Database_Models_(Power_Point)

Report
‫مدلهاي پایگاه اطالعاتی‬
‫فهرست مطالب‬
‫‪ ‬روشهاي ذخيره داده ها‬
‫‪ ‬تاریخچه پایگاه اطالعاتي‬
‫‪ ‬تعريف پايگاه اطالعاتي‬
‫‪ ‬مدل كردن پايگاههاي اطالعاتي‬
‫‪ ‬مدلهاي پايگاههاي اطالعاتي‬
‫‪ ‬سيستم مديريت پايگاه اطالعاتي‬
‫‪ ‬منابع‬
‫روشهاي ذخيره داده ها‬
‫‪ )1‬سيستم فايلی ساده (روش سنتي) (‪)File System‬‬
‫‪ )2‬سيستم پايگاه اطالعاتي (‪)Database System‬‬
‫سيستم فايلی ساده (روش سنتي) (‪)File System‬‬
‫ويژگيها ‪:‬‬
‫‪ ‬مجزا قرار گرفتن داده ها در فايلها و طراحي سيستم جداگانه براي استفاده از‬
‫فايلهای داده‬
‫‪ ‬هر فایل یکنواخت شامل آرایه های دو بعدی از اقالم اطالعاتی‬
‫‪ ‬وارد شدن داده ها از یک برنامه به برنامه دیگر‬
‫‪ ‬ايجاد فایلهای داده به منظور تأمين یک سری نیازهای خاص پردازش ی‬
‫‪ ‬هدف هر برنامه رفع نیازهای یک واحد خاص یا یک گروه خاص ی از کاربران‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ارجاع هر برنامه ي كاربردي تنها به فايل داده ای مربوط به خود‬
‫ذخيره اطالعات بصورت رشتهء پيوسته اي از بايتها‬
‫سيستم فايلی ساده (روش سنتي) (‪)File System‬‬
‫سيستم فايلی ساده (روش سنتي) (‪)File System‬‬
‫مزايا ‪:‬‬
‫‪ ‬كارآيي‬
‫‪ ‬سادگي‬
‫‪ ‬سفارش ي كردن‬
‫‪ ‬استفادهء مؤثر از فضا (حافظه)‬
‫سيستم فايلی ساده (روش سنتي) (‪)File System‬‬
‫معايب ‪:‬‬
‫‪ ‬مشكل بودن مكان يابي و عمليات آن روي داده ها‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫تفكيك داده ها‬
‫وابستگي داده ها و برنامه‬
‫ناسازگاري )‪(Data Inconsistency‬‬
‫افزونگي بيش از حد داده ها )‪(Data Redundancy‬‬
‫مشكالت يكپارچگي )‪(Atomicity‬‬
‫عدم دستيابي همزمان‬
‫كاهش صحت داده ها )‪(Data Correctness‬‬
‫عدم سهولت رعايت جامعيت )‪(Universality‬‬
‫مشکالت امنيتي )‪(Data Security‬‬
‫سيستم پايگاه اطالعاتي (‪)Database System‬‬
‫ويژگيها ‪:‬‬
‫‪ ‬کانون توجه‪ ،‬داده هاست و نه شیوه های پردازش آنها‬
‫‪ ‬داده ها بعنوان یک منبع مشترک مورد استفاده کاربران مختلف‬
‫‪ ‬سيستم مديريت پايگاه داده (‪ )DBMS‬بعنوان واسطه بين برنامه هاي‬
‫كاربردي و پايگاه داده‬
‫‪ ‬الصاق بر چسب و دسته بندي قطعات مختلف داده ها‬
‫‪ ‬فراهم كردن ابزار بسيار قدرتمندي براي مديريت اطالعات‬
‫‪ ‬ذخيره كليه داده ها به صورت مجتمع در پايگاه داده‬
‫سيستم پايگاه اطالعاتي (‪)Database System‬‬
‫‪DBMS‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫سيستم پايگاه اطالعاتي (‪)Database System‬‬
‫چند نمونه از کاربردهای سيستم پايگاه اطالعاتي ‪:‬‬
‫‪ ‬انجام کليه تراکنش های بانکداري‬
‫‪ ‬رزرواسيون و زمانبندي خطوط هوايي‬
‫‪ ‬ثبت نام دانشجويان‪ ،‬واحدگيری و ثبت نمرات در مراکز آموزش ی‬
‫‪ ‬ثبت اطالعات مشتريان‪ ،‬محصوالت و فاکتورهای خريد و فروش‬
‫‪ ‬پيگيري سفارشات و پيشنهادات در فروش ‪Online‬‬
‫‪ ‬ثبت رکوردهاي کارمندان و محاسبات حقوق‪ ،‬کسورات مالياتي در سازمان ها‬
‫سيستم پايگاه اطالعاتي (‪)Database System‬‬
‫مزايا ‪:‬‬
