第一章 資料庫的介紹

1. 第一章 資料庫的介紹 SQL Server 2012 資料庫實務應用

2. 本章學習重點 • 資料庫系統概述 • 資料庫系統種類 • 資料庫管理系統架構 • 資料庫系統的環境 • 資料庫系統的架構 • 資料庫的應用範圍 • 資料庫系統的演進

3. 資料庫系統概述 • 資料管理的重要性 • 企業透過有效的資料管理，來提昇企業競爭力 • 資料處理的演進過程 • 人工作業  檔案處理  資料庫處理

4. 資料庫系統概述 資料處理的演進過程

5. 資料庫系統概述 檔案系統處理 • 程式-資料相依(Data Dependence) • 所有程式必需維護它們所使用的每一個檔案的metadata • 資料的重複性(Duplication) • 不同的 systems/programs 使用相同資料的不同拷貝版 • 限制資料的分享 • 資料沒有集中管理 • 增長系統開發的時間 • Programmers 必須自己設計檔案的格式 • 過度的程式維護工作 • 花費資訊系統 80% 的預算

6. 重複資料 資料庫系統概述 檔案系統處理的缺點 程式與檔案是互相獨立互不相關 程式與資料是依存在一起 人事部 會計部 業務部 程式 一 程式 二 程式 三 程式 一 程式 二 程式 一 程式 二 訂單系統 發票系統 薪資系統 客戶 主檔 退貨 檔 庫存 計價檔 庫存 主檔 員工 主檔 客戶 主檔

7. 資料庫系統概述 解決方案： 導入 資料庫方法

8. 資料庫系統概述 資料庫系統

9. 資料庫系統概述 資料庫系統的優點 • 程式與資料的獨立性 • 資料容易共享 • 降低資料重複性 • 提昇資料的一致性 • 制定的標準化 • 提高應用程式開發的產能 • 降低程式維護成本 • 資料的安全性

10. 資料庫系統概述 資料庫的成本與風險 • 新的專業人員 • 安裝與管理的成本及複雜度 • 轉換成本 • 備份與還原的需求 • 組織的衝突

11. 資料庫系統的人員相關角色 • 資料庫管理師 • Database Administrator，簡稱DBA • 負責維護整體的資料庫管理系統的正常運作 • 包括資料庫的安全管理、授權管理、效能調整管理、資料庫的備份/還原…等等的工作。 • 資料庫設計師 • Database Designers • 必須瞭解使用者的需求，有哪些資料要儲存於資料庫 • 找出其間的關係，將其資料庫的結構設計並建立，以提供日後使用者存取資料使用。 • 系統分析師 • 程式設計師 • 終端使用者

12. 資料庫系統概述 常見的資料庫管理系統 • Windows視窗作業平台 小型資料庫：MS Access、Visual Foxpro、Paradox、Clipper…等。 中大型資料庫：MS SQL Server、Sybase、Informix、IBM DB2、Oracle等。 • UNIX 作業平台 Sybase、Informix、IBM DB2、Oracle、Ingres…等。

13. 資料庫系統種類 • X階層式資料庫架構(Hierachical Database) • X 網路式資料庫架構(Network Database) • 關聯式資料庫架構(Relational Database) • 物件導向式資料庫架構(Object-Oriented Database) • X 多維度資料庫架構(Multi-dimensional Database)

14. 資料庫系統種類 關聯式資料庫架構 • 目前使用最多的一種資料庫架構 • 是以一張二維的資料表(table)來儲存資料 • 資料表是由欄位(column)和記錄(row)所組成的，可以直接存取與維護 • 兩個資料表間都有的共同欄位來維繫之間的關係 • 較少有資料重複性出現，且資料保持一致性與完整性

15. 資料庫系統種類 關聯式資料庫架構 利用兩資料表間的 共同欄位來建立關係

16. 資料庫系統種類 物件導向式資料庫架構 • 資料是以物件來表示 • 物件上有資料的屬性與在這個物件上運算的方法所組成的封裝 • 可以支援聲音、圖形與視訊等較大量且複雜的資料型態 • 適合應用在較複雜的資料或事件驅動的程式設計上

17. 資料庫系統種類 物件導向式資料庫架構

18. 資料庫管理系統架構 • 將應用程式與資料庫實體區分,讓使用者使用起來較簡單與方便 • 遵循ANSI/SPAC資料庫三層式架構 • 外部層 • 概念層 • 內部層

19. 資料庫管理系統架構 ANSI/SPAC資料庫三層式架構 • 外部層(External Layer) • 提供不同使用者所需要的不同資料景觀 • 概念層(Conceptual Layer) • 描述整個資料庫的詳盡架構 • 內部層(Internal Layer) • 概念綱要儲存在實體電腦中的規格 • 外部/概念對映 • 概念/內部對映 對映的定義資料是由 DBMS來管理與維護

