หน่วยที่ 1 introduction Data Base

หนว ยที่ 1   ความรูพื้นฐานเกย่ี วกบั ระบบฐานขอ มลู       

ความรพู ืน้ ฐานเกยี่ วกบั ระบบฐานขอมูล    (​เอกสารประกอบการสอน)  ขอ มูลเปนสว นที่สาํ คัญยิง่ ของการประมวลผลเพราะถาปราศจากขอมลู การประมวลผลก็ไม อาจทําได    ความรูเ บื้องตนเกย่ี วกบั ระบบฐานขอ มลู     ปจจุบันระบบคอมพิวเตอรม ีความสาํ คัญมากเห็นไดจ ากการประมวลผลขอ มูล (Data  Processing) แบบทาํ ดวยตนเองลดลง (Manual) เชน การใชเครือ่ งคิดเลข การทาํ งานบน กระดาษ การทํางานดว ย Worksheet ตลอดจนการเกบ็ เอกสารในรปู ของกระดาษหรือแฟม   และรวบรวมเก็บไวใ นตหู รือชั้น มแี นวโนม ลดลงอยา งรวดเร็ว  การประมวลผลขอ มลู ดวยตนเองลดลงเกดิ จากหลายสาเหตุ อนั ไดแ ก ปริมาณของ ขอ มูลมมี ากขน้ึ ในลักษณะทวคี ณู ราคาของเครอ่ื งมอื ทใี่ ชใ นการประมวลผลซงึ่ กค็ อื ระบบ คอมพิวเตอรถกู ลงมาก รวมถึงการแขงขนั ในเชิงของเวลาและคณุ ภาพในการนาํ ขอ มลู ที่ถูก ประมวลผลแลวไปใชงานสูงขน้ึ เปนตน   

ความเปนมาของการจดั การขอ มลู กอ นที่จะมาเปน ยุคของระบบฐาน ขอมูล  เร่มิ ตนที่ระบบแฟมขอมูล (File Systems) การเก็บขอ มลู เอกสารของงาน  เชน แฟม ขอ มลู ลกู คาจะประกอบดวยเอกสารท่มี ีรายละเอยี ดของลกู คา ทงั้ หมดของบรษิ ทั   ไดแก ชอื่ ที่อยู เบอรโทรศัพท ที่อยทู ี่สามารถตดิ ตอได ฯลฯ    ​ทบทวนโครงสรา งแฟมขอ มลู  

        ​ระบบฐานขอ มูล (Database Systems) หมายถงึ   ระบบฐานขอมูล (Database Systems) หมายถงึ กลมุ ของขอ มลู ท่ี ถกู เก็บรวบรวมไว โดยมีความสมั พันธซ ่งึ กนั และกัน  ● หลายๆบิต (Bits) เปนไบต (Byte) {มาตรฐานกาํ หนด 8 บิต คือ 1 ไบต}   ● หลายๆไบต (Bytes) เปน เขตขอ มลู หรอื ฟลด (Field)  ● หลายๆเขตขอมูลหรอื ฟลด (Fields) เปนเรคอรด (Record)  ● หลายๆเรคอรด (Records) เปนแฟมขอมูล (File System)  ● หลายๆแฟมขอ มูล (File Systems) เปน ระบบฐานขอ มูล (Database  Systems) 

      ​ ระบบฐานขอ มูลไมไดบงั คบั วาขอ มลู ทั้งหมดนจ้ี ะตอ งเกบ็ ไวในแฟม ขอมลู เดยี วกนั หรอื แยกเก็บหลาย ๆ แฟม ขอมลู       