‫‪ ‬تجمع‪ :‬وحدت ذخيره سازي داده هاي عملياتي و کنترل متمرکز آنها‬
‫‪ ‬كاهش افزونگي داده ها )‪(Non Redundancy‬‬
‫‪ ‬كنترل بهتر‬
‫‪ ‬پرهيز از ناسازگاري (سازگاري) (‪)Consistency‬‬
‫‪ ‬استقالل برنامه هاي كاربردي و داده (‪)Independence‬‬
‫‪ ‬قابليت انعطاف (‪)Flexibility‬‬
‫‪ ‬به اشتراك گذاشتن داده ها (‪)Shared‬‬
‫سيستم پايگاه اطالعاتي (‪)Database System‬‬
‫مزايا (ادامه) ‪:‬‬
‫‪ ‬ماندگاري (‪)Persistence‬‬
‫‪ ‬اعتبار (‪)Validity‬‬
‫‪ ‬افزايش مسائل امنيتي و اعمال آسان محدوديتهاي آن (‪)Security‬‬
‫‪ ‬ايجاد تعادل بين درخواستهاي تداخلي‬
‫‪ ‬راحتی پياده سازی برنامه های کاربردی جديد‬
‫‪ ‬تعدد شيوههاي دستيابي و تسهيل دستيابي به دادهها‬
‫‪ ‬مدلينگ دادههاي عملياتي بر اساس ساختار آنها‬
‫سيستم پايگاه اطالعاتي (‪)Database System‬‬
‫معايب ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫پيچيدگي و دشواري و زمانبر بودن طراحی اين سيستمها‬
‫صرف هزينه قابل توجه براي سخت افزار و نصب نرم افزار‬
‫تأثير آسيب ديدن پايگاه داده روی کليه برنامه های کاربردی‬
‫هزينه زياد برای تبديل سيستم فايلی به سيستم پايگاه داده‬
‫نيازمند تعليم اوليه برنامه نويسان و کاربران‬
‫نياز به تهيه چندين کپی پشتيبان از پايگاه داده‬
‫فاجعه انگيز بودن خطاهای برنامه‬
‫طوالنی بودن زمان اجرای هر برنامه‬
‫وابستگي زياد به عمليات سيستم مديريت پايگاه داده‬
‫تاریخچه پایگاه اطالعاتي‬
‫دهه ‪ : ۱۹۶0‬گسترش اولين سيستم مديريت پایگاه داده و ايجاد دو مدل سلسله مراتبي و شبكه اي‬
‫(توسط پيشگاماني از جمله چارلز باخمن)‬
‫‪ : 1970‬ايجاد مدل رابطه اي توسط ‪E. F. Codd‬‬
‫اوايل دهه ‪ : 1970‬بكار گيري عنوان بانک دادهای در اروپا‬
‫اواخردهه ‪ : 1970‬بكار گيري عنوان بانک دادهای در امريكا‬
‫‪ : 1980‬پژوهش بر روی مدلهاي توزیع شده و ماشينهای پایگاهی‬
‫‪ : 1990‬توجه به مدل ش ی گراء‬
‫اواخردهه ‪ : 1990‬رشد جهاني وب و پشتيباني ‪DBMS‬ها از واسط وب به داده‬
‫‪ : 2000‬نوآوری پایگاه اکسامال (‪ )XML‬و زبان تقاضاي ‪XQuery‬‬
‫تعريف پايگاه اطالعاتي (‪)Database‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫مجموعه اي سازمان يافته و بدون افزونگي از اطالعات و داده های مرتبط بهم‬
‫مجموعه اي از فايلهاي مرتبط بهم‬
‫مجموعهای از رکوردها یا تکههایی از یک شناخت‬
‫مجموعهای از رکوردهای ذخيره شده در رایانه‪ ،‬با یک روش سیستماتیک (اصولی)‬
‫مجموعهای از دادههایی با خصوصیات یکسان‬
‫مجموعهای از موجودیتهای مرتبط به هم‪ ،‬شامل جداول‪ ،‬فرمها‪ ،‬گزارشها‪ ،‬پرس و‬
‫جوها و اسکریپتها‬
‫مدل كردن پايگاههاي اطالعاتي (‪)Data Modeling‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫مدل داده نشاندهنده طرح خاص ی از بانک اطالعاتی‬
‫روش ی برای توصيف داده ها و عمليات روی آنها در سطوح مختلف معماری پايگاه‬
‫داده‬
‫قالب قراردادی برای ساخت و کارکردن با داده‬
‫توصيف پديده های دنيای واقعی و تعریف ساختار داده‬
‫‪ ‬تعیين چگونگي نمايش داده ها توسط یک ‪DBMS‬‬
‫‪ ‬ساختاري منطقي از نحوهء ذخيره سازي ركوردها در يك پايگاه اطالعاتي‬
