หน่วยที่ 2 การวิเคราะห์และออกแบบฐานข้อมูล

ส่วนประกอบของ DBMS 4 ส่วน

ส่วนประกอบของ DBMS แบ่งออกเป็น 4 ส่วน ดังนี้

1. โมเดลของข้อมูล (Data Model)

2. ภาษาคำจำกัดความของข้อมูล (Data Definition Language – DDL)

3. ภาษาในการจัดการข้อมูล (Data Manipulation Language – DML)

4. พจนานุกรมข้อมูล (Data Dictionary)

1. โมเดลของข้อมูล (Data Model)

ทำหน้าที่กำหนดรูปแบบของโครงสร้างของข้อมูล เช่น ลำดับขั้น (hierarchy) หรือ แบบเครือข่าย (network) หรือ แบบความสัมพันธ์ (relational)

แบบจำลองข้อมูลในความหมายของฐานข้อมูล ก็คือการรวมกันของไฟล์ข้อมูลที่มีความสัมพันธ์กัน โดยแต่ละความสัมพันธ์จะเชื่อมโยงกันอย่างมีระบบ ทำให้สามารถเข้าถึงข้อมูลต่าง ๆ ภายในระบบได้ ซึ่งเทคโนโลยีฐานข้อมูลแต่ละชนิดมีการเชื่อมโยงเพื่อการเข้าถึงข้อมูลที่แตกต่างกัน ดังนั้น การเลือกใช้แบบจำลองข้อมูลให้เหมาะสมกับฐานข้อมูลนั้นๆ เพื่อให้ง่ายต่อการเข้าถึงข้อมูล โดยสามารถแบ่งแยกออกเป็น 2 แบบด้วยกัน คือ

1.1 ประเภทของแบบจำลองข้อมูล

แบบจำลองข้อมูล คือ เทคนิคที่นำมาใช้จัดการโครงสร้างและความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลในระบบ แบ่งออกเป็น 2 รูปแบบ คือ

1. แบบจำลองเชิงแนวคิด (Conceptual Data Models) สำหรับแสดงลักษณะโดยรวมของข้อมูลทั้งหมดในระบบ นำเสนอข้อมูลในรูปแบบของแผนภาพหรือไดอะแกรม (เอ็นติตี้, ความสัมพันธ์) จุดประสงค์เพื่อนำเสนอให้ผู้ใช้กับผู้ออกแบบมีความเข้าใจตรงกัน แบบจำลองจะไม่ขึ้นกับ DBMS สามารถนำไปดัดแปลงให้เข้ากับ DBMS ได้ในภายหลัง เช่น E-R Diagram

2. แบบจำลองเพื่อการนำไปใช้ (Implementation Data Models) ใช้อธิบายโครงสร้างข้อมูลของฐานข้อมูล จะอิงกับระบบจัดการฐานข้อมูลที่ใช้ เทียบได้กับชนิดของภาษาโปรแกรมซึ่งสามารถสร้างด้วยภาษาระดับสูง ภาษาระดับต่ำ หรือ ภาษาเครื่อง แบ่งออกเป็น 5 ประเภทตามรูปแบบของแต่ละโครงสร้างของฐานข้อมูล

1.2 คุณสมบัติของแบบจำลองข้อมูล

1. แบบจำลองข้อมูลที่ดีต้องง่ายต่อความเข้าใจ ควรใช้กฎทั่ว ๆ ไป โดยมีข้อมูลแอททริบิวต์ที่อธิบายในรายละเอียดของแต่ละเอ็นติตี้

2. ต้องมีสาระสำคัญและไม่ซ้ำซ้อน หมายถึงแอททริบิวต์ในแต่ละเอ็นติตี้ไม่ควรมีข้อมูลซ้ำซ้อน ซึ่งอาจจะใช้วิธีการสร้างเป็นคีย์นอก (foreign key) เพื่อใช้ในการอ้างอิงข้อมูลแทน

3. ต้องมีความยืดหยุ่นและง่ายต่อการปรับปรุงในอนาคต แบบจำลองไม่ควรขึ้นกับตัวแอปพลิเคชั่น โปรแกรม และสนับสนุนการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างซึ่งจะไม่ส่งผลกระทบต่อโปรแกรมที่ใช้งานอยู่ หรืออาจกล่าวได้ว่าข้อมูลมีความเป็นอิสระ ไม่ยึดติดกับแอปพลิเคชั่น

2. ภาษาคำจำกัดความของข้อมูล (Data Definition Language – DDL)

เป็นการกำหนดลักษณะของข้อมูลในแต่ละเรคอร์ดหรือฟิลด์ที่ปรากฏในฐานข้อมูล เช่น จะตั้งชื่อว่าอย่างไร เป็นข้อมูลชนิดไหน ความยาวเรคอร์ดเท่าใด รวมทั้งความสัมพันธ์ระหว่างเรคอร์ดต่าง ๆ ลักษณะของคีย์ และเป็นภาษาที่มีไว้สำหรับจัดการฐานข้อมูลโดยเฉพาะไม่ว่าจะเป็นการ สร้างฐานข้อมูล, แก้ไข หรือลบฐานข้อมูล โดยในภาษา DDL นั้นประกอบไปด้วยภาษาคำสั่งต่าง ๆ ดังนี้

2.1 CREATE TABLE เป็นคำสั่งที่ใช้ในการสร้างโครงสร้างของตาราง โดยมีรูปแบบดังนี้

โปรแกรม Database : รูปแบบคำสั่งใช้เฉพาะ Microsoft Access โปรแกรมอื่นจะมีรูปแบบคำสั่งต่างกันเล็กน้อย

รูปแบบ

CREATE TABLE TableName

(

ColumnName1 DataType ,

ColumnName2 DataType ,

...

