slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
پايگاه داده ها PowerPoint Presentation
Download Presentation
پايگاه داده ها

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 81

پايگاه داده ها - PowerPoint PPT Presentation


  • 163 Views
  • Uploaded on

پايگاه داده ها. هدف رفتاري. در اين فصل عناوين زير مورد بحث و بررسي قرار مي گيرند: نواع سيستم هاي پايگاه داده سيستم مديريت پايگاه داده 1 اصطلاح ذخيره و بازيابي اطلاعات (شامل داده، اطلاع، دانش و. . . ) تعريف پايگاه داده مراحل كار در روش فايلينگ مراحل كار در روش پايگاهي اجزاء پايگاه داده

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'پايگاه داده ها' - skyla


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide2
هدف رفتاري
  • در اين فصل عناوين زير مورد بحث و بررسي قرار مي گيرند:
  • نواع سيستم هاي پايگاه داده
  • سيستم مديريت پايگاه داده 1
  • اصطلاح ذخيره و بازيابي اطلاعات (شامل داده، اطلاع، دانش و. . . )
  • تعريف پايگاه داده
  • مراحل كار در روش فايلينگ
  • مراحل كار در روش پايگاهي
  • اجزاء پايگاه داده
  • مفهوم داده، سخت افزار و نر مافزار در پايگاه داده ها
  • انواع كاربران در پايگاه داده ها
  • تعريف مدير پايگاه داده و وظايف آن
slide3
داده
  • داده (Data) به يکسري مفاهيم بي قاعده و نامنظم اطلاق مي شود. به طور کلي داده عبارت است از نمايش ذخيره شده کليه موجوديت ها، واقعيت ها و رخدادها که در تصميم گيري به کار مي آيند.
  • تعريف داده از ديدگاه ANSI:
  • هر نمايشي که توسط انسان يا يک سيستم مکانيکي خودکار معنايي به آن قابل انتساب باشد.
  • نمايش واقعيات، مفاهيم، پديده ها يا شناخت ها به طرزي صوري و مناسب براي برقراري ارتباط، تفسير يا پردازش توسط انسان يا هر دستگاه خودکار.
  • به طور کلي مي توان گفت داده ها ارزشهاي واقعي هستند که از طريق مشاهده و تحقيق بدست مي آيند.
slide4
اطلاعات
  • اطلاعات (Information): ماحصل پالايش داده هاي خام اطلاعات است بدين مفهوم که داده ها بررسي شده و يکسري مفاهيم باقاعده و مفيد از دل آنها با نام اطلاعات بدست مي آيد.
  • هر نوع داده پردازش شده (ساخت يافته) را اطلاع مي نامند.
  • تعريف اطلاع از ديدگاه ANSI:
  • معنايي که انسان از طريق توافقات و قراردادهاي شناخته شده اي به داده منتسب مي کند.
  • نکته: اطلاع و داده با هم فرق دارند اطلاع داراي خاصيت ارتباط دهندگي و انتقال دهندگي است در حالي که داده مجرد اين خاصيت را ندارد.
slide5
دانش
  • اصطلاح دانش عبارت است از نمايش نمادين بخش هايي از دنياي واقعي. به بياني ديگر، دانش يک نوع شناخت است که از يک مجموعه از اطلاعات، بر اساس يک مجموعه از قواعد مشخص بدست مي آيد.
  • داده ها حالت منفرد و مجزا دارند و لزوما اطلاعي از آنها بدست نمي آيد مگر اينکه بنحوي بهم مرتبط شوند و معنايي به آنها منتسب شود و دانش را بايد نوعي اطلاع سطح بالاتر دانست.
  • در واقع هم اطلاع و هم دانش حاصل عملياتي روي داده هستند. ولي نوع عمليات لازم براي حصول آنها متفاوت است.

