หน่วยที่ 2 แบบจำลองความสัมพันธ์ของข้อมูลและการจัดทำ E-R Diagram

หน่วยที่ 2 แบบจำลองความสัมพันธ์ของข้อมูลและการจัดทำ E-R Diagram สถาปัตยกรรมของระบบฐานข้อมูล ความสัมพันธ์ รูปแบบของฐานข้อมูล แบบจำลองความสัมพันธ์ข้อมูล E-R Diagram

ระดับภายนอก (External Level) ระดับของข้อมูล ระดับแนวคิด(Conceptual Level) ระดับภายใน (Internal Level)

ความหมายของระดับข้อมูลภายนอกความหมายของระดับข้อมูลภายนอก ระดับข้อมูลภายนอก หรือ วิว (External Level)เป็นระดับข้อมูลที่ผู้ใช้แต่ละคนต้องการดูข้อมูล เช่น งานวัดผลต้องการรหัสนักศึกษา รหัสวิชา ชื่อวิชา ค่าระดับคะแนน หรือ งานการเงินต้องการดูข้อมูลเกี่ยวกับรหัสนักศึกษา จำนวนเงิน ที่ลงทะเบียน เป็นต้น

ความหมายของระดับข้อมูลระดับแนวคิดความหมายของระดับข้อมูลระดับแนวคิด ระดับข้อมูลแนวคิด หรือ ระดับหลักการ(Conceptual Level)เป็นระดับข้อมูลที่ผู้บริหารฐานข้อมูลเป็นผู้วางระบบและ ออกแบบฐานข้อมูลว่ามีเอ็นทิตี้ โครงสร้างข้อมูล ความสัมพันธ์และ ข้อจำกัดต่าง ๆ เกี่ยวกับสิทธิการใช้ข้อมูลอย่างไรบ้างเพื่อให้ผู้ใช้ ระดับภายนอกสามารถเรียกใช้ข้อมูลได้หลายรูปแบบที่แตกต่างกัน

ความหมายของระดับข้อมูลภายในความหมายของระดับข้อมูลภายใน ระดับข้อมูลภายใน (Internal Level) คือ ระดับข้อมูลที่จัดให้เข้าสู่ระบบฐานข้อมูลจริง ซึ่งผู้ใช้ไม่จำเป็นต้อง ทราบรายละเอียดที่เกี่ยวกับการจัดเก็บข้อมูลว่ามีโครงสร้างในการ จัดเก็บในรูปแบบใด รวมถึงวิธีการเข้าถึงข้อมูลต่าง ๆ ในฐานข้อมูล เพื่อดึงข้อมูลที่ต้องการ

ความเป็นอิสระของข้อมูลความเป็นอิสระของข้อมูล ความเป็นอิสระทางกายภาพ ความเป็นอิสระทางตรรก

ความเป็นอิสระของข้อมูล คือความเป็นอิสระของข้อมูลในแต่ละระดับ กล่าวคือ หากมีการเปลี่ยนแปลงข้อมูลในระดับใดระดับหนึ่งจะไม่กระทบกระเทือนกับข้อมูลในระดับอื่น ๆ ความเป็นอิสระของข้อมูลถือว่ามีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการจัดเก็บข้อมูลและการประยุกต์ใช้ เพื่อให้งานออกมามีประสิทธิภาพ โดยที่ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องคอยทำการแก้ไขโปรแกรมที่ตนเองใช้อยู่ ทุก ๆ ครั้งที่มีการเปลี่ยนแปลงแก้ไขในฐานข้อมูล นั้น ๆ

ความเป็นอิสระทางกายภาพ (Physical Data Independence) คือลักษณะการเปลี่ยนแปลงแก้ไขข้อมูลหรือโครงสร้างในระดับภายในของระบบฐานข้อมูล เช่น การเพิ่มประสิทธิภาพในการเรียกใช้ข้อมูลให้เร็วขึ้น โดยการเพิ่ม Disk อีกหนึ่ง Disk จะไม่กระทบถึงผู้ใช้ ผู้ใช้เคยเรียกใช้ข้อมูลอย่างไรก็เรียกใช้ได้เหมือนเดิม โดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงข้อมูลหรือโปรแกรมใด ๆ ทั้งสิ้น

ความเป็นอิสระแบบตรรก (Logical Data Independence) คือการเปลี่ยนแปลงข้อมูลหรือโครงสร้างในระดับภายนอกหรือระดับแนวคิดเช่น การเพิ่ม Entity หรือAttribute ในฐานข้อมูล เมื่อผู้ใช้ ดึงข้อมูลออกมาใช้ก็ไม่มีความรู้สึกแตกต่างไปจากเดิม

ความหมายของความสัมพันธ์ความหมายของความสัมพันธ์ หมายถึงความสัมพันธ์ระหว่าง Entity กับ Entity เช่น ความสัมพันธ์ระหว่างเอนทิตี้ ลูกค้ากับเอนทิตี้ใบสั่งซื้อ

