Συστήματα Πληροφοριών Διοίκησης Ενότητα 4: Οργάνωση δεδομένων

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Συστήματα Πληροφοριών Διοίκησης Ενότητα 4: Οργάνωση δεδομένων Διονύσιος Γιαννακόπουλος, Καθηγητής Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

Σκοποί ενότητας Στην ενότητα αυτή παρουσιάζονται οι μέθοδοι οργάνωσης δεδομένων για αποτελεσματική αποθήκευση και επεξεργασία. Ο βασικός σκοπός της ενότητας είναι η κατανόηση των βασικών δομών και τρόπων αποθήκευσης των δεδομένων σε αρχεία και της οργάνωσής τους, ώστε να διευκολύνεται η εξαγωγή των πληροφοριών που αξιοποιούνται από τα Π.Σ.Δ. 4

Εισαγωγικές έννοιες Η έννοια της Οργάνωσης Δεδομένων δεν πρέπει να συγχέεται με τις έννοιες της τακτοποίησης, της τάξης και της αισθητικής παρουσίασης. Σκοπός της είναι η εύκολη και γρήγορη: Ανεύρεση ενός στοιχείου Ανάσυρση από το χώρο αποθήκευσης Επεξεργασία του και επανατοποθέτησή του εφόσον απαιτείται 5

Δομές δεδομένων Οι Πίνακες (Tables) αποτελούνται από ένα σταθερό και προκαθορισμένο σύνολο ομοειδών απλών στοιχείων, καθένα από τα οποία καθορίζεται από κάποιο Δείκτη (Ιndex). Π.χ. Α(3) σημαίνει το τρίτο στοιχείο ενός μονοδιάστατου πίνακα Α. Οι Στοίβες (Stacks) αποτελούν γραμμικές διατάξεις στις οποίες στοιχεία μπορεί να εισάγονται με Ώθηση (Push) ή να εξάγονται με Έλξη (Pull) μόνο από το ένα άκρο τους, την Κεφαλή (Head). Ο τρόπος εισόδου - εξόδου των στοιχείων ονομάζεται LIFO (Last In, First Out), δηλαδή το τελευταίο εισαγόμενο δεδομένο εξέρχεται πρώτο. 6

Δομές δεδομένων (ΙΙ) Οι Ουρές (Queues) αποτελούν μια σειρά από στοιχεία στις οποίες εισάγονται (enqueue) νέα στοιχεία από ένα άκρο και εξάγονται (dequeue) υπάρχοντα στοιχεία από άλλο άκρο. Πρόκειται για μέθοδο εισαγωγής και εξαγωγής FIFO (First In, First Out), δηλαδή το στοιχείο το οποίο εισάγεται πρώτο στην ουρά εξέρχεται και πρώτο. Οι Δεσμικές Λίστες (Linked Lists) δίνουν μια λογική διάταξη στοιχείων, χωρίς αυτή να συνοδεύεται και από φυσική διάταξη. Έτσι και ανεξάρτητα από τη θέση που καταλαμβάνει στη μνήμη ένα δεδομένο, συσχετίζεται με το επόμενό του με τη βοήθεια κάποιου δείκτη. Τα δεδομένα της λίστας ονομάζονται Κόμβοι (Nodes) 7

Δομές δεδομένων (ΙΙΙ) Τα Δένδρα (Trees) αποτελούν μη Γραμμικές (non Linear) δομές. Αποτελούνται από ένα σύνολο Κόμβων, οι οποίοι συνδέονται με ακμές. Υπάρχει μόνο ένας κόμβος από τον οποίο μόνο ξεκινούν ακμές, που ονομάζεται Ρίζα (Root). Οι κόμβοι στους οποίους καταλήγουν μόνο ακμές, ονομάζονται Φύλλα (Leaves). Οι Γράφοι (Graphs) αποτελούν γενίκευση των δένδρων, δεδομένου ότι αποτελούνται από κόμβους και ακμές χωρίς όμως κάποια ιεράρχηση. 8