‫‪ ‬روش ي براي به تصوير كشاندن روابط انتزاعي بين داده ها‬
‫مدلهاي پايگاههاي اطالعاتي (‪)Database Models‬‬
‫شیوه های مختلف مدل سازی داده ها در پایگاه طراحی‪:‬‬
‫‪ ‬تخت (‪)Flat or Table Model‬‬
‫‪ ‬سلسله مراتبي (‪)Hierarchical Model‬‬
‫‪ ‬شبكه اي (‪(Network Model‬‬
‫‪ ‬رابطه اي )‪(Relational Model‬‬
‫‪ ‬ش یء گرا )‪(Object Oriented‬‬
‫‪ ‬نیمه ساخت یافته (‪)XML‬‬
‫عناصر مدل پايگاه اطالعاتي‬
‫‪ ‬ساختمان های داده (ساختار داده ای)‬
‫‪ ‬جامعیت (قواعد عام برای جامعیت داده ها)‬
‫‪ ‬عملیات (عملگرهای عمل کننده بر روی داده ها)‬
‫مدل تخت (‪)Flat or Table Model‬‬
‫ويژگيها ‪:‬‬
‫‪ ‬متشکل از یک آرایه دو بعدی با عناصر داده ای‬
‫‪ ‬همه اجزای یک ستون به صورت داده های مشابه )‪(Fields‬‬
‫‪ ‬همه عناصر یک سطر در ارتباط با هم )‪(Record‬‬
‫‪ ‬پایه برنامه های محاسباتی )‪(Spreadsheet‬‬
‫‪ ‬تعریف توسط فایلهای متنی‬
‫‪ ‬هر رکورد در یک خط و جدا شدن فیلدها به کمک جدا کننده ها‬
‫‪ ‬وجود تنها قابلیت هاي حذف‪ ،‬اضافه‪ ،‬دیدن و ویرایش‬
‫‪ ‬پیاده سازی این مدل توسط ‪Microsoft Excel‬‬
)Flat or Table Model( ‫مدل تخت‬
: ‫مثال‬








1 ","Amy","Blues "
2 ","Bob","Reds "
3 ","Chuck","Blues "
4 ","Dick","Blues "
5 ","Ethel","Reds "
6 ","Fred","Blues "
7 ","Gilly","Blues "
8 ","Hank","Reds "
‫مدل سلسله مراتبي (‪)Hierarchical Model‬‬
‫ويژگيها ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫قديمی ترين مدل برای طراحی پايگاه اطالعاتي است‪.‬‬
‫به آن‪ ،‬مدل درختي يا درختواره نيز مي گويند‪.‬‬
‫هر گره از رختواره مي تواند ركوردي حاوي يك نوع موجوديت باشد‪.‬‬
‫درختواره مجموعه ای از رکوردها با انواع مختلف می تواند باشد‪.‬‬
‫مسير منطقي هميشه از سطح باالتر به سطح پايين تر است ‪.‬‬
‫مسيري از گره سطح پايين تر به گره سطح باالتر وجود ندارد‪.‬‬
‫باالترين ركورد اين مدل ريشه آن مي باشد‪.‬‬
‫هر گره فرزند فقط يك گره پدر(والد) در سطح باالتر دارد‪.‬‬
‫مجموعه ای از پیوندها را دارد که کلیه انواع رکورد را در ساختار بهم متصل می کند‪.‬‬
‫حداکثر یک پیوند بين دو نوع رکورد وجود دارد‪.‬‬
‫اتصالی بين رکوردهای هم نوع وجود ندارد‪.‬‬
‫نقطه ورود به ساختار هميشه ريشه است‪.‬‬
‫دو عملگر جداگانه برای يافتن داده ای در ريشه و پرس و جو در فرزندان مورد نياز است‪.‬‬
‫‪‬‬
‫تئوري رياض ي در اين روش وجود ندارد ‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫مدل سلسله مراتبي (‪)Hierarchical Model‬‬
‫مثال ‪ :1‬شرکتی چند شعبه دارد‪ .‬هر شعبه احتیاج به چندین قطعه برای ساخت محصوالتش دارد‪ .‬هر قطعه از چند‬
‫تهیه کننده تهيه می شود‪ .‬در ساختار سلسله مراتبی دو نوع رکورد قطعه و موجوديت به صورت زير تعريف میشوند‪:‬‬
‫)‪Product ( P#, Pname, Color, Weight, City‬‬
‫)‪Supplier (S#, Sname, Status, City, QTY‬‬
‫مدل سلسله مراتبي (‪)Hierarchical Model‬‬
‫مثال ‪:2‬‬
‫ط‬
‫قی‬
‫ط‬
‫ی‬
‫جق‬
‫خچ ل‬
‫خچ ل‬
‫جق‬
‫مدل سلسله مراتبي (‪)Hierarchical Model‬‬