ประเภทของความสัมพันธ์ประเภทของความสัมพันธ์ ความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อหนึ่ง นักเรียน คณะวิชา ความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อกลุ่ม คณะวิชา นักเรียน ความสัมพันธ์แบบกลุ่มต่อกลุ่ม สินค้า ใบสั่งซื้อ

ความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อหนึ่งความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อหนึ่ง คือความสัมพันธ์ของเอนทิตี้หนึ่งมีความสัมพันธ์กับอีก เอนทิตี้หนึ่งในลักษณะ หนึ่ง ต่อ หนึ่ง เช่น นักศึกษา 1 คน สามารถสมัครเรียนได้เพียง 1 คณะวิชา เท่านั้น

ความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อกลุ่มความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อกลุ่ม • คือความสัมพันธ์ของเอนทิตี้หนึ่งมีความสัมพันธ์กับอีกเอนทิตี้หนึ่งในลักษณะ หนึ่ง ต่อ กลุ่ม เช่น คณะวิชา 1 คณะวิชาสามารถรับสมัครนักศึกษาได้มากว่า 1 คน

ความสัมพันธ์แบบกลุ่มต่อกลุ่มความสัมพันธ์แบบกลุ่มต่อกลุ่ม • คือความสัมพันธ์ของเอนทิตี้หนึ่งมีความสัมพันธ์กับอีกเอนทิตี้หนึ่งในลักษณะกลุ่มต่อกลุ่ม เช่น ใบสั่งซื้อ 1 ใบ สามารถสั่งซื้อสินค้าได้ครั้งละหลายรายการ และสินค้า 1 รายการ สามารถปรากฏในใบสั่งซื้อได้หลายใบ

ฐานข้อมูลแบบลำดับขั้นฐานข้อมูลแบบลำดับขั้น รูปแบบของฐานข้อมูล ฐานข้อมูลแบบเครือข่าย ฐานข้อมูลแบบตารางสัมพันธ์

ฐานข้อมูลแบบลำดับขั้นฐานข้อมูลแบบลำดับขั้น เป็นฐานข้อมูลที่มีลักษณะโครงสร้างคล้ายกับโครงสร้างของ ต้นไม้ที่กลับเอาส่วนของรากขึ้นด้านบน จุดที่มีการแตกกิ่งก้านสาขา ออกไปจะเรียกว่าโหนด (NODE) โดยที่แต่ละโหนดสามารถ แตกย่อยเป็นโหนดใหม่ได้อีก ซึ่งรูปแบบของฐานข้อมูลแบบนี้ บางครั้งเรียกว่าฐานข้อมูลแบบ พ่อ- ลูก เพราะโหนดที่แตกย่อย แต่ละโหนดนั้นจะมีโหนดที่เป็นโหนดแม่ได้เพียง 1 โหนดเท่านั้น

ฐานข้อมูลแบบเครือข่าย ฐานข้อมูลแบบเครือข่าย เป็นฐานข้อมูลที่มีโครงสร้างคล้ายกับฐานข้อมูลแบบลำดับขั้นแต่ต่างกันตรงที่ฐานข้อมูลแบบเครือข่าย โหนดลูกอาจมีโหนด พ่อ-แม่ มากกว่า 1 โหนดได้

ฐานข้อมูลแบบตารางสัมพันธ์ฐานข้อมูลแบบตารางสัมพันธ์ เป็นรูปแบบฐานข้อมูลที่เก็บข้อมูลในลักษณะของคอลัมน์และแถว

ENTITY PK FK แผนกวิชา

ENTITY PK FK อาจารย์

ENTITY PK FK นักศึกษา

ENTITY PK รายวิชา

ENTITY Composit Key ค่าระดับคะแนน

คุณสมบัติที่สำคัญของรีเลชั่นคุณสมบัติที่สำคัญของรีเลชั่น • แต่ละคอลัมน์ในตารางหนึ่ง ๆ จะตัองมีชื่อเรียกที่แตกต่างกัน • ชื่อของแต่ละคอลัมน์ คือชื่อของ Attribute 2. ค่าของข้อมูลในแต่ละคอลัมน์จะต้องอยู่ในโดเมนที่กำหนดไว้ 3. ข้อมูลในแต่ละแถวของตารางจะต้องแตกต่างกัน 4. การเรียงลำดับก่อนหลังจากซ้ายไปขวาของคอลัมน์ในตาราง ไม่มีความสำคัญ 5. การเรียงลำดับก่อนหลังจากบนลงล่างของแถวในตาราง ไม่มีความสำคัญ

กฎของความคงสภาพ เพื่อให้ข้อมูลในฐานข้อมูลมีความถูกต้อง มี 2 กฎ คือ - กฎเพื่อความคงสภาพของเอนทิตี้ (Entity Integrity Rule) - กฎเพื่อความคงสภาพของการอ้างอิง (Referential Integrity Rule)