Συστατικά οργανωτικής δομής επιχειρησιακών δεδομένων Χαρακτήρας (CHARACTER): Είναι η ελάχιστη μονάδα δεδομένων που μπορεί να αποθηκευθεί. Ο χαρακτήρας μπορεί να είναι ένα γράμμα, όπως το Α, ένα ψηφίο του δεκαδικού συστήματος, όπως το 8, ή ένα ειδικό σύμβολο, όπως το (+), το (-), το (/), κ.λπ. Πεδίο (FIELD): Είναι μια ομάδα διαδοχικών χαρακτήρων που θεωρούνται ως ένα όλο και έχουν μια σημασία. Για παράδειγμα, το επώνυμο ενός πελάτη ή το ποσό που οφείλει ο πελάτης είναι πεδία. Τα πεδία διακρίνονται σε "αριθμητικά" (NUMERIC) όταν αντιπροσωπεύουν αριθμητικές ποσότητες που συμμετέχουν σε αριθμητικές πράξεις και σε πεδία "χαρακτήρων" (STRINGS) τα οποία είναι απλώς ακολουθίες χαρακτήρων που αποθηκεύονται μόνον. Η ποσότητα που υπάρχει στην αποθήκη από ένα συγκεκριμένο είδος αποθέματος είναι αριθμητικό πεδίο, ενώ το επώνυμο ενός μισθοδοτημένου υπαλλήλου και ο αριθμός τηλεφώνου του είναι πεδία χαρακτήρων. 9

Συστατικά οργανωτικής δομής επιχειρησιακών δεδομένων (ΙΙ) Λογική εγγραφή (LOGICAL RECORD): Είναι το σύνολο των πεδίων που περιλαμβάνει όλα τα λογικά συσχετισμένα στοιχεία για μια συγκεκριμένη επεξεργασία. Για παράδειγμα, όλα τα στοιχεία που απαιτούνται για να εξαχθεί η μισθοδοσία ενός υπαλλήλου αποτελούν μια λογική εγγραφή. Αρχείο (FILE): Είναι το σύνολο των λογικών εγγραφών που απαιτούνται για μια συγκεκριμένη επεξεργασία. Για παράδειγμα, το σύνολο όλων των λογικών εγγραφών για την μισθοδοσία των υπαλλήλων ενός οργανισμού συνιστά το αρχείο. 10

Συστατικά οργανωτικής δομής επιχειρησιακών δεδομένων (ΙΙΙ) Βάση Δεδομένων (DATA BASE): Είναι ένα σύνολο από αρχεία συσχετισμένα μεταξύ τους που συνιστούν μια οργανωμένη πηγή πληροφόρησης. Ενώ κάθε απλό αρχείο προορίζεται, όπως προαναφέρθηκε, για μια συγκεκριμένη χρήση, όπως π.χ. το αρχείο μισθοδοσίας ή το αρχείο προσωπικού, η βάση δεδομένων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολλές χρήσεις. Έτσι, αν το αρχείο μισθοδοσίας και το αρχείο διοικητικής κατάστασης προσωπικού συσχετιστούν σε μια βάση δεδομένων, τότε η βάση αυτή θα μπορούσε να εξυπηρετήσει την μισθοδοσία, την παρακολούθηση της παραγωγικότητας προσωπικού κ.λπ. 11

