วิชา ฐานข้อมูลเบื้องต้น

แบบฝึกหัดท้ายบทที่  1

1.จงสรุปแนวคิดในการจัดการข้อมูลจากอดีตถึงปัจจุบัน

1. ระบบจัดการฐานข้อมูลหรือดีบีเอ็มเอส คือ ซอฟต์แวร์ที่ใช้จัดการฐานข้อมูล ทำหน้าที่เกี่ยวกับการนิยามข้อมูล การจัดการข้อมูล การดูแลความปลอดภัยและความถูกต้องของข้อมูล การฟื้นสภาพข้อมูลและควบคุมภาวะพร้อมกัน การจัดทำพจนานุกรมข้อมูล
2. ระบบจัดการฐานข้อมูลมีประโยชน์ต่อฐานข้อมูลดังนี้ คือ ความเป็นอิสระของข้อมูล ความปลอดภัยของข้อมูล การกำหนดสิทธิในการใช้ข้อมูล การฟื้นสภาพข้อมูลอัตโนมัติเมื่อระบบเกิดความเสียหาย การดูแลผู้ใช้หลายคนให้สามารถทำงานพร้อมกัน การใช้ข้อมูลร่วมกัน และการควบคุมความถูกต้องของข้อมูล
3. ระบบจัดการฐานข้อมูลมีส่วนประกอบที่สำคัญ คือ ส่วนการจัดการฐานข้อมูล ส่วนประมวลผลสอบถาม ส่วนแปลภาษานิยามข้อมูล และส่วนรหัสออบเจกต์ของโปรแกรมประยุกต์
4. ภาษาหลักที่ใช้ในระบบจัดการฐานข้อมูล คือ ภาษานิยามข้อมูลและภาษาจัดการข้อมูล ภาษานิยามข้อมูลใช้สำหรับกำหนดโครงสร้างฐานข้อมูล ภาษาจัดการข้อมูลใช้สำหรับสอบถามข้อมูลเพิ่มข้อมูล ลบข้อมูล เปลี่ยนแปลงแก้ไขข้อมูลที่อยู่ในฐานข้อมูล เกณฑ์หลักที่ใช้ในการจำแนกประเภทของระบบจัดการฐานข้อมูล คือ แบบจำลองข้อมูล
5. สถาปัตยกรรมไคลเอ็นต์เซอร์ฟเวอร์มี 2 ส่วนที่สำคัญ คือ เซอร์ฟเวอร์หรือแบ็กเอนด์หรือเครื่องให้บริการ และไคลเอ็นต์หรือฟรอนเอนด์หรือเครื่องใช้บริการ โดยเครื่องให้บริการฐานข้อมูลจะต้องมีระบบจัดการฐานข้อมูลอยู่ที่เครื่องเซอร์ฟเวอร์ การใช้งานฐานข้อมูลแบบไคลเอ็นต์เซอร์ฟเวอร์มี 3 ลักษณะ คือ ไคล์เอ็นต์เซอร์ฟเวอร์แบบเอสคิวแอล ไคลเอ็นต์เซอร์ฟเวอร์แบบเมสเซส และไคลเอ็นต์เซอร์ฟเวอร์แบบ 3 ระดับชั้น

2.  โครงสร้างข้อมูลของแฟ้มข้อมูลประกอบด้วยอะไรบ้าง จงอธิบาย

           -  บิต  (bit)  :  ประกอบด้วยเลขฐานสอง  ใช้แทนค่าหน่วยที่เล็กที่สุดของข้อมูลคอมพิวเตอร์  โดยหน่วยที่จะใช้มีค่า  0  และ  1  เท่านั้น

         -  ไบต์  (byte)  :  การนำเอาหลายๆบิตมาเรียงต่อกัน  เช่น  1  ไบต์ มี  8  บิต  ก็คือการนำเอาเลข  1  กับ  0  มาเรียงต่อกัน  8  ตัวจนครบ  1  ไบต์เพื่อให้ได้อักขระหนึ่งตัว

         -  ฟิลด์  (field)  :  การนำเอาขักขระตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไปมารวมกันเพื่อให้เกิดความหมาย  เช่น  ฟิลด์  std_name  ใช้เก็บข้อมูลนักศึกษา

         -  เรคอร์ด  (record)  :  กลุ่มของฟิลด์ที่สัมพันธ์กัน  ใน  1  เรคคอร์ดประกอบด้วยฟิลด์ต่างๆ

 