การเก็บขอ มูลในฐานขอมูลนั้นเก็บท้งั ฐานขอมลู โดยใชแฟม ขอมูลเพยี งแฟม ขอมูลเดียวกนั ได หรอื จะเกบ็ ไวในหลายๆ แฟม ขอมูล ท่ีสําคญั คอื จะตอ งสรางความสมั พันธ ระหวา งระเบยี นและเรียกใชค วามสัมพันธน้นั ได มกี ารกําจัดความซํา้ ซอนของขอ มูลออกและ เก็บแฟมขอมูลเหลา นไ้ี วที่ศูนยก ลาง เพอื่ ทจี่ ะนาํ ขอมลู เหลา น้มี าใชร วมกนั ควบคมุ ดูแลรกั ษา เม่ือผตู อ งการใชงานและผมู สี ทิ ธ์ิจะใชข อ มลู น้นั สามารถดงึ ขอ มูลท่ีตอ งการออกไปใชได ขอมลู บางสวนอาจใชร วมกับผอู นื่ ได แตบางสว นผมู สี ิทธ์ิเทา นัน้ จึงจะสามารถใชไ ด  ​สรปุ ระบบฐานขอ มลู (Database System) คือ ระบบท่ี รวบรวมขอมูลตา ง ๆ ทเี่ กี่ยวของกันเขาไวด วยกันอยา งมีระบบมคี วามสัมพนั ธร ะหวางขอ มูล ตา ง ๆ ที่ชัดเจน ในระบบฐานขอ มูลจะประกอบดว ยแฟม ขอมูลหลายแฟม ท่ีมขี อ มูล เกยี่ วของ สมั พันธก นั เขาไวดวยกันอยา งเปน ระบบและเปด โอกาสใหผ ูใชส ามารถใชงานและดูแลรักษา ปองกนั ขอมูลเหลา น้ี ไดอ ยา งมปี ระสิทธภิ าพ.    ​ หนวยในการจัดเก็บขอมูล  ขอมูลทจี่ ัดเกบ็ ในคอมพิวเตอร โดยแทจ ริงแลว มลี ักษณะการจัดเก็บเปนสญั ญาณ ดิจติ อล คอื มคี า 0 กับ 1 เทา นนั้ แตเพื่อใหมองภาพขอ มลู ไดงาย จงึ แบงหนว ยในการจัดเก็บ ขอ มูลออกเปน สว นยอย ตา งๆ ดงั น ี้ ● บิต (Bit) คือหนวยของขอ มลู ท่เี ล็กทีส่ ดุ คอื การจดั เก็บขอ มลู ท่ีมอี ยูเพยี ง 2 สถานะ  คือ 0 กับ 1 ซึ่งเปน ลักษณะการทํางานของคอมพิวเตอรท ่ที ํางานดว ยระดบั สัญญาณดจิ ติ อล  ● ไบต (Byte) คอื หนวยของขอ มลู ซึ่งเกดิ จากการนําขอมลู 8 บติ มารวมกัน โดยใช  แทน ตัวอักขระ 1 ตัว  ● เขตขอ มูล (Field) หรอื ฟลด คือหนว ยของขอ มูลซง่ึ เกดิ จากการนาํ ขอ มูลหลายๆ  ไบต หรอื หลายๆ อักขระมารวม กนั เพอื่ ใชแทนความหมายของส่งิ ใดสงิ่ หนึง่ เชน  รหสั นักศึกษา, ชื่อ, ท่ีอยู เปนตน  ● ระเบยี น (Record) หรอื เรคคอรด คอื หนวยของขอมูลซึ่งเกดิ จากการนําขอมลู   หลายๆ เขตขอมลู มารวมกนั ซ่งึ เขตขอมูล ท่ีนาํ มารวมกนั น้ี จะมคี วามสัมพนั ธ