Διάκριση αρχείων ΑΡΧΕΙΟ: Είναι το σύνολο των λογικών εγγραφών που απαιτούνται για μια συγκεκριμένη επεξεργασία. Για παράδειγμα, το σύνολο όλων των λογικών εγγραφών για την μισθοδοσία των υπαλλήλων ενός οργανισμού συνιστά το αρχείο μισθοδοσίας. Τα αρχεία διακρίνονται ανάλογα με την χρήση τους στους επόμενους βασικούς τύπους: "Κύριο αρχείο" (MASTER FILE): Χρησιμοποιείται ως μόνιμη πηγή άντλησης πληροφοριών από τις μόνιμες λογικές εγγραφές που περιέχει. Για παράδειγμα, το κύριο αρχείο της αποθήκης συνίσταται από λογικές εγγραφές για κάθε αποθηκευμένο υλικό οι οποίες περιλαμβάνουν πεδία ταυτότητας υλικού, ποσότητα, τιμή, ιστορικές πληροφορίες διακίνησης υλικού κ.λπ. 12

Διάκριση αρχείων (ΙΙ) "Αρχείο μεταβολών" (TRANSACTION FILE): Περιλαμβάνει τις λογικές εγγραφές των πράξεων που πραγματοποιήθηκαν σε μια ορισμένη χρονική περίοδο, π.χ. σε μια ημέρα ή ένα μήνα. Χρησιμοποιείται κυρίως για ενημέρωση του κύριου αρχείου. Για παράδειγμα, το αρχείο τιμολογίων πωλήσεων, το αρχείο αγορών κ.λπ. "Απολογιστικό αρχείο" (REPORT FILE): Περιλαμβάνει λογικές εγγραφές οι οποίες περιέχουν στοιχεία από το κύριο αρχείο και χρησιμοποιείται για την σύνταξη απολογιστικών εκθέσεων. Για παράδειγμα, το αρχείο των κρατήσεων φόρου μισθωτών υπηρεσιών που δημιουργείται από το μισθολογικό μητρώο των υπαλλήλων ενός οργανισμού. 13

Διάκριση αρχείων (ΙΙΙ) "Ιστορικό Αρχείο" (Historical File): Περιλαμβάνει λογικές εγγραφές με στοιχεία που δεν βρίσκονται σε ισχύ σήμερα αλλά θεωρούνται χρήσιμα κάτω από ορισμένες περιστάσεις, π.χ. το Ιστορικό Αρχείο των υπαλλήλων ενός Οργανισμού περιλαμβάνει λογικές εγγραφές με στοιχεία υπαλλήλων που αποχώρησαν για διάφορους λόγους από την Υπηρεσία. 14

Τύποι λογικών εγγραφών Λογικές εγγραφές σταθερού μήκους: Με την τεχνική αυτής της δομής είναι γνωστά εκ των προτέρων - και αμετάβλητα για όλες τις λογικές εγγραφές - αφενός το μήκος σε χαρακτήρες κάθε πεδίου της λογικής εγγραφής αφετέρου το πλήθος των πεδίων κάθε λογικής εγγραφής. Λογικές εγγραφές μεταβλητού μήκους: Συχνά η Λογικές εγγραφές σταθερού μήκους οδηγούν σε σπατάλη χώρου του μέσου βοηθητικής μνήμης επειδή πολλά πεδία μπορεί να μένουν κενά. Τέτοια είναι η περίπτωση του αρχείου ασθενών ενός μικροβιολογικού εργαστηρίου το οποίο εκτελεί ένα ορισμένο αριθμό εξετάσεων. 15

Η έννοια του κλειδιού Σαν κλειδί ορίζεται ένα οποιοδήποτε πεδίο των λογικών εγγραφών του αρχείου, το ίδιο για όλες τις εγγραφές, όταν αυτό είτε από μόνο του είτε σε συνδυασμό με άλλο ή άλλα πεδία ταυτοποιούν μια λογική εγγραφή. Ανάλογα με την εφαρμογή μπορεί να χρησιμοποιούνται διαφορετικά πεδία σαν κλειδιά 16

Μέθοδοι οργάνωσης αρχείων ΣΥΜΒΑΤΙΚΕΣ ΒΑΣΕΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΘΕΜΕΛΙΩΔΕΙΣ ΣΥΝΘΕΤΕΣ * Ιεραρχική Σειριακή * Καταλόγου * Δικτυακή Άμεσης ή Τυχαίας * ISAM * Σχεσιακή Προσπέλασης 17