داده

پردازش

اطلاع

پردازش

دانش

slide6
ذخيره و بازيابي اطلاعات
  • ذخيره سازي اطلاعات و داده ها مهمترين موضوع سيستم هاي اطلاعاتي است.
  • اصطلاح ذخيره و بازيابي اطلاعات در واقع به مجموعه اي از الگوريتم ها و تکنيک ها اطلاق مي گردد که در طراحي و توليد يک سيستم بکار گرفته مي شود و به کاربر امکان مي دهد تا اطلاعات (اسناد، مدارک، متون، تصاوير، اصوات و ...) خود را ذخيره، بازيابي و پردازش کند.
slide7
پايگاه داده
  • پايگاه داده ها با توصيفي جامع تر، مجموعه اي است از داده ها كه بصورت مجتمع و تاحد ممكن بصورت مرتبط بهم و با كمترين افزونگي ذخيره شده اند كه اين مجموعه تحت مديريت يك سيستم كنترل متمركز براي استفاده يك يا چند كاربر قرارگرفته اند .
  • شايد در نگاه اول تعريف ارائه شده در مورد پايگاه داده ها كمي مبهم به نظر برسد.در تشريح كلي سيستم پايگاه داده ها مي توان گفت كه يك سيستم پايگاه داده مجموعه اي از داده هاي بهم وابسته است كه از افزونگي بي حاصل و مضر مبرا است و براي كاربردهاي گوناگون استفاده مي شود . داده ها به گون هاي ذخيره شده اند كه از برنامه هايي كه آنها را به فرمت مي گيرند مستقل هستند و راه يافت مشترك كنترل شده براي درج، حذف، تغيير و بازيابي داده هاي موجود استفاده مي شود و داد هها ب هگونه اي ساخت يافته است كه پايه اي براي توسعه برنامه هاي كاربرد ي آينده فراهم مي سازد . اين داده ها توسط يك سيستم مديريت پايگاه داده ها مديريت مي شود . با اين وصف مي توان دريافت كه هرمجموع هاي از فايلها يا هر مجموعه اي از اطلاعات ذخيره شده لزوما يك پايگا ه داده ها نيست .
slide8
پايگاه داده
  • بنابراين براي ايجاد پايگا ه داده ها وجود حداقل يك سيستم مديريت پايگا هداده ها به عنوان سيستم واسطه الزامي است . بارزترين برتري يك پايگا ه داده نسبت به سيستم بانك هاي داده قبلي (سيستم هاي فايلينگ)، سيستم مديريت پايگا ه داده مي باشد . با اين وصف لازم است بين اصطلاحاتي مانند بانك داده، بانك اطلاعاتي، پايگاه داده و پايگاه اطلاعاتي تفاوت قائل شويم .
  • در بررسي محيط يك پايگا هداده ها لازم است به اين نكته توجه شود كه محيط واحد، مجتمع و مشترك ذخيره سازي لزوما به اين معنا نيست كه چنين محيطي از نظر فيزيكي و محل جغرافيايي واحد و يكپارچه است. بلكه محيط پايگاه داده ها از لحاظ منطقي، يكپارچگي دارد . وضع پايگاه داده ها در سطح فيزيكي بستگي به معماري سيستم پايگاه داده ها دارد، پايگاه داده ها مي تواند در عين واحد مجتمع و مشترك بودن در سطح منطقي، از نظر فيزيكي نامتمركز و توزيع شده باشد.
slide9
تفاوت هاي بين روش فايلينگ و پايگاه داده ها
  • با توجه به تعاريف قبلي ممكن است اين سئوال پيش بيايد كه اساساً استفاده از روش فايلينگ در طراحي برنامه ها به چه صورت بوده و چه تفاوتي با روش پايگاهي دارد . براي درك بهتر موضوع ابتدا روش فايلينگ براي طراحي برنامه ها را بصورت كلي بيان مي كنيم:
slide10
مراحل كار در روش فايلينگ
  • ورد درخواست براي مكانيزه كردن انتخاب و مورد بررسي و پردازش سيستم مقرار مي گيرد تا مشخصات نيازها تعيين گردد .
    • مراحل اوليه لازم براي طراحي و پياده سازي سيستم مورد نظر انجام مي گيرد.
    • مشخصات سيستم و زير سيستم هاي احتمالي و وظايف هر كدام از آنها تعيين مي گردد.
    • تعدادي فايل اطلاعاتي براي ذخيره سازي فايلها طراحي مي گردد. اين فايلها معمولاً به صورت منفرد در سطح سيستم طراحي مي گردند .
    • برنامه مورد درخواست با استفاده از يك زبان برنامه نويسي تهيه مي گردد . برنامه مورد نظر به همراه برنامه هاي مرتبط با فايل ها اطلاعاتي، مجموعه نرم افزاري سيستم را پوشش مي دهند .
    • يك مجموعه كامل شامل نرم افزار و سخ تافزار و احتمالا مكانيزمي جهت برقراري ارتباط بين چند سخت افزار فراهم ميگردد .
    • مجموع هاي از تست ها جهت بررسي هر زير سيستم و در نهايت بررسي كل سيستم اعمال مي گردد .
  • بنابراين در روش فايلينگ، داده ها در واقع چند مجموعه مجزا و نامجتمع (از لحاظ منطقي و فيزيكي) و تا حدود زيادي نامرتبط با هم و بدون مديريت متمركز خواهند بود.
slide11