เกี่ยวเนอ่ื งกนั เชน รหสั นักศกึ ษา, ชื่อ, ทอี่ ยู รวมกันเปนระเบยี นขอ มูล ของ นกั ศกึ ษา เปนตน  ● แฟมขอมูล (File) หรอื ไฟล คอื หนวยของขอ มูลซ่ึงเกดิ จากการนาํ ขอ มูลหลายๆ  ระเบียน ที่มีลักษณะ ของเขต ขอมูลเหมอื นกันมาจัดเกบ็ รวมกัน เชน การจดั เก็บ ขอ มูลระเบยี นของนักศึกษา หลายๆ คน รวมกนั เปน แฟมขอ มลู นักศกึ ษาเปนตน   ซ่งึ ขอ มลู แตละระเบียนทีน่ ํามารวมกันจะตองมี เขตขอมูล อยา งนอย 1 เขต ขอ มลู ที่แยกความแตกตางของขอ มลู ในแตละระเบยี นไดห ลายๆ คน รวมกันเปน แฟม ขอมูลนกั ศึกษา เปน ตน ซ่ึงขอมลู แตละระเบยี นทีน่ าํ มารวมกันจะตองมี เขตขอ มูล  อยางนอย 1 เขต ขอ มูลท่ีแยกความแตกตา งของขอ มลู ในแตล ะระเบียนได  ● ฐานขอ มูล (Database) เกิดจากการรวบรวมเอาแฟมตารางขอ มูลหลายๆแฟมที่ มีความสัมพนั ธก ันมาเก็บรวมกนั ไวท ี่เดียว โดยจะมกี ารเกบ็ คําอธบิ ายเก่ียวกับ โครงสรางฐานขอ มูลหรอื ทีเ่ รยี กวา พจนานุกรมขอ มูล (data dictionary) ซ่ึงจะ ใชอ ธิบายลักษณะของขอมลู ทเ่ี ก็บไว เปน ตนวา โครงสรา งของแตล ะตารางเปน อยางไร ประกอบดวยฟล ดอ ะไรบา ง คณุ ลักษณะของแตล ะฟลดแ ละความสมั พนั ธ ของแตละแฟมเปน อยา งไร ซ่ึงขอมูลเหลานถ้ี อื วา มีความจําเปน มากและจะถูก เรยี กใชในระหวางท่ีมีการประมวลผลฐานขอมลู   ​ ปญหาของการจดั การขอมลู ในอดีต มรี ายละเอยี ด มีดังน ี้ ● แฟมขอมูลมีความยุง ยากจากการประมวลผลกบั ระบบแฟม ขอมูล    ● แฟม ขอมูลไมมคี วามเปนอิสระระหวางโปรแกรมกบั แฟม ขอ มูล    ● แฟมขอมูลมคี วามซา้ํ ซอนมากเกิดปญ หาการเรียกใชเพ่ิม ลบ แกไ ขและคน หาขอ มลู     ● แฟม ขอมูลมคี วามถกู ตอ งของขอมลู นอย    ● แฟมขอ มูลมคี วามปลอดภยั นอย    ● แฟม ขอ มูลไมม กี ารควบคุมจากศนู ยก ลาง    ประโยชนของระบบฐานขอ มูล  ● ลดความซา้ํ ซอนของขอ มูล  ● แกป ญ หาความขดั แยง กนั ของขอ มูล 

● การบรหิ ารจดั การฐานขอ มูลทําไดงา ย  ● กาํ หนดมาตรฐานของขอมลู ได  ● สามารถใชงานฐานขอมูลรวมกนั ได  ● เกิดความเปน อสิ ระระหวางขอ มูลกับโปรแกรม หมายถึง โปรแกรมเปน อสิ ระจากการ เปลยี่ นแปลงโครงสรา งขอ มลู   ● กาํ หนดระบบรักษาความปลอดภยั ใหกบั ขอมลู ได         ป​ ระโยชนข องระบบฐานขอ มลู อ่ืนๆ ไดแ ก  ● ขอมลู ในระบบฐานขอมูลสามารถใชร วมกนั ได ตัวอยางเชน โปรแกรมระบบเงนิ เดือน  สามารถเรยี กใชข อมลู รหสั พนักงานจาฐานขอ มูลเดียวกับโปรแกรมระบบการขาย ตาม ภาพในตอนทายท่ีผา นมา เปน ตน  ● ระบบฐานขอ มลู สามารถชวยใหมคี วามซํา้ ซอ นนอ ยลง ทลี่ ดความซ้ําซอ นได เพราะ เกบ็ แบบรวม  ● ระบบฐานขอมูลชวยหลีกเลี่ยงหรือลดความไมค งท่ีของขอ มลู   ● ระบบฐานขอ มลู สนับสนุนการทําธุรกรรม ธรุ กรรม คอื ขน้ั ตอนการทํางานหลาย กจิ กรรมยอยมารวมกัน  ● ระบบฐานขอมลู สามารถชว ยรกั ษาความคงสภาพหรอื ความถกู ตองของขอ มลู ได โดยผู บรหิ ารฐานขอ มลู เปนผกู าํ หนดขอบงั คบั ความคงสภาพ ตามท่ผี ูบ ริหารขอ มูล มอบ หมาย เพ่ือปองกนั ไมใหผ ูใชเปล่ียนแปลงขอมูลในฐานขอมูลทีโดยไมถ กู ตอง ไมวา จะ โดยตง้ั ใจหรอื ไมตง้ั ใจก็ตาม  ● สามารถบงั คับใชม าตรการรักษาความปลอดภยั กลา วคอื ผบู รหิ ารฐานขอมลู สามารถ  กาํ หนดขอบงั คับ เร่อื งปลอดภยั   ● สามารถบงั คับใหเ กิดมาตรฐานการจดั การขอ มลู ได 

