สรุปผลการเรียนรู้ครั้งที่ 2 สถาปัตยกรรมฐานข้อมูล

 สรุปบทที่ 2

    สถาปัตยกรรมฐานข้อมูล

       คือ เป็นการอธิบายถึงรูปแบบและโครงสร้างของข้อมูลภายในระบบ ฐานข้อมูล ANSI และ  SPARCที่เรียกกันย่อๆ ว่า ANSI-SPARC ได้แบ่งสถาปัตยกรรมของฐานข้อมูลตามที่แตกต่างกันออกเป็น 3 ระดับ คือ

1. ระดับภายนอก

          คือ ระดับนี้มีความใกล้ชิดกับผู้ใช้มากที่สุด หรือเป็นวิธีที่ผู้ใช้แสดงความคิดเกี่ยวกับข้อมูลที่ใช้หรือเป็นมุมมองฐานข้อมูลของผู้ใช้ 

2. ระดับแนวคิด 

           คือ มุมมองที่มีลักษณะร่วมกันของฐานข้อมูล เป็นระดับของการออกแบบฐานข้อมูลที่จะ อธิบายถึงโครงสร้างของฐานข้อมูลทั้งระบบในลักษณะของแนวความคิด โดยบอกถึงสิ่งที่ข้อมูลเก็บอยูในฐานข้อมูลและความสัมพันธ์ระหวางข้อมูลเหล่านั้น

3. ระดับภายใน

           คือ เป็นระดับของการจัดเก็บฐานข้อมูลในหน่วยเก็บข้อมูลจริงระดับนี้จะรวมโครงสร้างข้อมูลและ การจัดการแฟ้ม  (File Organization)  โดยบอกถึงวิธีการที่ข้อมูลถูกเก็บในแหล่งเก็บข้อมูลทางกายภาพของ ฐานข้อมูลนั้นโดยระบบการจัดการฐานข้อมูลทํางานร่วมกบระบบปฏิบัติการในวิธีการที่จะวางข้อมูลในอุปกรณ์จัดเก็บ  (Storage Device)  รวมถึงทําการสร้างดัชนี  (Index)  หรือการกาหนดตัวชี้  (Pointer)  ที่ใช้ใน การดึงข้อมูลจากฐานข้อมูล  ซึ่งระบบการจัดการฐานข้อมูลบางชนิดสามารถใช้ร่วมกบระบบปฎิบัติการ หลายประเภทได้ 

รูปแบบของแบบจำลองฐานข้อมูล

        แบบจำลองฐานข้อมูลแบ่งออกเป็น 4 แบบ คือ

   1. ฐานข้อมูลแบบลำดับชั้น (Hierarchical Model) 

            เป็นฐานข้อมูลที่นำเสนอข้อมูลและความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลในรูปแบบของ โครงสร้างต้นไม้ (tree structure) เป็นโครงสร้างลักษณะคล้ายต้นไม้เป็นลำดับชั้นหรือที่เรียกว่า เป็นการจัดเก็บข้อมูลในลักษณะความสัมพันธ์แบบ พ่อ-ลูก

     ข้อดี

- เป็นระบบฐานข้อมูลที่มีระบบโครงสร้างซับซ้อนน้อยที่สุด

- มีค่าใช้จ่ายในการจัดสร้างฐานข้อมูลน้อย

- ลักษณะโครงสร้างเข้าใจง่าย

     ข้อเสีย

- Record ลูก ไม่สามารถมี record พ่อหลายคนได้ เช่น นักศึกษาสามารถลงทะเบียนได้มากกว่า 1 วิชา

- มีความยืดหยุ่นน้อย เพราะการปรับโครงสร้างของ Tree ค่อนข้างยุ่งยาก

- มีโอกาสเกิดความซ้ำซ้อนมากที่สุดเมื่อเทียบกับระบบฐานข้อมูลแบบโครงสร้างอื่น

 2. ฐานข้อมูลแบบเครือข่าย (Network Model)