Σειριακή οργάνωση αρχείων Κατά την σειριακή οργάνωση των αρχείων, οι λογικές εγγραφές καταχωρούνται σειριακά, η μια μετά την άλλη, σύμφωνα με το κλειδί (KEY). Το κλειδί μπορεί να αλλάζει ανάλογα με τη λογική της ταξινόμησης. (π.χ. Ονοματεπώνυμο, Ηλικία, κ.λπ.) 18

Ανάληψη πληροφοριών από σειριακό αρχείο Υπάρχουν τρεις τύποι ανάληψης πληροφοριών από ένα σειριακό αρχείο: Επιλεκτική ανάληψη, όπως για παράδειγμα η εκτύπωση ενός πίνακα των υπαλλήλων μιας επιχείρησης με ηλικία άνω των 40 ετών και προϋπηρεσία τουλάχιστον 6 έτη. (Ανάγνωση όλων των λογικών εγγραφών ή ταξινόμηση με κλειδί την ηλικία). Εξαγωγική ανάληψη με κλειδί διαφορετικό από αυτό με το οποίο έχει ταξινομηθεί το αρχείο. (Ανάγνωση όλων των λογικών εγγραφών). Εξαγωγική ανάληψη με κλειδί το ίδιο με αυτό με το οποίο έχει ταξινομηθεί το αρχείο. (Δυνατότητα διχοτομικής αναζήτησης σε δίσκο). 19

Διχοτομική αναζήτηση Η μέθοδος αυτή αξιοποιεί τη δυνατότητα που υπάρχει στον δίσκο για απ' ευθείας προσπέλαση σε μια φυσική εγγραφή (διεύθυνση δίσκου), διχοτομεί διαδοχικά το αρχείο και εντοπίζει το τμήμα στο οποίο ανήκει η ζητούμενη λογική εγγραφή. Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι ένα σειριακό αρχείο στον δίσκο με 2000 εγγραφές απαιτεί με την μέθοδο αυτή το πολύ 11 εγγραφές του να εισαχθούν στην μνήμη και να ελεγχθούν. Πιο κάτω φαίνεται ένα παράδειγμα της μεθόδου με αρχείο που περιλαμβάνει 9 λογικές εγγραφές. Για την απλοποίηση της παρουσίασης κάθε φυσική εγγραφή περιλαμβάνει μόνο μια λογική εγγραφή και έστω ότι αναζητούμε την εγγραφή με κωδικό 500. 20

Διχοτομική αναζήτηση (ΙΙ) Εισάγουμε την μεσαία εγγραφή του αρχείου στην μνήμη και συγκρίνουμε τον κωδικό της με τον ζητούμενο κωδικό. Επειδή ο κωδικός της μεσαίας εγγραφής (460) είναι μικρότερος του ζητούμενου (500) έπεται ότι ο δεύτερος βρίσκεται στο τμήμα του αρχείου μεταξύ 460 και 624. Εισάγουμε τώρα την μεσαία εγγραφή του τμήματος αυτού (507). Επειδή ο κωδικός της είναι μεγαλύτερος του 500 έπεται ότι ο ζητούμενος κωδικός βρίσκεται στο τμήμα μεταξύ 460 και 507. Εισάγουμε τον μεσαίο του τμήματος αυτού (500) και συγκρίνουμε τον κωδικό του με τον ζητούμενο. Επειδή υπάρχει σύμπτωση έπεται ότι η εγγραφή που εισήχθηκε τελευταία στην μνήμη είναι η ζητούμενη. 21