‫مزايا ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫سرعت و کارایی باال برای جستجو در داده ها‬
‫چون داده به صورت يک درختواره سازماندهی می شود‪ ،‬برای داده هایی که ماهيت‬
‫سلسله مراتبی دارند مناسب است‪.‬‬
‫براي پايگاههاي اطالعاتي مناسب است كه بين موجوديتهاي آن ارتباط يك به يك‬
‫(‪ )1:1‬يا يك به چند (‪ )1:M‬برقرار مي باشد‪.‬‬
‫مناسب جهت نگهداري داده ها در محيط آن‪.‬‬
‫مدل سلسله مراتبي (‪)Hierarchical Model‬‬
‫معايب ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫عملگرهای بازیابی به سادگی عملگر مدل رابطه ایی نیست‪.‬‬
‫مقدار زيادي افزونگي داده دارد‪.‬‬
‫در بحث ذخيره سازي و بهنگام سازي‪ ،‬اين سيستم داراي اشكال است‪.‬‬
‫ساختار درختی انعطاف پذیر نيست‪.‬‬
‫نمی توان پیوند افقی و مورب در درخت تعریف کرد‪.‬‬
‫ارتباط تنها به صورت "تعلق دارد" یا "شامل می شود" کد ميشوند‪.‬‬
‫در عمليات ذخيره سازی دارای آنومالی است‪.‬‬
‫در اين روش كاربر وضوح دارد‪ ،‬اما محيط انتزاعي آن مسطح نيست‪.‬‬
‫مدل شبكه اي (‪)Network Model‬‬
‫ويژگيها ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫در سال ‪ ۱۹۶۹‬توسط ‪ Charles Bachman‬ارائه شد‪.‬‬
‫بر پایه دو سازه مهم یعنی مجموعهها و رکوردها ساخته میشود ‪.‬‬
‫بر خالف روش سلسله مراتبی که از درخت استفاده میکند‪ ،‬گراف را بكار ميگيرد‪.‬‬
‫به آن‪ ،‬ساختار ‪PLEX‬نيز مي گويند‪.‬‬
‫عالوه بر روابط ساده )‪ (1:M‬از روابط چند به چند )‪ (N:M‬نيز حمايت ميكند‪.‬‬
‫موجودیت ها به كمك انواع ركوردها‪ ،‬و ارتباطات به كمك پیوندهای بين ركوردها نمایش داده میشوند‪.‬‬
‫هر گره فرزند می تواند بیش از یك گره والد داشته باشد‪.‬‬
‫برای نمايش ارتباطات یك به چند دو سويه مناسب است‪.‬‬
‫عملیات ذخيره و بازیابی پیچیده تر از مدل سلسله مراتبی است‪.‬‬
‫متدهائی را برای ساخت و تعریف دوباره پیوندها دارد‪.‬‬
‫مدل شبكه اي (‪)Network Model‬‬
‫مثال‪: 1‬‬
‫‪‬‬
‫ارتباط دو سويه قطعه و تهيه کننده را در نظر بگيريد‪ .‬هر قطعه توسط چند تهيه کننده تهيه می شود و‬
‫هر تهيه کننده چند قطعه را عرضه می کند‪:‬‬
‫مدل شبكه اي (‪)Network Model‬‬
‫مثال‪: 2‬‬
‫ت‬
‫خ‬
‫ع ض‬
‫ف‬
‫ال‬
‫لایر‬
‫مدل شبكه اي (‪)Network Model‬‬
‫مزايا ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫توانايي يكبار ذخيره سازي ركورد در كل پايگاه اطالعاتي را دارد‪.‬‬
‫مدلهای ارتباطی طبیعی بیشتری را بين موجودیتها فراهم میکند‪.‬‬
‫افزونگي داده ها به مراتب كمتر از مدل سلسله مراتبي مي باشد‪.‬‬
‫انعطاف پذیری بیشتری نسبت به سلسله مراتبی دارد‪.‬‬
‫در عملیات ذخيره سازی آنومالی ندارد‪.‬‬
‫افزونگی داده را بهتر از سلسله مراتبی نشان ميدهد‪.‬‬
‫‪‬‬
‫بدليل استفاده از گراف براي ارتباط هاي چندبه چند مناسب است‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫مدل شبكه اي (‪)Network Model‬‬
‫معايب ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫پيچيده بودن ساخت‪ ،‬نگهداري‪ ،‬عمليات ذخيره و بازيابي‬