         -  ไฟล์  (file)  :  กลุ่มของเรคคอร์ดที่สัมพันธ์กัน  เช่น  แฟ้มประวัตินักศึกษา จะประกอบด้วยเรคคอร์ดของนักศึกษาทั้งหมดในมหาวิทยาลัย

         -  Database  :  การรวมกันของหลาย  files

3.    การเก็บข้อมูลแบบแฟ้มข้อมูลมีข้อจำกัดอย่างไร จงอธิบาย

1 เกิดความซ้ำซ้อนของข้อมูล(data redundancy) เนื่องจากแต่ละฝ่ายมีแฟ้มข้อมูลของตนเอง คือ ข้อมูลชุดเดียวกันมีการจัดเก็บในแฟ้มข้อมูลที่ต่างกัน หรือข้อมูลชุดเดียวกันถูกจัดเก็บอยู่ในสองแฟ้มข้อมูลหรือมากกว่า ซึ่งจะทำให้เป็นการสิ้นเปลืองเนื้อที่และแรงงานในการจัดเก็บข้อมูลที่ซ้ำซ้อนนั้น

2 ลำบากต่อการแก้ไข (updating difficulties) ความซ้ำซ้อนของข้อมูลจะทำให้ยากต่อการแก้ไขข้อมูลเหล่านั้น เนื่องจากถ้ามีข้อมูลใดเปลี่ยนแปลงจะต้องทำการเปลี่ยนแปลงข้อมูลทุกแฟ้มข้อมูลที่มีข้อมูลซ้ำกันทั้งหมด ทำให้อาจเกิดข้อผิดพลาดได้ และเกิดความสับสนหากข้อมูลในแต่ละแฟ้มข้อมูลไม่ตรงกัน รวมทั้งสิ้นเปลืองแรงงานในการเปลี่ยนแปลงแก้ไขข้อมูลที่ซ้ำซ้อนนั้นด้วย

3 เกิดความขัดแย้งของข้อมูล (data inconsistency) เป็นปัญหาที่มีเกิดจากการจัดเก็บข้อมูลที่ซ้ำซ้อน เนื่องจากการจัดเก็บข้อมูลชุดเดียวกันในหลายแฟ้มข้อมูล อาจทำให้ข้อมูลชุดเดียวกันมีค่าที่แตกต่างกันได้ในแต่ละแฟ้มข้อมูล ถ้ามีการแก้ไขปรับปรุงข้อมูลไม่ครบถ้วน ซึ่งทำให้ไม่ทราบว่าข้อมูลชุดใดคือข้อมูลที่ถูกต้องที่สุด

4 เกิดการผูกติดกับข้อมูล (data dependence) เมื่อโปรแกรมได้ถูกพัฒนาสำหรับใช้กับแฟ้มข้อมูลใดโดยเฉพาะ จะทำให้เกิดการผูกติดกันกับรูปแบบของข้อมูล กล่าวคือ ถ้าโปรแกรมหรือรูปแบบข้อมูลฝ่ายหนึ่งฝ่ายใดเกิดการเปลี่ยนแปลง จะทำให้อีกฝ่ายต้องมีการแก้ไขด้วย ซึ่งเป็นการเพิ่มต้นทุนในการพัฒนาโปรแกรม

5 การกระจัดกระจายของข้อมูล (data dispersion) ถ้าข้อมูลถูกจัดเก็บอยู่ในแหล่งต่าง ๆ อย่างกระจัดกระจายและไม่เป็นระบบ โดยมีโครงสร้างและรูปแบบของข้อมูลผูกติดอยู่กับโปรแกรมที่ใช้งานข้อมูลเหล่านั้น จะทำให้เกิดความยากในการใช้ข้อมูลร่วมกันของโปรแกรมอื่น เนื่องจากต้องมีการพัฒนาโปรแกรมใหม่เพื่อให้ใช้รูปแบบข้อมูลที่แตกต่างกันได้

6 การใช้ประโยชน์จากข้อมูลลดลง (underutilization of data) เนื่องจากต้องมีการพัฒนาโปรแกรมโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานข้อมูลเพื่องานนั้นๆ โดยไม่สามารถใช้โปรแกรมเดิมที่ใช้งานอยู่ได้ ทำให้ผู้ใช้เข้าถึงข้อมูลเหล่านั้นได้ยาก และปฏิเสธที่จะใช้งานในที่สุด

