ระบบฐานข้อมูล

ความหมายของฐานข้อมูล

          ฐานข้อมูล (Database) หมายถึง กลุ่มของข้อมูลที่มีความสัมพันธ์กันนำมาเก็บรวบรวมเข้าไว้ด้วยกันอย่างมีระบบและข้อมูลที่ประกอบกันเป็นฐานข้อมูลนั้น ต้องตรงตามวัตถุประสงค์การใช้งานขององค์กรด้วยเช่นกัน เช่น ในสำนักงานก็รวบรวมข้อมูล ตั้งแต่หมายเลขโทรศัพท์ของผู้ที่มาติดต่อจนถึงการเก็บเอกสารทุกอย่างของสำนักงาน ซึ่งข้อมูลส่วนนี้จะมีส่วนที่สัมพันธ์กันและเป็นที่ต้องการนำออกมาใช้ประโยชน์ต่อไปภายหลัง ข้อมูลนั้นอาจจะเกี่ยวกับบุคคล สิ่งของสถานที่ หรือเหตุการณ์ใด ๆ ก็ได้ที่เราสนใจศึกษา หรืออาจได้มาจากการสังเกต การนับหรือการวัดก็เป็นได้ รวมทั้งข้อมูลที่เป็นตัวเลข ข้อความ และรูปภาพต่าง ๆ ก็สามารถนำมาจัดเก็บเป็นฐานข้อมูลได้ และที่สำคัญข้อมูลทุกอย่างต้องมีความสัมพันธ์กัน เพราะเราต้องการนำมาใช้ประโยชน์ต่อไปในอนาคต

ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ (Relational Database)  

        ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ฐานข้อมูลแบบนี้แสดงการจัดเก็บข้อมูลในรูปแบบของตาราง ที่มีลักษณะเป็นสองมิติ คือ แถว (Row)และคอลัมน์ (Column)ซึ่งในการเชื่อมโยงกันระหว่างข้อมูลในตาราง 2ตาราง หรือมากกว่า จะเชื่อมโยงโดยใช้แอททริบิวต์ที่มีอยู่ในตารางที่ต้องการเชื่อมโยงข้อมูลกัน โดยที่แอททริบิวต์จะแสดงคุณสมบัติของรีเลชั่นต่าง ๆ ซึ่งรีเลชั่นต่าง ๆ ได้ผ่านกระบวนการทำรีเลชั่นให้เป็นบรรทัดฐาน (Normalized) ในระหว่าง การออกแบบเพื่อละความซ้ำซ้อน เพื่อให้การจัดการฐานข้อมูลเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ

     

  กฎที่เกี่ยวข้องกับดรรชนีในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์  

เนื่องจากรีเลชั่นต่างๆ ในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์จะอ้างอิงความสัมพันธ์ของข้อมูล โดยใช้ดรรชนีกฎที่เกี่ยวข้องกับการใช้ดรรชนีในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ มีดังนี

1. กฎความบูรณภาพของเอนทิตี้ (The Entity Integrity Rule) แอททริบิวต์ใดที่จะเป็นดรรชนีหลักข้อมูลในแอททริบิวต์นั้นจะเป็นค่าง่าย (Null) ไม่ได้หมายความของการเป็นค่าว่างไม่ได้ (Not Null) ในที่นี้หมายถึง ข้อมูลแอททริบิวต์เป็นดรรชนีหลักจะไม่ทราบค่าแน่นอนหรือ ไม่มีค่าไม่ได้

2. กฎความบูรณภาพของการอ้างอิง (The Referentail Integrity Rule) คือ ค่าของดรรชนีหลักนอกจากจะต้องสามารถอ้างอิงให้ตรงกับค่าของดรรชนีหลักได้ จึงจะเชื่อมโยงหรืออ้างอิงข้อมูลระหว่างสองรีเลชั่นได้

  การกำหนดความสัมพันธ์ 

ในโปรแกรมการจัดการฐานข้อมูล เช่น โปรแกรมแอกเซส สามารถเชื่อมโยงข้อมูลต่างๆ จากตารางเพื่อที่จะสามารถแสดงข้อมูลที่ได้บนรายงานข้อคำถามหรือแบบฟอร์มการเชื่อมโยงข้อมูลจากหลาย ตารางนี้เรียกว่าความสัมพันธ์ (Relation) การสร้างความสัมพันธ์ระหว่างตารางในฐานข้อมูลโดยการกำหนดให้ตารางมีความสัมพันธ์กันนั้น ต้องมีแอททริบิวต์หรือฟิลด์ที่เหมือนกัน และให้ค่าฟิลด์ที่เหมือนกันเป็นตัวเชื่อมความสัมพันธ์ ฟิลด์ที่เหมือนกันของตารางเรียกว่า ดรรชนีนอก (Foreing Key) เช่น ตารางของนักศึกษาและโปรแกรมวิชาจะมีรหัสของโปรแกรมวิชาที่เหมือนกัน ในเวลาที่นำโปรแกรมจัดการฐานข้อมูลมาใช้จะต้องมีการสร้างแบบฟอร์มหรือรายงานเรียบร้อยแล้ว จึงกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างตาราง หรือกำหนดความสัมพันธ์ตั้งแต่สร้างความสัมพันธ์เสร็จ กล่าวคือจะมีความบูรณภาพความสัมพันธ์เป็นตารางที่เกี่ยวข้อง (Related Table)

                              ข้อดีของฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ 

 ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์เป็นฐานข้อมูลที่มีรูปแบบง่ายสำหรับผู้ใช้ทั่วไป โดยเฉพาะผู้ใช้ซึ่งไม่ใช่นักวิเคราะห์และออกแบบโปรแกรม โปรแกรมเมอร์หรือผู้จัดการฐานข้อมูล เป็นต้น ข้อดีที่ผู้ใช้ทั่วไปรู้สึกว่าฐานข้อมูลชนิดนี้เข้าใจง่าย มีดังนี้