            เป็นลักษณะฐานข้อมูลนี้จะคล้ายกับลักษณะฐานข้อมูลแบบลำดับชั้น จะมีข้อแตกต่างกันตรงที่ในลักษณะฐานข้อมูลแบบเครือข่ายนี้สามารถมีต้นกำเนิดของข้อมูลได้มากกว่า 1

     ข้อดี

- ช่วยลดความซ้ำซ้อนของข้อมูลได้ทั้งหมด

- สามารถเชื่อมโยงข้อมูลแบบไป-กลับ ได้

- สะดวกในการค้นหามากกว่าลักษณะฐานข้อมูลแบบลำดับชั้น

3. ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ (Relational Model)    

     เป็นการจัดข้อมูลในรูปแบบของตาราง 2 มิติ คือมี แถว (Row) และ คอลัมน์ (Column) โดยการเชื่อมโยงข้อมูลระหว่างตาราง จะใช้ Attribute ที่มีอยู่ทั้งสองตารางเป็นตัวเชื่อมโยงข้อมูล

    ข้อดี

- เหมาะกับงานที่เลือกดูข้อมูลแบบมีเงื่อนไขหลายคีย์ฟิลด์ข้อมูล

- ป้องกันข้อมูลถูกทำลายหรือแก้ไขได้ดี 

- การเลือกดูข้อมูลทำได้ง่าย 

     ข้อเสีย

- มีการแก้ไขปรับปรุงแฟ้มข้อมูลได้ยากเพราะผู้ใช้จะไม่ทราบการเก็บข้อมูลในฐานข้อมูลอย่างแท้จริงเป็นอย่างไร

- มีค่าใช้จ่ายของระบบสูงมาก

4. ฐานข้อมูลเชิงวัตถุ (Object Oriented Model)

        ใช้ในการประมวลผลข้อมูลทางด้านมัลติมีเดีย คือ มีข้อมูลภาพ และเสียง หรือข้อมูลแบบมีการเชื่อมโยงแบบเว็บเพจ ซึ่งไม่เหมาะสำหรับ Relation Model มองสิ่งต่างๆ เป็น วัตถุ (Object)

วัตถุประสงค์ของแบบจำลองข้อมูล

- เพื่อนำแนวคิดต่างๆ มาเสนอให้เกิดเป็นแบบจำลอง

- เพื่อนำเสนอข้อมูลและความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลในรูปแบบที่เข้าใจง่าย เช่นเดียวกันการดูแปลนบ้านที่จะทำให้เราเข้าใจโครงสร้างบ้านได้เร็ว

- เพื่อใช้ในการสื่อสารระหว่างผู้ออกแบบฐานข้อมูลกับผู้ใช้ให้ตรงกัน

ประเภทของแบบจำลองข้อมูล

- ประเภทของแบบจำลองข้อมูล แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ

1. Conceptual Models คือ แบบจำลองแนวคิดที่ใช้พรรณนาลักษณะโดยรวมของข้อมูลทั้งหมดในระบบ โดยนำเสนอในลักษณะของแผนภาพ ซึ่งประกอบด้วยเอนทีตีต่างๆ และความสัมพันธ์ โดยแบบจำลองเชิงแนวคิดนี้ต้องการนำเสนอให้เกิดความเข้าใจระหว่างผู้ออกแบบและผู้ใช้งาน คือเมื่อเห็นภาพแบบจำลองดังกล่าวก็จะทำให้เข้าถึงข้อมูลชนิดต่างๆ

2. Implementation Models คือ เป็นแบบจำลองที่อธิบายถึงโครงสร้างของฐานข้อมูล

คุณสมบัติของแบบจำลองข้อมูลที่ดี

- 1. ง่ายต่อความเข้าใจ

- 2. มีสาระสำคัญและไม่ซ้ำซ้อน หมายถึง แอตทริบิวต์ในแต่ละเอนทีตี้ไม่ควรมีข้อมูลซ้ำซ้อน

- 3. มีความยืดหยุ่นและง่ายต่อการปรับปรุงในอนาคต