نمايشساده‌شده فايلينگ

كاربران

نابرنامه‌ساز

برنامه‌ساز

FILES

OS

U

F

I

برنامه‌هاي ايجاد،

كنترل و

پردازش فايلها

محيط

ذخيره‌سازي اطلاعات

خاص اداره

ثبت نام: U1

U1

FS

يا

DMS

اداره امور آموزش

محيط

ذخيره‌سازي اطلاعات

خاص اداره

فارغ‌التحصيلان: U2

FILES

OS

U

F

I

برنامه‌هاي ايجاد،

كنترل و

پردازش فايلها

U2

FS

يا

DMS

اداره امور فارغ التحصيلان

FILES

OS

محيط

ذخيره‌سازي اطلاعات

خاص اداره

امور رفاهي: U3

U

F

I

برنامه‌هاي ايجاد،

كنترل و

پردازش فايلها

FS

يا

DMS

U3

اداره امور رفاهي دانشجويان

محيط فيزيكي

ذخيره‌ و بازيابي اطلاعات

محيط فايلينگ

منطقي و يا مجازي

slide12
مراحل كار در روش پايگاهي
  • كليه نيازهاي اطلاعاتي و پردازشي مجموعه مورد نظر بصورت يكپارچه مورد مطالعه و تحليل قرار مي گير د. داده هاي مورد نظر، مدل سازي مي گردند و مشخصات سيستم و وظايف آن بصورت جامع تعيين م يگردند.
  • يك يا چند پايگاه داده بعنوان سيستم مديريت متمركز انتخاب مي گردد. طراحي هاي لازم در سطوح مختلف پايگاه داده تعريف و طراحي مي گردند.
  • واسط هاي مورد نظر براي كاربران واحد هاي مختلف (و بعضا مديران سيستم)طراحي مي گردند.
  • تست هاي لازم بر روي قسمت هاي مختلف سيستم اعمال مي گردند.
slide13

برنامه ساز

شکل گرافيکي نحوه فعاليت پايگاهي

تيم بهره بردار

تيم پياده ساز

کاربر عادي

تعريف داده ها و برنامه هاي عميلات در داده ها

کاربر 1

OS

تعريف و کنترل داده ها بصورت جامع

-

برنامه هاي عمليات در داده ها

پايگاه داده ها

فايلهاي ذخيره شده بهم مرتبط

DBMS

تعريف داده ها و برنامه هاي عميلات در داده ها

کاربر 1

تعريف داده ها و برنامه هاي عميلات در داده ها

کاربر 1

محيط ذخيره سازي يک پارچه

slide14
اجزاء پايگاه داده
  • هر سيستم پايگاه داده از چهار جزء اساسي تشكيل مي شود:
    • داده ها
    • سخت افزار
    • نرم افزار
    • کاربر
slide15
داده ها
  • يك پايگاه داده گنجينه اي از داده ها است كه در كل مجتمع شده و به اشتراك گذاشته شده است . داده هاي ذخيره شده در يك سيستم پايگاهي عبارتند از:
    • داده هاي كاربران
    • داده هاي سيستمي
slide16
سخت افزار
  • يك پايگاه داده جهت استقرار به مجموعه مناسبي از تجهيزات سخت افزاري نيازدارد .سخت افزار ها به سه دسته تقسيم مي گردند:
    • سخت افزار ذخيره سازي داد ه ها : منظور همان رسانه هاي ذخيره سازي خارجي است.
    • سخت افزار پردازشگر : منظور خود کامپيوتر (يا سرور) است.
    • سخت افزار برقرار كننده ارتباط : منظور از سخت افزار برقرار كننده ارتباط، سخت افزار ارتباطي بين كامپيوتر و دستگاه هاي جنبي و نيز بين كامپيوتر هاست.
      • امكانات محلي: براي ايجاد ارتباط بين كامپيوتر و دستگا ههاي جنبي آن در يك سايت به كار مي رود.
      • امكانات شبكه اي: در ايجاد سيستم پايگاه داده هاي با معماري نا متمركز به كار مي رود .
slide17
انواع معماري پايگاه داده ها
  • چنانچه بخواهيم پايگاه هاي داده را بر اساس نگاه ارتباطي دسته بندي كنيم، انواع معماري پايگاه داده ها به شرح زير خواهد بود:
    • معماري مشتري- خدمت گزار
    • معماري متمركز
    • معماري توزيع شده
    • معماري با پردازش موازي
    • معماري چند پايگاهي
    • معماري موبايل
slide18
نرم افزار
  • بين داده هايي كه به صورت فيزيكي روي دستگاه هاي ذخيره سازي مناسب استقرار مي يابد و پايگاه داده ها را به وجود مي آورند و استفاده كنندگان يك لايه نرم افزاري قرار ميگيرد كه آن را سيستم مديريت پايگاه داده (DBMS)مي نامند.
  • نرم افزار ها خود به دو دسته تقسيم مي شوند:
    • نرم افزار کاربردي
    • نرم افزار سيستمي
slide19
نرم افزار کاربردي
  • نرم افزاري است كه كاربر بايد براي تماس با سيستم بانك اطلاعاتي آماده كند . اين نرم افزار به كمك يك زبان سطح بالا و يك زبان داده يي و برخي تسهيلات نرم افزاري براي تماس با بانك ساخته مي شود .
slide20
نرم افزار سيستمي
  • اين نوع نرم افزار از دو قسمت نرم افزار سيستمي خاص بانك كه در اينجا به آن DBMSمي گوييم و نرم افزار سيستمي عمومي (سيستم عامل) تشكيل شده است .
  • (DBMS)در يك تعريف ساده، سيستمي است كه به كاربران امكان مي دهد عملياتمورد نظرشان را (مانند تعريف داده ها، بازيابي داده ها، ذخيره سازي داده ها) انجامدهندDBMS که نرم افزاري پيچيده اي است ميهمان يك سيستم عامل است و از امكانات سيستم عامل در انجام وظايفش استفاده مي كند .
slide21
كاربر
  • كاربران پايگاه داده را مي توان به سه گروه اساسي و متفاوت تقسيم نمود:
    • برنامه نويسان كاربردي : افرادي هستند كه با اطلاعاتي كه در مورد پايگاه داده پيدا مي كنند مي توانند برنامه هاي مناسبي جهت بروز كردن اطلاعات و يا استفاده از اطلاعات موجود در پايگاه داده تهيه نمايند .
    • كاربران واقعي يا نهايي : افرادي هستند كه با استفاده از امكاناتي كه پايگاه داده در اختيار آنها قرار مي دهد مي توانند امور مربوط به خود و موسسه و سازمان را انجام دهند.
    • مدير پايگاه داده ها : مدير پايگاه داده مسئوليت كنترل متمركز سازمان بر داده هاي عملياتي را بر عهده دارد.
slide22
وظايف مدير پايگاه داده
  • تصميم گيري در مورد داده هايي كه در پايگاه داده نگهداري مي شوند .
  • تصميم گيري در مورد ذخيره سازي و روش دستيابي است.
  • ارتباط با كاربران براي حصول اطمينان از برآورده شدن نيازهاي آنان .
  • تعريف بررس يهاي مربوط به امنيت . وجامعيت . (صحت عمليات داده ها) .
  • تعريف استراتژي اخذ نسخه پشتيباني و ترميم .
  • نظارت بر عملكرد سيستم و پاسخگويي به نيازهاي در حال تغيير .
slide23
فصل دوم: مدل سازی معنایی داده ها