Οργάνωση άμεσης ή τυχαίας προσπέλασης Κατ αυτήν οι λογικές εγγραφές τοποθετούνται τυχαία σε συγκεκριμένες διευθύνσεις μνήμης άμεσης προσπέλασης (δίσκος) και η αναζήτησή τους γίνεται σύμφωνα με κάποια μέθοδο συσχέτισης κλειδιού και διεύθυνσης. 22

Μέθοδοι συσχετισμού κλειδιού & διεύθυνσης Κλειδί και διεύθυνση ίδια: Με την μέθοδο αυτή το κλειδί των λογικών εγγραφών συμπίπτει με την διεύθυνσή τους. Για παράδειγμα, αποθηκεύουμε την λογική εγγραφή του υλικού αποθήκης με κωδικό 9 στην διεύθυνση 9. Πίνακας κλειδιού και διεύθυνσης: Η μέθοδος αυτή είναι η πιο συνηθισμένη και συνίσταται στο να συνταχθεί ένας πίνακας που να αντιστοιχεί το κλειδί με την διεύθυνση στην οποία έχει καταχωρηθεί η λογική εγγραφή. Υπολογισμός διεύθυνσης από το κλειδί: Στη μέθοδο αυτή αντιστοιχεί μια διεύθυνση σε ένα κλειδί με κάποιο υπολογισμό 23

Eνημέρωση αρχείου άμεσης προσπέλασης Ένα αρχείο άμεσης προσπέλασης μπορεί να ενημερωθεί όπως και ένα σειριακό αρχείο κατά τρόπο ομαδικό (BATCH PROCESSING) αλλά το μεγάλο πλεονέκτημά του είναι ότι μπορεί να ενημερωθεί ON- LINE (άμεσα) μόλις συμβεί μεταβολή έστω και σε μια λογική εγγραφή του. 24

Eνημέρωση αρχείου άμεσης προσπέλασης (ΙΙ) ΠΕΛΑΤΗΣ (Μεταβολές Εμπορευμάτων) ΕΙΣΟΔΟΣ ΜΙΑΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΗΣ ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ ΑΡΧΕΙΟΥ ΚΥΡΙΟ ΑΡΧΕΙΟ ΕΜΠΟΡΕΥΜΑΤΩΝ ΑΠΟΔΕΙΞΗ 25

Ανάληψη πληροφοριών από το αρχείο Επιλεκτική πληροφόρηση (> ή <), όπως η εκτύπωση πίνακα υλικών των οποίων το απόθεμα είναι κάτω του ορίου ασφαλείας Εξαγωγική πληροφόρηση (=), όπως η εκτύπωση όλων των στοιχείων των υπαλλήλων ενός οργανισμού με μισθολογικό κλιμάκιο 8, (Στις παραπάνω περιπτώσεις απαιτείται γενικά η ανάγνωση όλων των λογικών εγγραφών) Επιλεκτική πληροφόρηση μιας μόνο εγγραφής με συγκεκριμένη τιμή κλειδιού, όπως η ανάγνωση των στοιχείων ενός φορολογουμένου με ΑΦΜ 11111111. (Στην συγκεκριμένη περίπτωση απαιτείται η ανάγνωση μιας μόνο εγγραφής) 26

Οργάνωση καταλόγου Απλός Κατάλογος (SIMPLE LIST): Για κάθε κλειδί περιλαμβάνεται στην λογική εγγραφή ένα πεδίο με το δείκτη, όπως φαίνεται στο Σχήμα: 27

Οργάνωση καταλόγου (ΙΙ) Ανεστραμμένος Κατάλογος (INVERTED LIST): Οπως είδαμε στον απλό κατάλογο προηγουμένως, μπορεί να έχουμε περισσότερες της μιας ακολουθίες, κάθε μια από τις οποίες αντιστοιχεί σε ένα κλειδί. 28