)

ตัวอย่างคำสั่ง ทำการสร้างตาราง customer ประกอบด้วยคอลัมน์/แอททริบิวต์ CustomerID, Name, Email, Phone,Address

CREATE TABLE customer

(

CustomerID varchar(4) NOT NULL,

Name varchar(50) NOT NULL,

Email varchar(50) NOT NULL,

Phone varchar(15) NOT NULL,

Address varchar(50) NOT NULL

)

ผลลัพธ์

Download Database >> คลิก

2.2 ALTER TABLE เป็นคำสั่งที่ใช้ในการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างตาราง โดยมีรูปแบบดังนี้

คำสั่ง ALTER TABLE สามารถใช้ในการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างตารางได้ 4 รูปแบบ คือ

2.2.1 ใช้ในการเพิ่มคอลัมน์

ตัวอย่าง ต้องการเพิ่มคอลัมน์ nickname ลงในตาราง customer สามารถกระทำได้โดยใช้คำสั่งดังนี้

ALTER TABLE customer

ADD column nickname varchar(20)

2.2.2 ใช้ในการเปลี่ยนแปลงขนาดความกว้างของคอลัมน์

ตัวอย่าง ต้องการเปลี่ยนแปลงขนาดความกว้างของคอลัมน์ Address จากเดิม 50 ไปเป็น 100 สามารถกระทำได้โดยใช้คำสั่ง ดังนี้

Microsoft Access ไม่สามารถใช้คำสั่ง rename ได้

ALTER TABLE customer

ALTER Column Address varchar(100)

2.2.3 ใช้ในการเปลี่ยนชื่อคอลัมน์

ตัวอย่าง ต้องการเปลี่ยนชื่อคอลัมน์จาก CustomerID ไปเป็น cust_id สามารถกระทำได้โดยใช้คำสั่งดังนี้

Microsoft Access ไม่สามารถใช้คำสั่ง rename ได้

ALTER TABLE customer

RENAME Column CustomerID to cust_id

2.2.4 ใช้ในการลบคอลัมน์จากตาราง

ตัวอย่าง ต้องการลบคอลัมน์ nickname ออกจากตาราง สามารถกระทำได้โดยใช้คำสั่งดังนี้

ALTER TABLE customer

DROP column nickname

2.3 DROP TABLE เป็นคำสั่งที่ใช้ในการลบตารางออกจากฐานข้อมูล โดยมีรูปแบบดังนี้

ตัวอย่าง ต้องการลบตาราง customer ออกจากฐานข้อมูล

3. ภาษาในการจัดการข้อมูล (Data Manipulation Language – DML)

เป็นภาษาสำหรับจัดการข้อมูลที่จัดเก็บอยู่ในตารางข้อมูล ซึ่งในกลุ่มภาษา DML นั้นจะครอบคลุมการจัดการข้อมูลทั้งหมด เช่น การเพิ่ม, แก้ไข, ค้นหา และลบข้อมูล โดยคำสั่งต่าง ๆ มีดังนี้

3.1 SELECT คือคำสั่งสำหรับสืบค้นข้อมูล หรือค้นหาข้อมูลที่จัดเก็บอยู่ในตารางข้อมูล โดยมักนิยมใช้งานรวมกับคำสั่ง WHERE เพื่อใช้ในการสร้างเงื่อนไขในการแสดงผลข้อมูล โดยมีคำสั่งโดยย่อดังนี้

Online SQL Editor คลิก https://www.programiz.com/sql/online-compiler/

ตัวอย่างคำสั่ง select * from Customers where customer_id = 4

3.2 INSERT คือคำสั่งสำหรับการเพิ่มข้อมูลลงไปในตารางข้อมูล เช่นการเพิ่มข้อมูลพนักงาน, สินค้า เป็นต้น โดยมีคำสั่งโดยย่อดังนี้

ตัวอย่างคำสั่ง -- insert some values

INSERT INTO Customers VALUES (6, 'tipsukon', 'panking', 37 , 'THAI');

3.3 UPDATE คือคำสั่งสำหรับการปรับปรุง หรือแก้ไขข้อมูลในตารางข้อมูล โดยสามารถใช้งานรวมกับคำสั่ง WHERE เพื่อสร้างเงื่อนไขในการแก้ไขข้อมูล