در اين فصل عناوين زير مورد بحث و بررسي قرار مي گيرند:

  • مدل سازي معنايي داده ها
  • مدل سازي به روشER
  • نوع موجوديت
  • نمونه موجوديت
  • حالات يك موجوديت
  • صفات يك موجوديت
  • ارتباط
slide24
فصل دوم: مدل سازی معنایی داده ها
  • نوع ارتباط
  • نمودارER
  • درجه و ماهيت نوع ارتباط
  • حد كارديناليتي
  • مشكلات روشER
  • مدل سازي با روشEER
  • تجزيه و تركيب
  • تخصيص و تعميم
  • زير نوع هاي همپوشا و مجزا
  • دسته بندي و وراثت
  • تجمع
slide25
مدلسازي معنايي داد ه ها
  • كاربران پايگاه داده به طور معمول با داده هاي ذخيره شده در پايگاه داده سر و كار دارند كه اصطلاحا به آنها داده هاي عملياتي مي گويند. يكي از نكات مهم در ذخيره سازي داده ها مدل سازي معنايي آنها مي باشد. يعني داده هاي ذخيره شدني در پايگاه داده ها ابتدا بايد در بالاترين سطح انتزاع مدل سازي معنايي شوند.
  • مدل سازي معنايي داد هها عبارت است از ارائه مدلي از محيط عملياتي به كمك مفاهيم يمستقل از موضوعات مربوط به نمايش منطقي و فيزيكي داد ه ها. مدل سازي معنايي را در بعضي از كتب طراحي ادراكي نيز مي نامند.
slide26
مدل سازي معنايي
  • براي مدل سازي معنايي رو شهاي مختلف وجود دارد. رو شهاي كلاسيك رايج عبارتند از:
    • روش موجوديت- ارتباط
    • روش موجوديت- ارتباط توسعه يافته
slide27
مدلسازي به روشER
  • در سال 1976 توسط آقاي chen در MIT ارائه شد و به مرور پیشرفت کرد.
  • تعریف chen از بانک اطلاعاتی عبارت بود از تعدادي پديده(موجوديت) داراي صفات مشخص و ارتباط بين پديده ها.
  • در اين روش، سه مفهوم معنايي زير وجود دارد:
    • نوع موجوديت
    • صفت
    • نوع ارتباط
slide28
نوع موجوديت
  • نوع موجوديت عبارت است از مفهوم كلي هر آنچه كه مي خواهيم در مورد آن اطلاعي جمع آوري كنيم و دانش خود را در موردش افزايش دهيم. گاه به نوع موجوديت، نوع شيي هم مي گوييم.
  • لازم بذكر است كه تشخيص انواع موجوديت ها در يك محيط كاري دشوار مي باشد.
  • به طور كلي يك نوع موجوديت داراي خصوصيات زير مي باشد يا به بياني ديگر لازم است اطلاعات زير در مورد هر نوع موجوديتي بدست آيد:
slide29
مشخصات موجودیت ها
  • نام موجوديت (يا پديده)
  • معناي مشخص
  • مجموع هاي از صفات
  • مجموع هاي از نمون هها
  • حالت كنش گري يا كنش پذيري
  • عدم وابستگي و يا وابستگي به يك نوع ديگر
  • براي مثال در يك سيستم اطلاعات اتومبيل انواع موجوديت ها مي توانند شامل موجوديت اتومبيل، كشور سازنده (يا مصرف كننده) و... باشند. در يك سيستم آموزشي انواع موجوديت ها مي توانند شامل موجوديت هاي درس، دانشجو، استاد، كلاس و... باشند.
slide30
نمونه موجوديت
  • تمام نمونه هاي مشخص (در مواردي متمايز) هر نوع موجوديت از يك محيط مشخص، مجموعه اي به نام مجموعه نمونه هاي آن موجوديت را تشكيل مي دهند هر نوع موجوديت خود مي تواند داراي نمونه هاي مختلفي باشد كه اين نمونه ها از مشخصات نوع خود تبعيت مي كنند.
  • براي مثال موجوديت اتومبيل مي تواند داراي نمونه هايي مانند پيكان، پژو، سمند، بنز و... باشد كه هر كدام از اينها در واقع يك نمونه از موجوديت اتومبيل هستند.
slide31
حالات يك موجوديت