Οργάνωση καταλόγου (ΙΙΙ) Δακτύλιος: Η οργάνωση δακτυλίου περιλαμβάνει σε κάθε λογική εγγραφή του αρχείου δύο δείκτες καταλόγου, ένα που δείχνει την επόμενη εγγραφή και ένα που δείχνει την προηγούμενη. Έτσι είναι δυνατή η κίνηση διαμέσου των λογικών εγγραφών του αρχείου τόσο προς τα εμπρός όσο και προς τα πίσω. Δακτύλιος (πρώτος δείκτης = προηγούμενη εγγραφή δεύτερος δείκτης = επόμενη εγγραφή) κίνηση πίσω 42 43 44 45 44 43 42 45 45 42 43 44 κίνηση εμπρός 29

Πινακοποιημενη σειριακή οργάνωση Η Πινακοποιημένη Σειριακή Οργάνωση (INDEXED SEQUENTIAL ACCESS METHOD - ISAM) συνδυάζει τα πλεονεκτήματα, ως προς την ενημέρωση ενός αρχείου, της σειριακής οργάνωσης και τα πλεονεκτήματα ως προς την ανάληψη πληροφοριών της οργάνωσης άμεσης προσπέλασης. 30

Πινακοποιημενη σειριακή οργάνωση (ΙΙ) ΚΛΕΙΔΙ (π.χ. κωδικός πελάτη) 3945 4050... ΠΙΝΑΚΑΣ ΑΡΙΘΜΟΣ BLOCK 1 2.. n ΕΝΑΡΚΤΗΡΙΑ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ BLOCK 645 680.. 900 Εγγραφές κατά σειρά με το κλειδί 645 646... 679 680. 683 684. 725... 900 901 902 903.. Λογική Εγγραφή 3865 3870... 3945 3950. 3974 3976. 4050... 3867 3975 ΑΡΧΕΙΟ Δείκτης 900 BLOCK 1 901 BLOCK 2 646 684 BLOCK n (υπερχείλισης) 31

Βάσεις δεδομένων Τα στοιχεία που χαρακτηρίζουν μια Βάση Δεδομένων είναι: Περιορισμός της πολλαπλής αποθήκευσης στοιχείων (Redundancy) Μοίρασμα των πληροφοριών σε πολλούς χρήστες (Sharing) Ασφάλεια των πληροφοριών (Security) Ακεραιότητα των πληροφοριών (Integrity) Ανεξαρτησία των δεδομένων και των εφαρμογών από τον τρόπο αποθήκευσης (Data Independence) Ευκολία στη χρήση 32

Συστήματα διαχείρισης βάσεων δεδομένων Τα Συστήματα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων (ΣΔΒΔ), αγγλικός όρος Data Base Management Systems (DBMS), είναι προγράμματα τα οποία ακολουθούν μια πιο πολύπλοκη προσέγγιση στην αποθήκευση και ανάκτηση δεδομένων από αυτή που ακολουθούν τα απλά συστήματα επεξεργασίας αρχείων (File Management System - FMS). Εξασφαλίζουν υψηλού επιπέδου επικοινωνία (interface) είτε μέσω γραφικού περιβάλλοντος (GUI) είτε μέσω γλώσσας ερωταποκρίσεων (SQL) είτε μέσω εφαρμογής σε μια γλώσσα Προγραμματισμού υψηλού επιπέδου (C, C++, Java, ) 33

Πλεονεκτήματα Σ.Δ.Β.Δ. Ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα των Σ.Δ.Β.Δ. είναι ότι το σύστημα βρίσκει και ανακτά τα δεδομένα χωρίς τη μεσολάβηση του χρήστη. Ακόμη και οι προγραμματιστές Η/Υ δεν απαιτείται να γνωρίζουν την τοποθεσία και την μορφή των εγγραφών. Απλά ζητούν να ανευρεθούν τα δεδομένα μέσω των προγραμμάτων και το σύστημα αναλαμβάνει να τα ανακτήσει για λογαριασμό τους. 34