‫دشوار بودن عمل پيمايش بدليل شبكهء پيچيده اي از روابط‬
‫عدم وضوح کامل از دید کاربر و مسطح نبودن محيط آن‬
‫عمليات پيچيده تری دارد‪.‬‬
‫پیوند بين رکوردهای یک نوع ممکن نیست‪.‬‬
‫‪ ‬رعایت عدم اصل وحدت عملگر در یک عمل‬
‫مدل شبكه اي (‪)Network Model‬‬
‫مقايسه دو مدل سلسله مراتبي و شبكه اي ‪:‬‬
‫ل ل‬
‫تي‬
‫ل‬
‫خت‬
‫ع ل‬
‫ك ي‬
‫ختی‬
‫ز ی‬
‫ذخ‬
‫آ‬
‫ع ل ز ی‬
‫لی‬
‫ق آ‬
‫ت ن‬
‫ط ک ل‬
‫تص ل‬
‫ت ط‬
‫ی‬
‫ك‬
‫چ‬
‫لی‬
‫ت ن‬
‫ک ل‬
‫چ‬
‫ت‬
‫ت‬
‫چ‬
‫ز‬
‫مدل رابطه اي (‪)Relational Model‬‬
‫ويژگيها ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ارائه توسط ‪ E. F. Codd‬در سال ‪1970‬‬
‫متداول ترين مدل‬
‫يك مدل رياضياتي بوده و عملگرهای روی داده‪ ،‬شامل جبر و حساب رابطه ای میشود‪.‬‬
‫ساختار داده ها و ارتباطات بين آنها به صورت جداول چند گانه است‪.‬‬
‫براي ساختن آن‪ ،‬تنها نياز به درك واضحي از اشياء است‪.‬‬
‫دارای سه قاعده ی جامعیت درون رابطه ای‪ ،‬جامعیت موجودیتی‪ ،‬جامعیت ارجاعی‬
‫ديد كاربر بسيار واضح بوده و جدول محيطي مسطح و انتزاعی دارد ‪.‬‬
‫پيمايش جداول يا رابطه ها‪ ،‬مستقل از جداول يا روابط ديگر است‪.‬‬
‫براي پاسخگويي به پرسش ها جستجو به صورت خطي انجام مي شود‪.‬‬
‫مدل رابطه اي (‪)Relational Model‬‬
‫ويژگيها (ادامه) ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫براي طراحي بهينه رابطه ها‪ ،‬قوانين تئوري نرمال سازي وجود دارد ‪.‬‬
‫افزونگي در مدل رابطه اي با توجه به قوانين نرمالسازي قابل حذف است‪.‬‬
‫عمليات درج و حذف در مدل رابطه اي بسيار آسان است‪.‬‬
‫ردیفهای تكراری در آن وجود ندارد ‪.‬‬
‫هيچ جدولی دارای سطرهای تكراری نيست‪.‬‬
‫ترتيب سطرها و ستون ها در هر جدول مهم نيست‪.‬‬
‫ستون ها اتميک )‪(Atomic‬هستند يعنی مقادير ستون ها غير قابل تجزيه اند‪.‬‬
‫هر مقدار واقع شده در دو رکورد‪ ،‬رابطه ای را بين دو آن رکورد می فهماند‪.‬‬
‫ارتباط رابطه ها با يکديگر از طريق صفات خاصه مشترک انجام می گيرد‪.‬‬
‫ايجاد‪ ،‬دسترس ی و توسعه آن آسان است‪.‬‬
‫مدل رابطه اي (‪)Relational Model‬‬
‫مثال‪: 1‬‬
‫‪‬‬
‫برای ذخيره کردن اطالعات مربوط به قطعه و تهيه کننده و ارتباط بين آنها از جداول زير استفاده می‬
‫کنيم‪:‬‬
‫‪Qty‬‬
‫‪C#‬‬
‫‪S#‬‬
‫‪50‬‬
‫‪9007‬‬
‫‪102‬‬
‫‪20‬‬
‫‪9007‬‬
‫‪100‬‬
‫‪70‬‬
‫‪9005‬‬
‫‪102‬‬
‫ج ل ‪SP‬‬
‫‪W‬‬
‫‪Color‬‬
‫‪Name‬‬
‫‪C#‬‬
‫‪10‬‬
‫‪Red‬‬
‫‪X‬‬
‫‪9005‬‬
‫‪12‬‬
‫‪Blue‬‬
‫‪Y‬‬
‫‪9008‬‬
‫‪11‬‬
‫‪Yellow‬‬
‫‪G‬‬
‫‪9007‬‬
‫‪18‬‬
‫‪Black‬‬
‫‪R‬‬
‫‪9010‬‬
‫‪5‬‬
‫‪Red‬‬
‫‪K‬‬
‫‪8254‬‬
‫ج ل‪P‬‬
‫‪Status‬‬
‫‪City‬‬
‫‪S#‬‬
‫‪Name‬‬
‫‪12‬‬
‫‪A‬‬
‫‪100‬‬
‫‪Ali‬‬
‫‪25‬‬
‫‪M‬‬
‫‪102‬‬
‫‪Reza‬‬
‫‪16‬‬
‫‪B‬‬
‫‪103‬‬
‫‪Omid‬‬
‫‪21‬‬
‫‪M‬‬
‫‪105‬‬
‫‪Hasan‬‬
‫ج ل‪S‬‬
‫مدل رابطه اي (‪)Relational Model‬‬
‫مثال ‪: 2‬‬
‫ج‬
‫م‬
‫ت‬
‫م‬
‫خ‬
‫تح‬
‫ل‬
‫ت‬
‫ل‬
‫ح‬
‫ط‬
‫ت ن‬
‫ل‬
‫مدل رابطه اي (‪)Relational Model‬‬
‫مزايا ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫اين مدل مزاياي مدل شبكه اي را دارد‪ ،‬اما از پيچيدگي هاي موجود در آن فارغ است‪.‬‬