  • يكي از نكات بسيار مهم در تعيين موجوديت ها تعيين مستقل يا وابسته بودن موجوديت ها مي باشد. يك موجوديت ممكن است به دو صورت قوي (مستقل) يا ضعيف (وابسته) باشد.
  • موجوديت قوي يا مستقل: موجوديتي است كه مستقل از هر نوع موجوديت ديگر و به خودي خود در يك محيط مشخص مطرح باشد. اين نوع موجوديت وابستگي خاصي به ساير موجوديت هاي محيط عملياتي ندارد.
  • موجوديت ضعيف يا وابسته:موجوديت ضعيف موجوديتي است كه وجودش وابسته به يك نوع موجوديت ديگر(موجوديت قوي) است. لازم بذكر است كه اگر موجوديت قوي از مدل معنايي حذف گردد، وجود موجوديت ضعيف بي معنا بوده و موجوديت ضعيف نيز حذف مي گردد.
slide32
حالات یک موجودیت
  • نكته: مستقل بودن يا وابسته بودن موجوديت ها در محيط عملياتي كه مي خواهيم براي آن پايگاه داده اي طراحي كنيم، تعيين مي گردد و اين موضوع ارتباطي به وابستگي و يا استقلال موجوديت در دنياي واقعي ندارد.
slide33
صفت
  • هر نوع موجوديت شامل مجموعه اي از صفات (مشخصات) مربوط به آن موجوديت است كه حالت يا وضع آن موجوديت را توصيف مي كند.
  • رده بندي صفت
  • صفات يك موجوديت بر حسب مفهوم آنها به دسته هاي زير تقسيم مي گردند:
    • ساده يا مركب
    • تك مقداري يا چند مقداري
    • شناسه يا ناشناسه
    • هيچ مقدار پذير يا هيچ مقدار ناپذير
    • ذخيره شده (واقعي يا مبنا) يا مشتق
slide34
صفت ساده يا مركب
  • صفت ساده
  • صفتي است كه مقدار آن تجزيه نشدني مي باشد، به اين معنا كه اگر مقدار آنرا به اجزائي تجزيه كنيم، مقادير هر جزء فاقد معنا مي باشد. مانند اسم درخت.
  • صفتمركب
  • صفتي كه از چند صفت ساده تشكيل شده و تجزيه شدني مي باشد. مانند صفت آدرس كه مي تواند شامل نام كشور، استان، شهر، منطقه و... باشد. لازم به ذكر است كه مي توان بر حسب نوع نياز بجاي استفاده از يك صفت مركب، صفت مذكور را به چندين صفت ساده شكست.
slide35
صفت تك مقداري يا چند مقداري
  • صفت تك مقداري
  • صفت تك مقداري صفتي است كه حداكثر يك مقدار از ميدان مقادير را براي يك نمونه از يك نوع موجوديت مي گيرد. به بياني ديگر مقدار آن صفت براي نوع موجوديت مورد نظر، يك مقدار مشخص از ميدان مقادير مربوط به آن صفت مي باشد. مثلا براي هر شخص يك كد ملي وجود دارد.
  • صفت چند مقداري
  • صفتي است كه بيش از يك مقدار از ميدان مقادير را براي حداقل يك نمونه از نوع موجوديت در بر مي گيرد. مانند صفت مدرك تحصيلي براي يك شخص كه ممكن است چند مقداري باشد، ليسانس، فوق ليسانس و....
slide37
شناسه
  • صفت شناسه موجوديت، صفتي است كه بايد يكتايي مقدار داشته باشد و حتيالامكان طول مقاديرش كوتاه باشد.
slide38
مفهوم مقدار هيچ (هيچ مقدار)
  • اين مفهوم از مفاهيم مدل رابطه اي است، مقدار هيچ يعني مقدار ناشناخته، مقدارتعريف نشده. ممكن است مقدار يك صفت براي برخي از نمونه هاي يك نوعموجوديت، ناشناخته باشد. لازم به ذكر است كه صفت شناسه موجوديت نمي تواندهيچ مقدار پذير باشد.
slide39
صفت واقعي يا مشتق
  • صفت واقعي (ذخيره شده)

صفت واقعي آن صفتي است كه مقاديرش در پايگاه داده ها ذخيره شده باشد. بايدتوجه داشت كه جنانچه صفت بعنوان شناسه نباشد، مي تواند مقدار هيچ را نيز داشتهباشد.