Συστατικά ορισμού βάσεων δεδομένων Πρώτον, υπάρχει η φυσική υπόσταση των δεδομένων, τα οποία τηρούνται σε κάποιο μαγνητικό μέσο, συνήθως σε μαγνητικούς δίσκους Το δεύτερο συστατικό ενός Σ.Δ.Β.Δ. είναι το λογισμικό που χρησιμοποιείται διαμεσολαβητικά ανάμεσα στις εφαρμογές και στα φυσικά δεδομένα και τα αρχεία όπου αυτά είναι αποθηκευμένα Το τρίτο συστατικό είναι ένα σύνολο εφαρμογών όπου χρησιμοποιούνται για την ανεύρεση δεδομένων στη Βάση Το τέταρτο συστατικό ενός Σ.Δ.Β.Δ. είναι το Λεξικό Δεδομένων το οποίο δεν είναι παρά ένα αυτοματοποιημένο αρχείο όπου τηρούνται οι ορισμοί των δεδομένων και τα χαρακτηριστικά τους όπως χρήση, φυσική αναπαράσταση, ιδιοκτησία (ποιος είναι υπεύθυνος για την συντήρησή τους), δικαιώματα πρόσβασης και ασφάλεια. 35

Τα συστατικά ενός συστήματος διαχείρισης βάσεων δεδομένων 36

Αρχιτεκτονική ενος ΣΔΒΔ 37

ΒΑΣΙΚΟΙ ΤΡΟΠΟΙ ΔΟΜΗΣΗΣ Η ΣΥΣΧΕΤΙΣΗΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΗΣ ΕΞΩΤΕΡΙΚΗΣ ΑΠΟΨΗΣ ΤΗΣ ΒΑΣΗΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Υπάρχουν τρεις βασικοί τρόποι δόμησης ή συσχέτισης των δεδομένων για την επεξεργασία της εξωτερικής άποψης της Βάσης Δεδομένων: Ο Σχεσιακός (Relational) Ο Ιεραρχικός (Hierarchical) Ο Δικτυωτός (Network) 38

Ιεραρχική δόμηση 39

Ιεραρχική δόμηση (ΙΙ) Το υπόδειγμα μίας τράπεζας πληροφοριών SUPPLIERS-PARTS φαίνεται αναλυτικά στο σχήμα, όπου τα είδη είναι σε ανώτερο επίπεδο από τους προμηθευτές. 40

Δικτυωτή δομή Β.Δ. (Ν:Μ) 41

Υπόδειγμα δόμησης σχέσεων 42

Υπόδειγμα δόμησης σχέσεων (ΙΙ) Στη δόμηση αυτή ο κάθε πίνακας παριστάνει μία σχέση (relation) μεταξύ των πεδίων. Η κάθε γραμμή κάθε πίνακα παριστάνει μία συγγένεια (relationship) ή πλειάδα. 43

Διαγράμματα οντοτήτων-σχέσεων Προτάθηκαν από τον Chen και αποτελούν διαγραμματική απεικόνιση των δεδομένων και των μεταξύ τους σχέσεων Οντότητες (ισχυρές και ασθενείς, π.χ. Καθηγητής Σχολής και παιδιά Καθηγητών αντίστοιχα) Αντιπρόσωποι οντότητας (π.χ. Καθηγητές Γεωργίου, Βασιλείου, κ.λπ.) Χαρακτηριστικά: Ιδιότητες οντοτήτων (πεδία) Πρωτεύον χαρακτηριστικό (κλειδί ή πεδίο ταυτοποίησης) Σύνθετο χαρακτηριστικό (π.χ. Η διεύθυνση κατοικίας) Πολλαπλό χαρακτηριστικό (π.χ. Ξένες γλώσσες που γνωρίζει ένας υπάλληλος) Συναγόμενο χαρακτηριστικό (προκύπτει από κάποιες αριθμ. πράξεις, π.χ ηλικία) 44