● ระบบฐานขอ มูลใหเกิดความเปนอิสระของขอ มูล เปนประโยชนข อ สําคญั ที่สดุ เพราะ ทาํ ใหข อมูลไมข ึน้ อยูกบั การแทนคาขอ มูลเชงิ กายภาพ               ร​ ะบบจดั การฐานขอ มูล (Database Management System) หรอื ทเ่ี รียกวา ดีบเี อ็มเอส  (DBMS) เปนกลมุ โปรแกรมที่ทําหนา ทีเ่ ปน ตัวกลางในระบบติดตอ ระหวา งผูใชก ับฐานขอ มลู เพอื่ จัดการและควบคุมความถกู ตอ ง ความซํ้าซอน และความสมั พันธร ะหวา งขอมลู ตา งๆ ภายในฐาน ขอ มูล   

​ประโยชนข องระบบจัดการฐานขอมูล Database Management System (DBMS)  ไดแก  ● ระบบจัดการฐานขอ มลู เปน Graphical User Interface (GUI) ซง่ึ ทําใหงายตอ การใช งานในทกุ ๆ ระดับไมวา จะเปน ผเู ริ่มตน จนถึงผเู ช่ยี วชาญ  ● ระบบจัดการฐานขอมลู ผใู ชไมจาํ เปนจะตอ งจดจาํ คาํ สัง่ ทงั้ หมดในการทาํ งาน แต สามารถใชคุณสมบตั ิตาง ๆ ทมี่ ีอยใู น DBMS แตละประเภท  ● ระบบจดั การฐานขอ มลู มปี ระสิทธิภาพ และมกี ารแจงเตอื น โดยบาง DBMS นัน้ มี คุณสมบัติเมื่อคณุ ดาํ เนินงานผิดพลาด จะพบขอ แจง เตอื น รวมไปถึงขอเสนอแนะใน การแกไ ขปญหาดวยเชนกนั   ● ระบบจัดการฐานขอมลู มกี ารเรียนรงู า ย และใชง านการทํางานเปนไปอยา งรวดเรว็      หนา ที่ของระบบการจดั การฐานขอมลู   ● แปลงคาํ สง่ั ทใี่ ชจ ดั การกับขอ มลู ภายในฐานขอ มูล ใหอ ยใู นรปู แบบท่ีฐานขอ มูลเขาใจ  ● นําคาํ สงั่ ตา ง ๆ ซง่ึ ไดร ับการแปลแลว ไปสงั่ ใหฐ านขอมูลทํางาน เชน การเรยี กใช  (Retrieve) จดั เกบ็ (Update) ลบ (Delete) เพิ่มขอ มลู (Add) เปน ตน   ● ปอ งกันความเสียหายท่ีจะเกดิ ข้ึนกับขอมลู ภายในฐานขอมลู โดยจะคอยตรวจสอบวา คําส่ังใดที่สามารถทาํ งานได และคาํ สง่ั ใดทีไ่ มส ามารถทาํ งานได  ● รักษาความสมั พนั ธของขอมูลภายในฐานขอมลู ใหมคี วามถูกตองอยูเ สมอ  ● เก็บรายละเอียดตางๆ ทีเ่ กย่ี วขอ งกับขอมูลภายในฐานขอมลู ไวใ นพจนานุกรมขอ มลู   ซง่ึ รายละเอยี ดเหลาน้มี กั จะถกู เรียกวา เมทาดาตา (MetaData) ซ่ึงหมายถงึ \"ราย ละเอยี ดขอ มลู \"  ● ดูแลการใชงานใหก ับผูใ ช ในการติดตอกบั ตวั จดั การระบบแฟม ขอมลู ได โดยจะทาํ หนา ท่ีติดตอกบั ระบบแฟมขอมูลซึ่งเสมือนเปนผจู ัดการแฟมขอมลู (file manager)  นําขอมลู จากหนว ยความจําสาํ รองเขาสหู นว ยความจําหลกั เฉพาะสว นท่ีตองการใช งาน และทําหนาทีป่ ระสานกบั ตวั จดั การระบบแฟม ขอ มลู ในการจดั เก็บ เรยี กใช และ แกไ ขขอ มูล 