  • صفت مشتق

صفتي است كه مقاديرش در پايگاه داده ها ذخيره شده نباشد. اين صفت وجودخارجي ندارد. ولي از روي ديگر صفات قابل محاسبه است. مانند سن افراد كه ازروي تاريخ تولد قابل محاسبه است. هر صفت جنبه هاي زير را دارد:

    • نام
    • معنا
    • ميدان (دامنه) مقادير
    • نوع مقدار
    • طول مقدار (صريح يا صفتي)
    • يك يا چند محدوديت ناظر به صفت
slide40
ارتباط
  • يكي از مفاهيم بسيار مهم در مدل سازي معنايي داده ها مفهوم ارتباط يا بستگياست.
  • نوع ارتباط

نوع ارتباط عبارت است از تعامل n نوع موجودیت (n>=1) و ماهيتا نوعي بينبستگي بين انواع موجوديت هاست. به تعبيري ديگر عملي است كه بين انواعموجوديت ها جاري بوده، هست يا خواهد بود. هر نوع ارتباط يك معناي مشخصداشته و با يك نام بيان مي شود.

slide41
نمودار ER
  • در واقع نموداري است كه در آن سه مفهوم اساسي مدلER یعنی موجوديت، صفت و نوع ارتباط نمايش داده مي شوند.
  • هر نمودار ERپاسخگوي مجموعه مشخصي از نيازهاي كاربران است و بديهي است كه اين نمودار با تغيير و رشد نيازهاي كاربران تغيير يافته و توسعه داده مي شود.
  • براي رسم اين نوع نمودار نياز به نمادهايي است كه اين نمادها در جدول ذيل آمده است.
slide45
نمون هاي از معناي ارتباط بين عناصر

يكي از نكات مهم در رسم نمودار ER معنای ارتباط بین عناصر است . بدین صورت كه معناي ارتباط ((انتخاب)) با معناي ارتباط ((حذف)) فرق دارد.

slide46
درجه نوع ارتباط
  • درجه ارتباط بستگي به تعداد موجوديتها مرتبط به هم دارد. به بياني ديگر تعداد شركت كنندگان در يك نوع ارتباط را درجه آن ارتباط مي گويند.
  • يگاني (Unary): زماني كه يك نوع ارتباط بين يك نوع موجوديت و خودش برقرار باشد.
  • دوگاني (Binary): ارتباط بين دو موجوديت
  • سه گاني (Ternary) : ارتباط بين سه موجوديت
slide48
ماهيت نوع ارتباط (اتصال)
  • یک به یک
  • یک به چند
  • چند به یک
  • چند به چند
slide49

حد كارديناليتي : حد كارديناليتي، حداقل و حداكثر ارتباط بين دو موجوديت را مي رساند. براي درك بهتر اين مفهوم مثال زير ارائه مي گردد:

slide50
مشكلات روشER
  • در نتيجه درك نادرست و تفسير ناصحيح از معناي بعضي ارتباطات در مدل سازيداده ها مشكلاتي موسوم به دامهاي پيوندي نمايان مي گردد.
  • دام حلقه اي
  • دام چند شاخه ای(چتري)
  • دام گسل (شكاف)
slide51
دام حلقهاي
  • اين دام وقتي ايجاد مي شود كه با داشتن مثلا سه ارتباط دو موجوديتي، وجود يكارتباط سه موجوديتي را نتيجه گيري كنيم، ولي اين استنتاج درست نباشد.
slide52
دام چند شاخهاي
  • اين نوع دام وقتي ايجاد مي شود كه بين يك نوع موجوديت E و موجودیت های F و G ارتباط 1:N با مشاركت الزامي وجود داشته باشد، ولي ارتباط بين F و G دیده نشده باشد. در اين صورت نمي توان وجود ارتباط بينF و G را بدست آورد.
slide54
مدل سازي با روش EER
  • به دلیل وجود نقاط ضعف در مدل ER مدل EER بوجود آمد.
  • اين نقاط ضعف بيشتر زماني نمايان مي شد كه مي خواستيم يك سيستم شيء گرا را مدل سازي نماييم.