ตัวอย่างคำสั่ง -- update lastname

update Customers set last_name = 'บุญวัฒนา' where customer_id = 6

3.4 DELETE คือคำสั่งในการลบข้อมูลในตารางข้อมูล โดยสามารถใช้งานรวมกับคำสั่ง WHERE เพื่อสร้างเงื่อนไขสำหรับการลบข้อมูล

ตัวอย่างคำสั่ง -- delete record/tuple/row

delete from Customers where customer_id = 3

4. พจนานุกรมข้อมูล (Data Dictionary)

เป็นการเก็บรวบรวมคำจำกัดความของข้อมูลและลักษณะข้อมูลต่าง ๆ ที่อยู่ในฐานข้อมูล อันจะทำให้เกิดมาตรฐานความสอดคล้องของข้อมูลในแฟ้มต่าง ๆ และยังทำให้การพัฒนาโปรแกรมทำได้รวดเร็ว เพราะโปรแกรมเมอร์ สามารถดูข้อมูลจากพจนานุกรมข้อมูลได้

4.1 สิ่งที่จัดเก็บในพจนานุกรมข้อมูล ลักษณะของพจนานุกรมข้อมูลอาจมีรูปแบบแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความต้องการรายละเอียดของข้อมูลในแต่ละระบบอาจไม่เหมือนกัน โดยมีสิ่งที่จัดเก็บอยู่ในพจนานุกรมข้อมูลดังนี้

1. นิยามคำจำกัดความข้อมูล (Data Definition) หน่วยข้อมูลหรือฟิลด์ เช่น รหัสนักศึกษา ชื่อสกุล ที่อยู่ เบอร์โทร เป็นต้น

2. โครงสร้างข้อมูล (Data Structure) หมายถึง กลุ่มของข้อมูลเกี่ยวข้องกันที่จัดเก็บในแฟ้มข้อมูล แหล่งเก็บข้อมูล ประกอบด้วย ชื่อข้อมูล (Data Name) ความยาวข้อมูล (Data Length) และชนิดของข้อมูล (Data Type)

3. ชื่ออื่น ๆ ในบางครั้งอาจมีการตั้งชื่อต่างกันจากข้อมูลเดียวกัน เพื่อให้สะดวกและเหมาะสมกับการใช้งาน

4. ค่าของข้อมูล (Data Value) บางครั้งต้องมีการกำหนดค่าเฉพาะ เช่น เกรดจะต้องอยู่ในช่วง 0-4 เท่านั้น

4.2 รูปแบบหรือวิธีการเขียนพจนานุกรมข้อมูล การทำพจนานุกรมข้อมูลหรือการทำเอกสารแสดงรายละเอียดเกี่ยวกับข้อมูลของระบบงานมีรูปแบบหรือวิธีการเขียนดังนี้

1. ชื่อและรายละเอียดที่แสดงความหมายของข้อมูล การตั้งชื่อข้อมูลควรสั้นกะทัดรัดได้ใจความ และควรมีรายละเอียดแสดงความหมายของข้อมูลด้วย เช่น รหัสนักศึกษา อาจใช้ว่า std_ID หรือ StudentID

2. รูปแบบของข้อมูล เป็นการบอกประเภทหรือชนิดของข้อมูล (Data Type) เช่น เห็นตัวอักษรเป็นตัวเลขหรือเป็นอักขระผสม ความยาวหรือขนาดของข้อมูล (Data Length) และความยาวสูงสุด เช่น ความยาวของ Phone มีความยาวได้ทั้งสิ้น 10 อักษร

3. รายละเอียดเพิ่มเติม เช่น คีย์หลัก คีย์นอก เพื่อประโยชน์ของการอ้างอิงและติดตามควบคุมข้อมูลได้ การกำหนดขอบเขตค่าของข้อมูลต้องอยู่ในพิสัย เช่น วันที่ในหนึ่งเดือนจะมีค่าระหว่าง 1-31 รายละเอียดเพิ่มเติม เช่น ความถี่ของการใช้ข้อมูล แหล่งหรือเอกสารที่มาของข้อมูล วันที่จัดทำเอกสาร ผู้ใช้ เป็นต้น

4. การใช้สัญลักษณ์ เพื่ออธิบายการประมวลผลตามความเหมาะสม เช่น = เท่ากับ, + และ, [] ทางเลือก,() ส่วนประกอบ และ {} ทำซ้ำ

5. การกำหนดมาตรฐานการตั้งชื่อ ควรใช้ชื่อที่สั้นกะทัดรัดง่ายต่อการใช้งานและสอดคล้องกับวัตถุประสงค์ หรือตอบสนองความต้องการใช้งานนั้น ๆ เช่น Libry Systemr,Library Processing Book_bd เป็นต้น

ตัวอย่าง ตารางลูกค้า (TB_Customer)

จัดทำโดย

นางสาวทิพย์สุคนธ์ พันธ์กิ่ง (ครูกั้ง)

กลุ่มสาระวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (คอมพิวเตอร์)

โรงเรียนบุญวัฒนา สำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษานครราชสีมา