CH22 資料庫 認識資料庫系統發展的歷史 了解資料庫系統的架構與內容 了解資料庫系統的應用 資料庫系統的未來發展

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22-1 從資料到智慧

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「資料」（ Data）是用來表示某項事實的符號或語言，通常是指收集得到而且未經整理、原始形式的文字、符號、圖形、影像或聲音等。

資料缺乏組織及分類，無法明確的表達事物代表的意義，因此個別來看待每一個「資料」，其實用性價值與意義並不大。

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資料

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學籍資料表中的姓名、身份證字號、性別、生日、電話與地址⋯等每一個項目都各自代表著一項資料。

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資料

圖 22-1 學籍資料表

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通常我們會利用資料表（ Table）來儲存相關的資料。

所謂的資料表就是一個二維矩陣，縱向我們成為欄（ Column），橫向我們稱為列（ Row）。

資料表最上面一列用來代表存放資料項目的名稱，我們稱為欄位名稱（ Field Name）其餘每一列均用來存放一項目的資料內容，我們稱為值（ Value）。

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資料

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資料

圖 22-2 資料表的組成

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「資訊」（ Information）是指將資料經過整理和分析後，轉化為有用的資訊。

這些轉化的過程可能包括收集、分類、篩選、重組排序、計算、合併和匯總等運算而成，此過程就稱為「資料處理」（ Data Processing）。

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資訊

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「知識」（ Knowledge）是指透過一些方法將資訊進一步推論出一些無法一眼看出的事實，而這些無法一眼看出的事實往往具有極高的價值。

「知識」可以將不同時期所得到的多個資訊加以分析判斷，形成決策進而產生價值。

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知識

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「智慧」（Wisdom）則是將知識融入生活成為生命或企業體的一部份，不論是個人或是企業能夠靈活運用新知識才是智慧的根本。

「智慧資本」（ Intellectual Capital）逐漸受到企業主的重視，越來越多的企業資產價值，譬如專利權、品牌、客戶群⋯等，雖然無法列舉在資產負債表上，卻攸關到企業未來長期獲利、成功與否的關鍵因素。

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智慧

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「資料」、「資料處理」、「資訊」、「知識」及「智慧」五者之間的關係。

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智慧的演繹

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22-2 資料庫、資料庫管理系統與資料庫系統

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「資料庫」是指針對某特定需求而被收集在一起的相關資料。

通常資料庫中的資料必須經過細心的設計，按照資料模型及正規化步驟加以處理，讓儲存在資料庫中的資料盡量避免重複性，並獲得較高的資料獨立性，以及可以透過各式各樣公用程式讓使用者可以快速、有效及正確的獲得其所需要的資料。

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何謂資料庫

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資料庫的組成

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在電腦中負責管理資料庫的系統稱為「資料庫管理系統」（ Database Management System，簡稱DBMS）。

「資料庫管理系統」是由一群程式所組成，使用者可以利用資料庫管理系統的程式來建立和維護資料庫。

主要目的是提供使用者一個有效率和方便的工作環境去存取資料。

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何謂資料庫管理系統

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資料定義功能 資料操作功能 資料共享和安全性功能 資料建立和維護功能

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資料庫管理系統的主要功能

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一般採用資料模型（ Data Model）和使用者人數（ Number of Users）加以分類。 以資料模型分類 以使用者人數分類

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資料庫管理系統的分類

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Microsoft SQL Server Access Oracle DB2 Sybase Informix MySQL

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市面上常見的資料庫管理系統

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22-3 資料庫管理系統的演進與未來發展

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1946 年人類跳脫「人工作業」檔案管理資料的方式，演進為電腦化「檔案處理系統」（ File Processing System）來管理資料。

1970 年代初期資料庫管理系統出現，主要是以「階層式」資料庫管理系統和「網路式」資料庫管理系統為主。

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資料庫的演進

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在 1981 年第一套以關聯式資料模型為主的商業化資料庫商品出現。