20. 外部層/概念層的映對 概念層/內部層的映對 資料庫管理系統架構 ANSI/SPAC資料庫三層式架構 不會影響上層外部層 當概念層的概念綱要的結構改變 不會影響上層概念層的任何變動 當內部層實際檔案組織或存取方式改變 只需改變 只需改變

21. 資料庫管理系統架構 資料獨立的種類 • 邏輯資料獨立(外部層/概念層) • 指概念層綱要需更改時，不會影響外部層綱要 • 實體資料獨立(概念層/內部層) • 指內部層綱要更改時，不會影響概念層綱要

22. 資料庫系統的環境 資料庫環境的成員

23. 資料庫系統的環境 資料庫系統的環境元件 • 資料管理者：負責整個資料庫系統的管理與組織整體的規劃工作 • 程式開發者：負責企業資訊系統的規劃與開發人員 • 終端查詢者：一般終端使用者，可分成：初階使用者與高階使用者 • 使用者介面：指應用程式開發的介面或系統提供的公用程式，它是用來做為使用者與系統工具間的溝通橋樑 • 應用程式：運用各類工具來建立與維護資料庫資料的程式 • CASE工具：電腦輔助軟體工程工具，用來輔助資料庫應用系統分析與設計的工具 • 資料儲存所(Repository)：是用來儲存資料的定義、資料間的關係、設計的畫面與報表…等資訊的儲存所 • 資料庫(Data Base)：用來儲存經過組織過相關聯的資料，資料庫所存的是純資料，然而資料儲存所存的是資料的metadata • 資料庫管理系統(DBMS)：一種系統應用軟體，可以對資料庫與資料儲存所做建立、維護與存取資料等操作動作

24. 資料庫系統的架構 • 集中式處理架構 • 主從式架構 • 檔案伺服器架構 • 資料庫伺服器架構(二層式) • 三層式架構 • 分散式架構

25. 資料庫系統的架構 集中式處理架構 • 早期電腦系統架構是以主機集中處理的方式來處理資料，簡單且容易管理，所有工作由主機來安排處理 • 缺點 • 主機若故障，將會使得所有的作業停擺 • 若使用者太多，將導致主機的負荷過重，因而影響工作的處理速度，整體的效能變差 • 主機的價格十分昂貴

26. 資料庫系統的架構 主從式架構 • 依據應用程式的邏輯成份可分成三個元件 • 表現(presentation)邏輯元件： 負責格式化資料、資料的輸入與輸出等處理。 • 處理(process)邏輯元件： 負責處理驗證資料、錯誤處理、企業規範與資料管理等處理。 • 儲存(storage)邏輯元件： 負責對DBMS資料的儲存與擷取處理。

27. 資料庫系統的架構 主從式架構-檔案伺服器架構 • 資料處理的負載在客戶端，造成強客戶端(Fat Client)的情況 • 容易造成網路負載過重

28. 資料庫系統的架構 主從式架構-資料庫伺服器架構 客戶端的連線數會 增加伺服器端的負荷

29. 資料庫系統的架構 主從式架構-三層式(3-tier))架構

30. 資料庫系統的架構 分散式架構

31. 資料庫的應用範圍 • 個人電腦資料庫 • 工作群組資料庫 • 部門資料庫 • 企業資料庫 • 網際網路(Internet)、企業內部網路(Intranet)及企業外部網路(Extranet)資料庫

32. 資料庫的應用範圍 資料庫應用的彙整(white 1995)

33. 資料庫的應用範圍 個人資料庫中的典型資料

34. 資料庫的應用範圍 建立在區域網路上的工作群組資料庫

35. 資料庫的應用範圍 企業資料庫 • 企業資源規劃（ERP）系統 • 整合所有企業功能 (製造、財務、銷售、行銷、存貨、會計、人力資源) • 資料倉儲 • 由各個作業性資料庫衍生的整合式決策資源系統

36. 資料庫的應用範圍 企業資料倉儲

37. 資料庫的應用範圍 網際網路、企業內部及企業間 網路資料庫 • 網際網路(Internet)資料庫 • 搭配網際網路的資料庫，存取是來自全球各地的使用者連線，容量須考慮上線人數及儲存空間 • 企業內部網路(Intranet)資料庫 • 只提供給企業內部人員使用 • 企業間網路(Extrant)資料庫 • 以網際網路的技術，經過授權或協議來達成廠商間合法存取與資訊使用 • 早期透過EDI進行，現在透過BtoB的交換進行