 4.      ฐานข้อมูลคืออะไร และแยกตัวอย่างฐานข้อมูลที่นักศึกษารู้จักมาสองระบบ

ฐานข้อมูล  คือ  รายละเอียดข้อมูลที่เกี่ยวข้องกัน  ซึ่งจะถูกนำมาใช้งานในด้านต่างๆ  โดยข้อมูลเหล่านี้จะถูกจัดเก็บไว้ให้เป็นศูนย์กลางอย่างมีระบบ  ซึ่งสามารถเรียกใช้งานรวมกันได้  เพื่อประโยชน์ในการจัดการและการเรียกใช้ข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพ  เช่น  ฐานข้อมูลการสั่งซื้อสินค้าและฐานข้อมูลลูกค้า

5.      ฐานข้อมูลช่วยแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นกับการเก็บข้อมูลในแฟ้มข้อมูลอย่างไร

      1. ลดความซ้ำซ้อนของข้อมูล

          2. รักษาความถูกต้องของข้อมูล

          3. มีความเป็นอิสระของข้อมูล

          4. มีความปลอดภัยของข้อมูลสูง

          5. ใช้ข้อมูลร่วมกันโดยมีการควบคุมจากศูนย์กลาง

          6. หลีกเลี่ยงความขัดแย้งของข้อมูลได้

 

    6. ระบบจัดการ ฐานข้อมูล (DBMS) คืออะไร มีส่วนสำคัญต่อฐานข้อมูลอย่างไร

        

          ระบบจัดการฐานข้อมูล (Database Management System) หรือที่เรียกว่า ดีบีเอ็มเอส (DBMS) เป็นกลุ่มโปรแกรมที่ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในระบบติดต่อระหว่างผู้ใช้กับฐานข้อมูล เพื่อจัดการและควบคุมความถูกต้อง ความซ้ำซ้อน และความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลต่างๆ ภายในฐานข้อมูล ซึ่งต่างจากระบบแฟ้มข้อมูลที่หน้าที่เหล่านี้จะเป็นหน้าที่ของโปรแกรมเมอร์ ในการติดต่อกับข้อมูลในฐานข้อมูลไม่ว่าจะด้วยการใช้คำสั่งในกลุ่มดีเอ็มแอล (DML) หรือ ดีดีแอล (DDL) หรือจะด้วยโปรแกรมต่างๆ ทุกคำสั่งที่ใช้กระทำกับข้อมูลจะถูกดีบีเอ็มเอสนำมาแปล (คอมไพล์) เป็นการปฏิบัติการ (Operation) ต่างๆ ภายใต้คำสั่งนั้นๆ เพื่อนำไปกระทำกับตัวข้อมูลภายในฐานข้อมูลต่อไป สำหรับส่วนการทำงานตางๆ ภายในดีบีเอ็มเอสที่ทำหน้าที่แปลคำสั่งไปเป็นการปฏิบัติการต่างๆ กับข้อมูลนั้น

                              มีส่วนสำคัญต่อฐานข้อมูลดังต่อไปนี้ 

-   แปลงคำสั่งที่ใช้จัดการกับข้อมูลภายในฐานข้อมูล ให้อยู่ในรูปแบบที่ฐานข้อมูลเข้าใจ

-  นำคำสั่งต่าง ๆ ซึ่งได้รับการแปลแล้ว ไปสั่งให้ฐานข้อมูลทำงาน เช่น การเรียกใช้ (Retrieve) จัดเก็บ (Update) ลบ (Delete) เพิ่มข้อมูล (Add)

- ป้องกันความเสียหายที่จะเกิดขึ้นกับข้อมูลภายในฐานข้อมูล โดยจะคอยตรวจสอบว่าคำสั่งใดที่สามารถทำงานได้ และคำสั่งใดที่ไม่สามารถทำงานได้

-  รักษาความสัมพันธ์ของข้อมูลภายในฐานข้อมูลให้มีความถูกต้องอยู่เสมอ

-เก็บรายละเอียดต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลภายในฐานข้อมูลไว้ในพจนานุกรมข้อมูล (Data Dictionary) ซึ่งรายละเอียดเหล่านี้มักจะถูกเรียกว่า เมทาดาตา (MetaData) ซึ่งหมายถึง "ข้อมูลของข้อมูล"

- ควบคุมให้ฐานข้อมูลทำงานได้อย่างถูกต้องและมีประสิทธิภาพได้

- ควบคุมสถานะภาพของคอมพิวเตอร์ในการแปลสภาพฐาน
7.      ยกตัวอย่าง ฐานข้อมูลกับการดำเนินชีวิตประจำวัน     

ฐานข้อมูลกับการดำเนินชีวิตประจำวัน  คือ 

1.  การลงทะเบียนนักศึกษา

2.  การใช้บริการธนาคาร

3.  การใช้บริการร้านเช่าหนังสือ