نمونه ای از دام گسل

slide55
تجزیه و ترکیب
  • فرايند تقسيم يك شيء كل به اجزاء تشكيل دهنده آن را تجزيه گويند.
  • در فرايند تجزيه، شيء كل و اجزاء آن هر يك داراي صفات، ساختار و رفتار خاص خود مي باشند.
  • تركيب، عكس عمل تجزيه است كه در آن با داشتن تعدادي نوع موجوديت، يك نوع موجوديت جديد را ايجاد مي كنيم.
slide56
تجزیه و ترکیب
  • در روش ERRارتباط بين شيء كل و اشياء جزء را ارتباط " جزئي است از... ”گويند.
slide57
تخصیص و تعمیم
  • تخصيص فرايندي است كه طي آن نمونه هاي يك نوع موجوديت برتر را بر اساس يك يا چند صفت خاصه آن موجوديت برتر تشخيص مي دهيم.
  • لازم به ذكر است كه يك نوع موجوديت مي تواند داراي يك يا چند زير نوع موجوديت نيز باشد. ارتباط بين موجوديت برتر و زير نوع هاي آن را ارتباط " گونه اي است از... " مي ناميم.
slide58
تخصیص و تعمیم
  • تعميم عكس عمل تخصيص است كه در آن با داشتن زير نوع هاي يك نوع موجوديت و تعيين صفات مشترك بين آنها، يك مجموعه صفات را براي نوع موجوديت برتر در نظر مي گيريم.
slide60
زير نو ع هاي همپوشا و مجزا
  • نمونه هاي يك نوع موجوديت برتر بر اساس صفات خاصه مشترك و مجزا در دسته هاي خاص خود دسته بندي مي شوند. حال ممكن است يك نمونه موجوديت در دو دسته قابل دسته بندي باشد در چنين شرايطي به اين نوع موجوديت ها، موجوديت هاي همپوشا (مشترك) گويند.
slide61
زير نو ع هاي همپوشا و مجزا
  • در عين حال ممكن است يك نوع موجوديت فقط در يك دسته بندي از زير نوع موجوديت ها قابل دسته بندي باشد. به اين زير نوع موجوديت ها، موجوديت هاي مجزا مي گويند.
slide62
دسته بندي و وراثت
  • يك زير نوع موجوديت مي تواند زير نوع بيش از يك نوع موجوديت برتر باشد.
  • كه در اين شرايط بعضي از خواص خود را از يك نوع موجوديت برتر و بعضي ديگراز صفات خاصه خود را از يك نوع موجوديت برتر ديگر به ارث مي برد.
  • اين موجوديت هاي برتر مي توانند از يك نوع باشند كه در اين شرايط داراي شناسه هاي يكسان هستند. ولي در شرايطي كه موجوديت هاي برتر از يك نوع نباشند، در واقع وراثت چندگانه رخ داده است. به اين زير نوع ها در اصطلاح دسته (طبقه) مي گويند و در بعضي از كتاب ها به اين زير نوع اصطلاحا نوع اجتماع مي گويند.
slide64
تجمع
  • تجمع بدين معنا است كه يك نوع موجوديت جديد را بر اساس دو يا چند موجوديت مرتبط با يكديگر، به صورت يكپارچه در يك نوع موجوديت واحد ارائه نماييم. بديهي است كه اين نوع موجوديت واحد خود مي تواند با نوع موجوديت هاي ديگر نيز در ارتباط باشد.
slide65
روش مدل سازی UML
  • با مطرح شدن الگوهاي شيء گرايي كه هر موجوديت در جهان واقع را شاملداده هاي آن موجوديت و عملكردهاي مرتبط با آن توصيف مي كرد، طراحان سيستمروش هاي ERوEER را ناكارآمد تشخيص داده و در جستجوي تعريف يكمتودولوژي جديد بودند تا بتوانند عملكرد هر موجوديت را نيز به نمايش در آورند.
  • از اینرو گروه Object Management Group روش استانداردی به نام UML جهت ایجاد سیستم های کاربردی پیشنهاد کردند.
  • مهمترين خصوصيت اين روش، ايجاد امكاني براي ايجاد و نمايش اشياء جهان واقع، بصورت تصويري است.
  • يكي از نكات بسيار مهم در استفاده موثر از این روش وجود دانش كافي در مفاهيم شيء گرايي است.
slide66
مفاهيم اصلي UML
  • اساس روش بر مبناي نمودار (دياگرام) مي باشد. نمونه هایی از این نمودار ها عبارتند از :

• نمودار كلاس

• نمودار چرخه حيات موجوديت

• نمودار مورد استفاده

• نمودار فعاليت

• نمودار پياده سازي

slide67
مفاهيم اصلي UML
  • مهمترين نمودار در اين روش نمودار كلاس مي باشد. اين نمودار مجموعه اي از موجوديت ها و عمليات (پردازش) مرتبط با موجوديت ها را مدل سازي مي كند.
  • عمليات در واقع رفتار شيء را نشان مي دهد و به بياني ديگر رويداد هاي مرتبط با شيء را به نمايش در مي آورد. مفاهيم اصلي در مدلسازي با اين روش عبارتند از:
    • كلاس
    • صفت
    • بستگي
slide68
مفاهيم اصلي UML
  • در روش UMLدوگونه ارتباط بين رده ها وجود دارد كه اين دونوع ارتباط عبارتند از:
    • بستگي ، كه در اين بين مفهوم بستگي همان ارتباط بين كلاس ها است.
    • تجميع ، نيز عبارت است از ارتباط بين يك شيء كل و شيءهاي جزء تشكيل دهنده آن.
slide70
فصل سوم

معماری پایگاه داده

slide71
معماری پایگاه داده
  • هدف كلي :
  • در اين فصل معماري سه سطحي پايگاه داده مورد بحث و بررسي قرار خواهد گرفت.
  • در اين راستا سطوح خارجي، ادراكي و داخلي بصورتي دقيق تر مورد ارزيابي قرار خواهند گرفت.
  • در ادامه با ساير اجزاء پايگاه داده آشنا خواهيم شد و زبان هاي مختلف مورد استفاده درون پايگاه داده نيز بررسي خواهند شد.
slide72
معماري سه سطحي پايگا ه داده
  • از آنجا كه در چگونگي معماري "پايگاه داده ها" حداقل در سالهاي آغازين ايجاد این تکنولوژی بين كارشناسان اتفاق نظر نبود، لذا ANSI/SPARC با توجه به اهميت محيط انتزاعي، معماري پايگاه داده ها را (به عنوان يك معماري استاندارد) پيشنهاد كرد. اين معماري به معماري سه سطحي موسوم است.
  • بايد توجه داشت كه اين سه سطح، اساساً سه سطح "تعريف داد هها" هستند: دوسطح خارجي و ادراكي در محيطي انتزاعي هستند و سطح سوم كه همان سطح داخلي نماي ساده اي از معماري - است در محيط فايلينگ منطقي قرار گرفته است.
slide73
نماي ساده شده معماري سه سطحي