     1. ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์เป็นกลุ่มของรีเลชั่นหรือตารางที่ข้อมูลถูกจัดเก็บเป็นแถวและคอลัมน์ ซึ่งทำให้ผู้ใช้เห็นภาพของข้อมูลได้ง่าย

    2.ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องรู้ว่าข้อมูลถูกจัดเก็บอย่างไร รวมถึงวิธีการเข้าถึงข้อมูล (Access Approach)

     3. ภาษาที่ใช้ในการเรียกดูข้อมูล เป็นลักษณะคล้ายภาษาอังกฤษและไม่จำเป็นต้องเขียนเป็นลำดับขั้นตอน

     4. การเรียกใช้หรือเชื่อมโยงข้อมูลทำได้ง่ายโดยใช้โอเปอร์เรเตอร์ ทางคณิตศาสตร์ เช่น SELECT ไม่จำเป็นต้องมีตัวชี้ (Pionter) ซึ่งยุ่งยาก

ประเภทของคีย์ ( KEY)

คีย์แบ่งออกำเป็น 2 ประเภท คือ

             1. คีย์หลัก ( Primary Key เป็นรีเลชั่นที่ถูกกำหนดขึ้นเพื่อเก็บข้อมูลเพื่อนำข้อมูลไปใช้ เมื่อมีการสร้างรีเลชั่นในภาษาสำหรับนิยามข้อมูล  (  DDL )  เช่น  SQL  คำสั่ง  CREATE  TABLE  เป็นการสร้างรีเลชั่นหลัก  หลังจากนั้นก็จะทำการเก็บข้อมูลเพื่อการเรียกใช้ข้อมูลในภายหลัง  รีเลชั่นหลักจะเป็นตารางที่มีการเก็บข้อมูลจริงไว

            2. คีย์นอก ( Foreign Key )เป็นรีเลชั่นที่ถูกสร้างขึ้นตามความต้องการใช้ข้อมูลของผู้ใช้แต่ละคน  เพราะผู้ใช้แต่ละคนในฐานข้อมูลอาจต้องการใช้ข้อมูลในลักษณะที่แตกต่างกัน จึงทำการกำหนดวิวของตนเองขึ้นจากรีเลชั่นหลักขึ้นมา ต่างหากเพื่อความสะดวกในการเรียกใช้ข้อมูล  และช่วยในการรักษาความปลอดภัยของฐานข้อมูลทำได้ง่ายขึ้น

รูปแบบบรรทัดฐาน

การออกแบบฐานข้อมูลในบทนี้คุณจะได้เรียนรู้วิธีการทำตารางข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบบรรทัดฐาน (Normalization) ซึ่งเป็นวิธีการที่สำคัญมากถือเป็นหัวใจของระบบฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ เพราะหากคุณสามารถทำได้ถูกต้อง จะส่งผลให้ระบบฐานข้อมูลของคุณถูกต้องตามหลักการและได้รับประโยชน์สูงสุดเท่าที่จะมีขึ้นได้

                ความหมายของรูปแบบบรรทัดฐาน 

การทำตารางข้อมูลให้อยู่ ในรูปแบบบรรทัดฐาน (Normalization) หมายถึง    การออกแบบตาราง (Relation)  ให้เป็น รูปแบบบรรทัดฐาน คือมีความเป็นปรกติไม่  ก่อให้เกิดปัญหาข้อมูลขัดแย้ง (Inconsistency)  ในที่เก็บต่างๆ ปัญหาการเพิ่มปรับปรุงและลบข้อมูล  (Insert,Updateand  Delete  Anomalies)  ตลอดจนช่วยลดเนื้อที่ในการ   จัดเก็บข้อมูลให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้อีกด้วยแนวคิดการทำตารางให้อยู่ในรูปแบบบรรทัดฐานนี้ อี .เอฟ.คอดด์ เป็นผู้คิดขึ้นมาเป็นคนแรกเมื่อประมาณปี 1917 กล่าวคือ ได้คิดค้นรูปแบบบรรทัดฐานขั้นที่ 1,2และ3แต่ต่อมาพบว่ารูปแบบบรรทัดฐาน    ขั้นที่ 3 มีข้อจำกัดบางอย่างจึงร่วมกันคิดค้นรูปแบบบรรทัดฐานขั้นที่  3  ใหม่ขึ้นมา  ในราว  ปี  ค.ศ.  1974  กับบอยซ์  จึงนิยมเรียกว่า  รูปแบบบรรทัดฐาน  บอยซ์/คอดด์  (Boyce/codd  Normal  Form)  สำหรับรูปแบบบรรทัดฐานขั้นที่  4    และนั้นคิดค้นโดย  โรแนลด์  ฟาจิน  (Ronald  Fagin)  ในปี  ค.ศ.1977  และ  1979 
 รูปแบบบรรทัดฐานมีต่าง ๆ ระดับดังนี้

 1. รูปแบบบรรทัดฐานขั้นที่ 1 (First  Normal  Form: 1NF)
 2. รูปแบบบรรทัดฐานขึ้นที่ 2 (Second Normal  Form: 2NF)

 3 รูปแบบบรรทัดฐานขึ้นที่ 3(Third  Normal  Form: 2NF)

 4. รูปแบบบรรทัดฐานขึ้นที่ 4  ใหม่  (Boyce/Codd  Normal  Form: 2NF)

 5. รูปแบบบรรทัดฐานขึ้นที่ 5  Forth   Normal  Form: 2NF)

 6. รูปแบบบรรทัดฐานขึ้นที่ 6 (FifthNormal  Form: 2NF)