● ควบคุมการใชข อ มูลพรอมกัน ในระบบคอมพิวเตอรท ีใ่ ชอ ยูป จ จบุ นั โปรแกรมการ ทาํ งานมักจะเปนแบบผใู ชหลายคน (Multi User) จงึ ทาํ ใหผใู ชแตล ะคนสามารถเรียก ใชขอมลู ไดพ รอ มกนั ระบบจดั การฐานขอ มลู ท่ีมคี ณุ สมบตั ิควบคมุ การใชขอมลู พรอม กันนี้ จะทาํ การควบคุมการใชขอมูลพรอมกันของผูใ ชห ลายคนในเวลาเดียวกันได โดย มีระบบการควบคุมท่ถี ูกตองเหมาะสม เชน ถาการแกไ ขขอ มลู น้ันยงั ไมเรยี บรอ ย ผูใช อืน่ ๆ ทต่ี อ งการเรยี กใชข อ มูลนี้จะไมสามารถเรียกขอ มูลน้นั ๆ ขนึ้ มาทาํ งานใดๆ ได  ตอ งรอจนกวา การแกไ ขขอมูลของผูท ่เี รยี กใชข อมูลนนั้ กอนจะเสร็จเรยี บรอย จึงจะ สามารถเรยี กขอ มลู นั้นไปใชงานตอได ทั้งนี้เพือ่ ปอ งกันไมใหเ กดิ ปญหาการเรียกใช ขอมูลท่ไี มถ ูกตอง  ● ควบคมุ ระบบความปลอดภยั ของขอ มูลโดยปองกนั ไมใหผทู ีไ่ มไ ดร ับอนุญาตเขามา เรียกใชหรือแกไ ขขอ มลู ในสวนปองกนั เอาไว พรอ มท้งั สรางฟง กชนั ในการจัดทาํ ขอ มูล สํารอง  ● ควบคุมการใชข อมลู ในสภาพที่มีผใู ชพรอม ๆ กันหลายคน โดยจดั การเมอื่ มีขอ ผดิ พลาดของขอมลู เกดิ ขนึ้     หมายเหตุ *ผบู ริหารฐานขอ มลู (DBA : Database Administrator) ทาํ หนา ทเี่ ปน ผคู วบคุมมและ บริหารจดั การฐานขอ มลู ทง้ั หมด โดยจะสามารถจัดการกบั โครงสรางฐานขอมลู ได รวมถงึ จะเปนผู กําหนดสิทธใิ นการเขาถึงขอมลู ของผใู ชฐานขอ มูล  ​ ระบบจดั การฐานขอ มูลทน่ี ยิ มใชกันในปจจุบนั ไดแก    ● ออราเคลิ (Oracle)  ● ไอบีเอม็ ดบี ีทู (IBM DB2)  ● ไมโครซอฟท ซีควลเซิรฟเวอร (Microsoft SQL Server)  ● ไซเบส (Sybase)  ● แคเช (Cache')  ● PostgreSQL  ● Progress  ● มายเอสควิ แอล (MySQL)  ● Interbase 

● Firebird  ● Pervasive SQL  ● แซพ ดบี ี (SAP DB)  ● ไมโครซอฟท แอคเซส (Microsoft Office Access)  ● SQLite