واضح است كه سطح فيزيكي يك لايه پايين تر از سطح داخلي قرار مي گيرد. در بعضي از پايگاه هاي داده، سطح فيزيكي نيز جزئي از معماري محسوب مي گردد.

slide74
معماری پایگاه داده
  • در اين معماري علاوه بر سه سطح، اجزاي ديگري هم ديده مي شود كه در واقع جزء "سيستم پايگاه داده ها" هستند.
  • در اينجا سه سطح و نيزاجزاء ديگر را نام مي بريم:
  • • كاربر
  • • زبان ميزبان
  • • زبان داد هاي فرعي
  • • ديد خارجي
  • • ديد ادراكي
  • • ديد داخلي
  • • فايلهاي فيزيكي
  • • سيستم مديريت پايگا هداد هها
  • • مدير پايگا هداد هها
slide75
شرح سطوح سه گانه
  • ديد (نماي) ادراكي (مفهومي)
  • ديد (نماي) خارجي
  • ديد (نماي) داخلي
slide76
ديد (نماي) ادراكي (مفهومي)
  • ديد يا نماي ادراكي در واقع همان ديد طراح پايگا هداد هها نسبت به داد ه هاي ذخيره شدني در پايگا ه داده است.
  • اين ديد يك ديد جامع (سرتاسري) بوده و تمام نيازهاي كاربران در محيط عملياتي را در بر ميگيرد.
  • اين ديد در يك محيط انتزاعي مطرح است: بنابرين مبتني است بر يك ساختار داد هاي مشخص (از يك مدل داد هاي كه انتزاع لازم را تامين م يكند).
  • اين ديد، با استفاده از عناصر ساختاري اساسي همان ساختار داد هاي، طراحي ميشود.
slide77
نمای ادراکی(مفهومی)
  • اين ديد بايد (پس از طراحي طبعا) توصيف شود. به وصف يا شرح ديد ادراكي، شماي ادراكي م يگوييم. شماي ادراكي نوعي "برنامه" است حاوي دستورات "تعريف داد هها" و "كنترل داد هها" (و نه دستورات عمليات در داد هها). سطح ادراكي در واقع همين شماي ادراكي است.
  • • شماي ادراكي به سيستم داده م يشود و در كاتالوگ سيستم نگهداري مي شود.
  • به بياني ساده، ديد ادراكي همان تعريف جدول مي باشد.
slide78
ديد (نماي) خارجي
  • مفهوم ديد يا نماي خارجي در واقع همان مفهوم ياست كه در تحليل و طراحي يك سيستم بكار برده م يشود. در ادامه تعاريف و نكاتي در مورد ديد خارجي آمده است:
  • ديد كاربر خاص است نسبت به داد ههاي ذخيره شده در پايگا هداد هها.
  • اين ديد جزيي است و نه جامع: نشان دهنده "محدود هاي " از پايگا ه داد ه ها كه به نيازهاي اطلاعاتي يك كاربر خاص پاسخ ميدهد.
  • اين ديد هم در سطح انتزاعي مطرح است: بنابرين مبتني است بر يك ساختارداد ه هاي مشخص و معمولاً همان ساختار داد هاي كه ديد ادراكي بر اساس آن طراحي و تعريف ميشود.
  • اين ديد روي ديد ادراكي طراحي و تعريف مي شود (به همين دليل به جدولهاي سطح ادراكي، جدولهاي مبنا يا پايه ميگويند).
  • به وصف يا تعريف ديد خارجي، شماي خارجي ميگوييم: نوعي "برنامه ” كه كاربر سطح خارجي مينويسد حاوي دستورات "تعريف داد ه ها " و گاه "كنترل داد هها" در همان سطح خارجي. شماي خارجي هم به سيستم داده ميشود و در كاتالوگ آن نگهداري مي شود.
  • به تعريف مجموعه ديدهاي خارجي كاربر، سطح خارجي گفته ميشود.
slide79
شمايي از نايكساني ساختار دادهاي در سطوح ادراكي و خارجي
slide80

نكته: حداقل از لحاظ نظري مي توان گفت كه ساختار (مدل) داده اي در دو سطح انتزاعي يعني سطح خارجي و سطح ادراكي مي تواند يكسان نباشد. با اين وصف، بديهي است كه يك نرم افزار واسط براي تبديل دو ساختار به يكديگر لازم است.

slide81
ديد (نماي) داخلی
  • سطح داخلي، همان سطح فايلينگ منطقي پايگاه داده هاست