‫درك مفهوم پايگاههاي اطالعاتي و تهيه نمودار ارتباطات و نگهداري آن به مراتب ساده‬
‫تر از ديگر مدلهاست‪.‬‬
‫بازيابي ركورد دلخواه آسان است‪.‬‬
‫با كمك اين مدل مي توان روابط پيچيدهء بين داده ها نمايش داد‪.‬‬
‫مدل داده ها و ارتباط بين آنها با مكانيزم واحدي نشان داده مي شوند (جدول)‬
‫مدل رابطه اي (‪)Relational Model‬‬
‫معايب ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫محدوديتهاي ناش ي از پردازش ركوردي كاربردهاي اين مدل‬
‫عدم وجود مفهوم مالكيت‬
‫مقايسه مدلهاي پايگاههاي اطالعاتي‬
‫مقايسه مدلهاي پايگاههاي اطالعاتي‬
‫‪‬‬
‫با توجه به مزايا و معايب گفته شده براي سه مدل فوق اهميت و لزوم استفاده از بانك هاي‬
‫اطالعاتي رابطه اي جهت طراحي نرم افزاري و سخت افزاري سيستم هاي اطالعاتي مشاهده مي گردد‪.‬‬
‫مدل ش یء گرا (‪)Object Oriented‬‬
‫‪‬‬
‫سیستمهای بعدی منجر به توسعه سیستمهای ش یء گرا شد‪.‬‬
‫ديدگاه ش يءگرا از اواسط دههء ‪ 70‬در مباحث كامپيوتر متولد شد‪.‬‬
‫‪‬‬
‫مدل ش يءگرا را مي توان بسط مدل ‪ ER‬با فرضيه هاي بسته بندي‬
‫)‪ ،(Encapsulation‬متدها (توابع) و هويت ش يء دانست‪.‬‬
‫بيشترين قدرت ش يءگرايي ناش ي از قابليت آن در مدلسازي پديدهاي دنياي واقعي مي‬
‫باشد‪.‬‬
‫مجموعه ای از اشیاء در نظر گرفته می شود که از نظر ساختاری با یکدیگر مرتبطند‬
‫(ساختار) و تأثير متقابلی بر یکدیگر دارند (رفتار)‪.‬‬
‫اين مدل اجازه مي دهد يك زبان ش يءگرا با استفاده از سيستم نوع موجود در زبان‪،‬‬
‫مستقيما به داه ها دستيابي شود‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
)Object Oriented( ‫مدل ش یء گرا‬
: ‫مثال‬
‫مدل ش یء گرا (‪)Object Oriented‬‬
‫ويژگيها ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫مدل ش يء گرا يك رويكرد مفهومي است‪.‬‬
‫مدل ش يء گرا در بررس ي جهان‪ ،‬بيش از هر چيز‪ ،‬به شناسايي اشياء يا موجوديت هاي مستقل آن دنيا مي‬
‫پردازد ‪.‬‬
‫اعمال تفييرات در طراحي ساده است‪.‬‬
‫طراحي مدل ش يءگرا بر مبناي پنهان سازي اطالعات است‪.‬‬
‫بصورت مجموعه اي از حالت اشياء با حالت اختصاص ي خود در نظر گرفته ميشود‪.‬‬
‫در اين روش براي هر موجوديت يك كالس با طبقه ايجاد مي شود‪.‬‬
‫‪‬‬
‫هر ش ئ برای نمایش رابطه شمولیت غالبا ساختار سلسله مراتبی پیدا می کند‪.‬‬
‫ذخيره مستقيم اشیاء و بدون تبدیل به سایر فرمتها در پایگاه داده‬
‫بين مفاهیم برنامه نویس ی ش ئ گرا و بانک اطالعات‪ ،‬رابطه ای تو در تویی حاکم است‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫مدل ش یء گرا (‪)Object Oriented‬‬
‫موفقيتها ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫به افراد اجازه تعريف تجريد را مي دهد‪.‬‬
‫توسعه بعض ي از ارتباطات را آسان مي کند‪.‬‬
‫نياز به کليد هاي تعريف شده توسط کاربر را از بين مي برد‪.‬‬
‫مجموعه جديدي از تساوي مستندات را توسعه داده است‪.‬‬
‫در بعض ي موارد نياز به پيوند را حذف مي کند‪.‬‬
‫در بعض ي موارد کارايي بيشتري نسبت به مدل رابطه اي دارد‪.‬‬
