+ی ک+ه +

این ع+نصر د+اده ها را+ استفاده+ می کنن+د.

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

مدل های منطقی داده

سلس+له مرات+بی، ش+بکه ای و رابط+ه ایسه م+دل رایج:• بقی+ه +م+دل+ ه+ا +مث+ل +چن+د +بع+دی+، ش+ی +++ ر+ابط+ه

(، object-relationalای)( و مجازیembedded(،نهفته)hypermediaابررسانه ای )

•DBMS:ای و ش+بکه مرات+بی داده ه+ای سلس+له معم+وال ب+ه +ه+م + لی+س+ت لین+ک+ از+ طری+ق+ ب+ه +هم +را ه+ای +مر+ت+ب+ط

وصل می کنند.•DBMS:داده ه+ا را ب+ا توج+ه ب+ه ه+ای چندبع+دی و رابط+ه ای

ب+ه ه+م آی+د+ ب+ه د+س+ت+ م+ی+ ه+ا آن +داده ا+ز ک+ه ع+ا+تی+ ا+طال+مرتبط می کنند.

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

DBمدل سلسله مراتبی

داده ه+ا را در ی+ک درخت س+اختاردهی می کن+د ک+ه در آن ه+ر •l کلی+د ن+امی+ده حا ر+ک+ور+د+ ش+ا+مل+ دو+ عنص+ر، +ی+ک +ر+یش+ه+ ک+ه ا+ص+طال+

می+ +ش+ود و +یک+ +عدد +م+ت+غی+ر +از +م+یدان +های+ تابع+ه+، می+ ب+اشد.به+ترین م+زیت این م+دل س+رعت و ک+ارایی آن ب+رای جس+تجو •

در داده ها می باشد.ای+راد ه+ا: دسترس+ی ب+ه داده ه+ا از پیش تعری+ف ش+ده اس+ت.•

)ب+وس+یله +م+دیر +پایگ+اه د+اده قب+ل از+ نوش+تن ب+رنام+ه ه+ا+یی ک+ه ب+ه دا+د+ه +ب+ای+د +دس+ت+رس+ی+ +داش+ته +باش+ند+(.+ بر+ن+ا+م+ه ن+وی+س ه+ا +بای+د

ا+ز +سلس+له مر+ات+ب س+اخت+ار+ +داد+ه ه+ا تب+عیت +کنند+.

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

DBمدل سلسله مراتبی

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

مدل شبکه ای پایگاه داده

ب+ه • را ه+ا داده بین رابط+ه ک+ه ای داده مدل گون+ه ای برق+رار می کن+د ک+ه رک+ورد ه+ای تابع+ه می توانن+د ب+ا بیش از ی+ک عنص+ر داده رابط+ه

داشته باشند.

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

مدل رابطه ای پایگاه داده

مدلی ب+ر پای+ه ی+ک مفه+وم س+اده ب+ه ن+ام ج+دول، ب+ه •منظ+ور تمرک+ز ب+ر روی وی+ژگی ه+ای س+طر ه+ا و

ستون های داده ها.ه+ا:• ه+ای رابط+ه س+تون و س+طرها ه+ای ج+دول

رابطه ایDBاستفاده شده در یک سطر داده در مدل رابطه ای(:Tupleچند تایی)• یک ستون داده در مدل رابطه ایصفت:•

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

سه عمل اصلی در پایگاه داده رابطه ای

•Select: هم+ه ش+امل زیرمجموع+ه ی+ک ایج+اد رکوردهای فایل با یک معیار خاص.

•Join:ترکیب جدول های رابطه ای •Project: ایج+اد ی+ک زیرمجموع+ه از س+تون ه+ای

ه+ای ج+دول اج+ازه ی ک+اربر ب+ه ج+دول، ی+ک جدید شامل اطالعات مورد نیاز می دهد.

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

مزایا و معایب مدل ها ی منطقی داده ها

معایبمزایامدل

پایگاه داده سلسله مراتبی

دسترسی پیش تعریف به داده ها با • جستجوی سریع و کارا•روابط سلسله مراتبی انحصاری،

مشخص شده توسط مدیر محدودیت جستجو• سلسله مراتبی نبودن طبیعی همه •

داده ها

پایگاه داده شبکه ای

قابلیت تعریف رابطه های •بیشتر

سرعت و بازدهی بیشتر •نسیت به مدل رابطه ای

طراحی، پیاده سازی و نگهداری •سخت و پیچیده

انعطاف جستجویی کمتر نسبت به •مدل رابطه ای

پایگاه داده رابطه ای

سادگی مفهومی• روابط پیش تعریف برای •

داده ها وجود ندارد. انعطاف باال در •

جستجوهای غیر عمومی آسانی افزودن داده و •

رکورد جدید

کم بودن سرعت و کارایی پردازشی• افزونگی داده ها• نیازمند نگهداری اضافی•

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

مدل های دیگر

ی+ک م+دل (:ORDBمدل داده ای ش+ی + رابط+ه ای)•( را ب+ه objectد+اده ک+ه تو+ان+ایی +ذخ+یره +س+ازی +ش+ی)پ+ایگاه داده راب+طه ای +اضافه می کند+.

م+دل داده ای ک+ه (:Hypermediaمدل ابررس+انه ای)•در +گ+ره +chunkاط+الع+ات +) +بخش+ +ه+ای +ب+زر+گ+ را )

ه+ا+یی+ +ذخ+ی+ره +می +کن+د ک+ه+ می+ تو+ان+د ش+ا+مل +د+اده ب+ا+ش+ند؛ و+ ک+اربر+ +می+ ا+ز گون+ه +ه+ای+ م+خ+تل+ف ه+ای+ی توا+ن+د ب+ه د+اده مربوط+ه ا+ز ه+ر ن+وع +رابط+ه +ا+ی پ+رش

کند.

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

مدل های خاص

جغرافیایی)• اطالعات داده Geographicalپایگاه

information database:) داده ه+ای داده ای ش+امل م+دل مکانی برای قرار دادن روی نقشه ها و تصاویر.

م+دل داده ای ش+انل قواع+د پایگ+اه داده دانش+ی:•تص+میم گ+یری ک+ه می توان+د ب+رای تص+میم گ+یری

های خبره استفاده شود.

4251

0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011

•Small-footprint database: ی+ک از ای زیرمجموع+ه DB ب+زرگتر برا+ی کا+رکنان یک +میدا+ن خا+ص.

پایگ+اه داده ای :(Embedded databaseپایگ+اه داده نهفت+ه )•ک+ه در دس+ت+گاه ه+ا +و ی+ا ک+اربرد+ه+ا س+اخته +می ش+وند. نی+از و+ باش+ند م+س+تقل+ ا+ینک+ه ش+ده +ب+رای ط+راحی

خی+لی کمی +به مدیر+یت دارند. ی+ک پایگ+اه داده ک+ه فق+ط ش+امل پایگ+اه داده مج+ازی:•

ن+رم اف+زار ا+س+ت و د+اده ه+ا را +ک+ه از +نظ+ر ف+یزیکی، د+ر+ ه+ر+ ج+ایی رو+ی ش+بکه+ و ا+ز ه+ر +ن+وع+ی ک+ه +باش+ند،

مدیریت می کند.