1990 年代又有「物件導向式」和「物件關聯式」資料庫管理系統。

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資料庫的演進

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資料庫的演進

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人工作業具有下列缺點： 資料管理不易，卡片佔據實體空間。 資料保存不易，卡片容易毀損。 資料無法共用，卡片無法同時提供多人調閱使用。 資料安全性差，卡片容易拷貝竊取。 資料處理不易，無法快速的搜尋卡片上的資料或是輕易的對特定資料作運算。

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人工作業

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在企業中的各部門會依據自己部門的需求來設計程式，並各自儲存相關的資料檔案。

在此開發模式下，企業內部會充斥著各式各樣大小不等的系統，系統之間彼此互不相關，相同的資料亦可能而無法共用。

欠缺整體的規劃考量，亦增加系統維護的困難度。

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檔案處理系統

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檔案處理系統具有下列缺點： 資料重複，較難維持資料的一致性。 程式與資料相依。 資料分享不易。 資料安全防護性較差。 難以驗證資料的正確性且開發時間冗長。 無法提供多人同時使用系統。

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檔案處理系統

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檔案處理系統

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記錄集型資料庫管理系統

階層式資料庫管理系統（ Hierarchical DBMS，簡稱 HDBMS）。

網路式資料庫管理系統（ Network DBMS，簡稱NDBMS）。

關聯式資料庫管理系統（ Relational DBMS，簡稱RDBMS）。

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資料庫管理系統具有下列優點： 減少資料的重複儲存和避免資料不一致的情形產生。 具有自我描述的能力與資料抽象化。 程式與資料獨立。 能共享資料。 可強化資料的安全和限制非授權存取。 能維護資料的正確性並縮短系統開發時程。 可提供多人同時使用系統。

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記錄集型資料庫管理系統

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資料庫管理系統

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物件導向資料庫設計主要是透過聯合模型語言（ Unified Modeling Language，簡稱 UML）來設計資料庫。 物件導向式資料庫管理系統（ Object-Oriented

DBMS，簡稱 OODBMS） 物件關聯式資料庫管理系統（ Object-Relational

DMBS，簡稱 ORDBMS）

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物件型資料庫管理系統

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「資料倉儲」透過線上分析處理技術所建立的多維資料庫（Multi Dimensional Database），能夠有效的整合各式各樣不同類型的資料，進而提供決策者從不同的角度去分析資料，並能迅速提供資訊給決策者，以確切掌握市場與客戶的動向。

資料探勘可以利用全自動或半自動的方式發掘出隱藏在大量資料中各種有意義、可採取行動（ Actionable）的模式（ Pattern）、規則（ Rule）等「商業智慧」（ Business Intelligence，簡稱 BI）供企業作出可獲得利潤的決策。

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資料倉儲與資料探勘

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現今的資料庫不僅要能提供資料儲存與方便使用的管理工具之外，更要能提供強大的資料分析工具，和處理異質資料庫之間的資料整合問題。 資料探勘功能模組 線上分析處理（ OLAP）功能模組：強化資料庫資料分析的能力。

資料轉換服務（ Data Transfer Service）功能模組：處理異質資料庫之間整合問題。

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資料庫未來發展

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22-4 資料庫語言和架構概觀

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ANSI/SPARC 三階層綱目 外部層次（ External Level）：一般使用者直接面對的是外部層次，通常也稱為視界層次（ View Level）。

概念層次（ Conceptual Level）：是資料庫管理系統中全體資料的邏輯結構和特徵的描述。

內部層次（ Internal Level） :一個資料庫一般只會有一個內部綱目，是利用實體的資料模型來描述資料在資料庫內部的表達方式。

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資料庫系統架構

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資料庫系統架構

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資料庫系統環境

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資料查詢語言（ Data Query Language，簡稱DQL），是結構化查詢語言（ Structured Query Language，簡稱 SQL）中負責進行資料查詢而不會對資料本身進行修改的語句，這是最基本的 SQL 語句。

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資料庫查詢語言

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資料庫查詢語言

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資料與知識的差異，智慧的演繹過程。 資料庫系統的發展。 常見的資料庫系統及架構 資料庫的應用。

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章節摘要