‫براي ‪( Versioning‬تغييرات چند نسخه اي) وتراکنش بلند مدت پشتيباني مي شود‪.‬‬
‫در نهايت جبر ش يء گرا توسعه يافته است‪.‬‬
‫مدل ش یء گرا (‪)Object Oriented‬‬
‫مزايا ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫فراهم نمودن مسير انتقال ساده براي كاربران مدل رابطه اي به اين مدل‪ ،‬براي گريز از‬
‫محدوديت هاي مدل رابطه اي‬
‫وجود مفهوم مالكيت نسبت به مدل رابطه اي‬
‫اجراي بهتر پرسش و پاسخ ها نسبت به مدل رابطه اي‬
‫مدل ش یء گرا (‪)Object Oriented‬‬
‫معايب ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫عدم پشتيباني از نما‬
‫نگراني امنيت‬
‫عدم پشتيباني از تغييرات تعريف کالس پويا‬
‫پشتيباني محدود از قيود ثابت‬
‫امکانات محدود انجام ميزان سازي‬
‫پشتيباني اندک از اشياء مختلط‬
‫يکپارچگي محدود با سيستم هاي برنامه نويس ي ش يءگراي موجود‬
‫بازدهي محدود‬
‫مدل نیمه ساخت یافته (‪)XML‬‬
‫ويژگيها ‪:‬‬
‫‪ XML ‬سيستم نرم افزاری است که اجازه می دهد داده در فرمت ‪ XML‬وارد‪ ،‬پردازش و‬
‫ارسال شود‪.‬‬
‫‪ ‬دو دسته اصلی پايگاه داده ‪ XML‬وجود دارد ‪:‬‬
‫‪ : XML-enabled )1‬پايگاه داده ای که مستند ‪ XML‬را به عنوان ورودی گرفته و به يک‬
‫پايگاه داده ديگر نظير رابطه ای تبديل می کند و پس از انجام عمليات آنرا مجددا به ‪ XML‬بر‬
‫می گردند‪.‬‬
‫‪ : Native XML (NXD) )2‬مدل داخلی چنين پايگاه داده ای بر پايه ‪ XML‬است‬
‫ومستندات ‪ XML‬رابعنوان منبع ذخيره سازی‪ ،‬مستقيما استفاده میکند‪.‬‬
‫‪ ‬دليل استفاده ‪ XML‬در پايگاه داده‪ ،‬شفافيت داده است‪.‬‬
‫ديگرمدلهاي پايگاههاي اطالعاتي‬
‫‪ ‬چند بعدی‬
‫‪ ‬ش ی ء ـ رابطه ای (‪)ORDB‬‬
‫‪ ‬ابررسانه ای (‪)Hypermedia‬‬
‫‪ ‬نهفته )‪(Embedded‬‬
‫‪ ‬مجازی‬
‫سيستم مديريت پايگاه اطالعاتي (‪)DBMS‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ : Database Management System‬برنامه اي كه بمنظور ساخت پايگاههاي‬
‫اطالعاتي بكار مي رود و عمليات دروندهي داده ها در پايگاههاي اطالعاتي و سپس پردازش داده‬
‫ها را انجام مي دهد‪.‬‬
‫مهمترين نرم افزاري در سيستم پايگاه داده است كه به عنوان رابط بين پايگاه داده و كاربر و‬
‫برنامه های کاربردی عمل مي نمايد‪.‬‬
‫برنامه رایانهای که برای مدیریت و پرسش و پاسخ بين پایگاههای دادهای استفاده میشود‪.‬‬
‫كليه فايل هاي پايگاه داده فقط در اختيار اين نرم افزار قرار گرفته و دستيابي تنها از طريق آن‬
‫امکان پذير است‪.‬‬
‫مجموعه ای پیچیده از برنامه های نرم افزاری است كه ذخيره سازی و بازیابی داده های‬
‫سازمان را (فیلدها‪ ،‬ركوردهاوفایلها) در پایگاه داده ها‪ ،‬كنترل میكند‪.‬‬
‫این سیستم‪ ،‬كنترل امنیت و صحت پایگاه دادهها را نيز بر عهده دارد‪.‬‬
‫سيستم مديريت پايگاه اطالعاتي (‪)DBMS‬‬
‫محتویات یک ‪: DBMS‬‬
‫ی‬
‫ط ح‪:‬‬
‫ن‪:‬‬
‫ز ط‬
‫ز ج ج ل‬
‫م‬
‫ز ج‬
‫ج‬
‫ز ج‬
‫ز ج ز‬
‫ت جم ز ن‬
‫ز ن ج‬
‫م‬
‫ز‬
‫ج‬
‫ز‬
‫ز‬
‫ت‬
‫ن‬
‫‪D‬‬
‫‪B‬‬
‫‪M‬‬
‫‪S‬‬
‫خص‬
‫تم‬
‫ن‬
‫سيستم مديريت پايگاه اطالعاتي (‪)DBMS‬‬
‫وظايف ‪DBMS‬ها ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫زبان تعريف داده ها (‪(Data Definition Language) )DDL‬‬
‫زبان پردازش و مديريت داده ها )‪(Data Manipulation (DML‬‬
‫)‪Language‬‬
‫ديكشنري داده ها )‪(Data Dictionary‬‬
‫سيستم مديريت پايگاه اطالعاتي (‪)DBMS‬‬
‫مزاياي ‪DBMS‬ها ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫جامعیت داده ها‬
‫دسترس ی سریع به داده ها‬
‫افزایش کنترل داده ها‬
‫سهولت استفاده از برنامه کاربردی و مدیریت آن‬
‫امنیت مناسب داده ها‬
‫استقالل داده ها‬
‫روابط پیچیده بين داده ها‬
‫کنترل افزونگی داده‬
‫عمومیت کاربردها‬
‫سهولت استفاده‬
‫سهولت در اعمال تغیيرات‬
)DBMS( ‫سيستم مديريت پايگاه اطالعاتي‬
: ‫ها‬DBMS ‫فهرستي از‬
: ‫میتوان به چند نمونه زیر اشاره کرد‬DBMS ‫از معروفترین‬






Oracle
Microsoft SQL Server
MySQL
PostregSQL
DB2
Microsoft Access
‫منابع (‪)Sources‬‬
‫منابع كتابي ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫مباني فناوري اطالعات – دكتر جعفر مهراد و مهندس سارا كليني‬
‫سيتمهاي اطالعات مديريت – تأليف‪ :‬دكتر اصغر صرافي زاده و علي علي پناهي‬
‫اصول طراحي پايگاه داده ها –سيلبرشاتس‪ ،‬اف‪ .‬كورت‪ ،‬سودارشان – مترجم‪ :‬عين ا‪ ...‬جعفرنژاد قمي‬
‫آشنايي با بانك هاي اطالعاتي – داود محمدي فرد‬
)Sources( ‫منابع‬
: ‫منابع اينترنتي‬















http://wiki.mambolearn.com/index.php/%D8%A8%D8%A7%D9%86%DA%A9_%D8%A7%D8%B7%D9%84%D8%A7%
D8%B9%D8%A7%D8%AA%DB%8C
http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%BE%D8%A7%DB%8C%DA%AF%D8%A7%D9%87_%D8%AF%D8%A7%D8%AF%D
9%87%E2%80%8C%D9%87%D8%A7#.D9.85.D8.AF.D9.84.E2.80.8C.D9.87.D8.A7.DB.8C_.D9.BE.D8.A7.DB.8C.DA.AF.
D8.A7.D9.87_.D8.AF.D8.A7.D8.AF.D9.87
http://favanews.com/archive/00401.php
http://stcomputer.rozblog.com/tag%D9%85%D8%AF%D9%84+%D8%B3%D9%84%D8%B3%D9%84%D9%87+%D9%8
5%D8%B1%D8%A7%D8%AA%D8%A8%DB%8C.php
http://www.hpkclasses.ir/Courses/DataBase/db0500.html
http://www.ashiyane.org/forums/showthread.php?p=64461
http://www.hpkclasses.ir/Courses/DataBase/db0000.html
http://jdkhz-uast.blogfa.com/post-499.aspx
http://forum.p30world.com/archive/index.php/t-183508.html
http://www.google.com/search?hl=fa&lr=&ei=RBv1TKTsD4yxhAeojs3HBQ&q=%D9%85%D8%AF%D9%84%D9%87%
D8%A7%D9%8A+%D9%BE%D8%A7%DB%8C%DA%AF%D8%A7%D9%87+%D8%A7%D8%B7%D9%84%D8%A7%D8
%B9%D8%A7%D8%AA%DB%8C&start=10&sa=N
http://www.google.com/search?hl=fa&q=%22%D9%85%D8%AF%D9%84+%D8%B3%D9%84%D8%B3%D9%84%D9%
87+%D9%85%D8%B1%D8%A7%D8%AA%D8%A8%D9%8A%22&btnG=%D8%A8%D9%8A%D8%A7%D8%A8&lr=
http://www.moe.org.ir/_edari/Documents/D&M-1_20100123_114041.ppt
http://ce.sharif.ir/courses/86-87/1/ce467/resources/root/TG-farsi/TG03.ppt
http://ece.ut.ac.ir/dbrg/seminars/AdvancedDB/2005/GhadimiEuhanna-KeikhaMostafa/technicalReport1.doc
http://atalebi.com/articles/show.asp?id=511

similar documents