การควบคุมให้เป็นไปตามกฎของการอ้างอิง ทำได้ 3 วิธี คือ • 1. การกระทำแบบมีข้อจำกัด (RESTRICTED) • 2. การกระทำแบบต่อเนื่อง (CASCADES) • 3. การใส่ค่านัล (NULLIFIES)

แผนภาพ E-R Diagram แผนภาพ E-R เป็นแบบจำลองในระดับหลักการ เป็นเครื่องมือที่ช่วยในการสื่อสารระหว่างผู้ออกแบบ และผู้ใช้ฐานข้อมูล และเป็นอิสระจากซอฟท์แวร์ ที่ใช้สร้างฐานข้อมูล

องค์ประกอบของแผนภาพ E-R เอนทิตี้ (Entity) แอททริบิวต์ (Attribute) ความสัมพันธ์ระหว่างเอนทิตี้ (Relationship)

สัญลักษณ์ที่ใช้ในการทำ E-R Diagram สัญลักษณ์ที่ใช้แทน เอนทิตี้ สัญลักษณ์ที่ใช้แทนแอททริบิวต์ สัญลักษณ์ที่ใช้แทนความสัมพันธ์

จำนวนชนิดของเอนทิตี้ในความสัมพันธ์จำนวนชนิดของเอนทิตี้ในความสัมพันธ์ (Degree of Relationship Degree ของความสัมพันธ์แบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ - ความสัมพันธ์แบบยูนารี - ความสัมพันธ์แบบไบนารี - ความสัมพันธ์แบบเทอร์นารี

นักศึกษา วิชา พักอยู่ห้องเดียวกันกับ เป็นวิชาที่ต้อง ศึกษาก่อน ความสัมพันธ์แบบยูนารี (Unary Relationship คือความสัมพันธ์แบบรีเคอร์ซีพ (Recursive Relationship) หมายถึงความสัมพันธ์ระหว่างเอนทิตี้ชนิดเดียวกัน หรือ ความสัมพันธ์ ในตัวเอง เช่น

สั่งซื้อ สินค้า ลูกค้า สังกัด หน่วยงาน พนักงาน ความสัมพันธ์แบบไบนารี (Binary Relationship คือความสัมพันธ์ระหว่างเอนทิตี้ 2 ชนิด เป็นความสัมพันธ์ แบบสองทาง หมายถึงเอนทิตี้หนึ่งมีความสัมพันธ์กับเอนทิตี้ต่างประเภทกัน

จัดส่ง คลังสินค้า ผู้ขาย ชิ้นส่วนอุปกรณ์ ความสัมพันธ์แบบเทอร์นารี (Ternary Relationship คือความสัมพันธ์ระหว่างเอนทิตี้ 3 ชนิด เป็นความสัมพันธ์ แบบ 3 ทาง คือ เอนทิตี้ต่างกัน 3 ประเภท มีความเกี่ยวข้องกัน

คาร์ดินอลลิตี้ของความสัมพันธ์ (Cardianlity of Relationship) คือการกำหนดค่าต่ำสุด (Minimal Cardinality และค่าสูงสุด (Maximal Cardinality) ของเอนทิตี้แต่ละประเภท

ค่าต่ำสุดและค่าสูงสุดเป็น 1 ค่าต่ำสุดเป็น 0 และค่าสูงสุดเป็น 1 ค่าต่ำสุดเป็น 0 และค่าสูงสุดมีค่าเป็นบวก ค่าต่ำสุดเป็น 1 และค่าสูงสุดมีค่าเป็นบวก สัญลักษณ์ที่ใช้ในการกำหนด คาร์ดินอลลิตี้ของความสัมพันธ์ แบ่งเป็น 4 ประเภท ดังนี้

การแปลงข้อมูลจาก E-R Diagram ให้เป็นฐานข้อมูลชนิดตารางสัมพันธ์ ให้แปลงหนึ่งเอนทิตี้เป็น 1 ตาราง ให้แปลงหนึ่งความสัมพันธ์เป็น 1 ตาราง

วิธีเลือกแอททริบิวต์ที่เป็นคีย์หลักให้พิจารณาจากเงื่อนไขดังนี้วิธีเลือกแอททริบิวต์ที่เป็นคีย์หลักให้พิจารณาจากเงื่อนไขดังนี้ 1. ถ้าเป็นความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อหนึ่ง จะเลือกเอา แอททริบิวต์ใดมาเป็นคีย์หลักก็ได้ 2. ถ้าเป็นความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อกลุ่มจะเลือกเอา แอททริบิวต์ด้านกลุ่มมาเป็นคีย์หลัก 3. ถ้าเป็นความสัมพันธ์แบบกลุ่มต่อกลุ่มจะเลือกเอา แอททริบิวต์ทั้งสองด้านมาเป็นคีย์หลัก

หน่วยที่ 2 แบบจำลองความสัมพันธ์ของข้อมูลและการจัดทำ E-R Diagram