Διαγράμματα οντοτήτων-σχέσεων (ΙΙ) Η συσχέτιση των οντοτήτων καθορίζεται από ένα ρήμα (π.χ. ΑΝΗΚΕΙ, ΔΗΛΩΝΕΙ, ΔΑΝΕΙΖΕΤΑΙ) Ιδιότητες συσχετίσεων: Συμμετοχή (ολική, μερική) και λόγος πολλαπλότητας (1:1, 1:Ν, Μ:Ν) 45

Επεξήγηση των συμβόλων του Δ.Ο.Σ. 46

Το Δ.Ο.Σ. που προκύπτει από την ενοποίηση των επιμέρους Δ.Ο.Σ. του Εκπαιδευτικού Ιδρύματος 47

Βήμα 1: Ισχυρές οντότητες Δημιουργείται μία σχέση του σχεσιακού μοντέλου για κάθε ισχυρή οντότητα του Δ.Ο.Σ. Τα χαρακτηριστικά της σχέσης είναι τα απλά χαρακτηριστικά της οντότητας. Το πρωτεύον κλειδί της σχέσης είναι το πρωτεύον χαρακτηριστικό της οντότητας. 48

Βήμα 1: Ισχυρές οντότητες (ΙΙ) 49

Βήμα 2: Ασθενείς οντότητες Δημιουργείται μία νέα σχέση του σχεσιακού μοντέλου για κάθε ασθενή οντότητα του Δ.Ο.Σ. Τα χαρακτηριστικά της νέας σχέσης είναι (α) όλα τα απλά χαρακτηριστικά της ασθενούς οντότητας και (β) το πρωτεύον χαρακτηριστικό της προσδιορίζουσας οντότητας. Το πρωτεύον κλειδί της νέας σχέσης είναι ο συνδυασμός του μερικού πρωτεύοντος χαρακτηριστικού της ασθενούς οντότητας και του πρωτεύοντος χαρακτηριστικού της προσδιορίζουσας οντότητας. Το πρωτεύον χαρακτηριστικό της προσδιορίζουσας οντότητας είναι ταυτόχρονα ξένο κλειδί και αναφέρεται στο πρωτεύον κλειδί της σχέσης που αντιστοιχεί στην προσδιορίζουσα οντότητα. 50

Βήμα 2: Ασθενείς οντότητες (ΙΙ) 51

Βήμα 3: Χαρακτηριστικά πολλαπλών τιμών Δημιουργείται μία νέα σχέση του σχεσιακού μοντέλου για κάθε χαρακτηριστικό πολλαπλών τιμών του Δ.Ο.Σ. Τα χαρακτηριστικά της νέας σχέσης είναι (α) το χαρακτηριστικό πολλαπλών τιμών και (β) το πρωτεύον χαρακτηριστικό της οντότητας στην οποία ανήκει το χαρακτηριστικό πολλαπλών τιμών. Το πρωτεύον κλειδί της νέας σχέσης απαρτίζεται από όλα τα χαρακτηριστικά της σχέσης που δημιουργήθηκε στο βήμα αυτό. Το ξένο κλειδί είναι το πρωτεύον χαρακτηριστικό της οντότητας στην οποία ανήκει το χαρακτηριστικό πολλαπλών τιμών 52

Βήμα 3: Χαρακτηριστικά πολλαπλών τιμών (ΙΙ) 53

Βήμα 4: 1:1 συσχετίσεις Προστίθεται ένα ξένο κλειδί για κάθε 1:1 συσχέτιση. Ως ξένο κλειδί επιλέγεται το πρωτεύον χαρακτηριστικό μίας από τις οντότητες που συμμετέχει στην 1:1 συσχέτιση. Αυτό προστίθεται στη σχέση που αντιστοιχεί στην άλλη οντότητα που συμμετέχει στην 1:1 συσχέτιση. Στην ίδια σχέση προστίθεται και κάθε χαρακτηριστικό της συσχέτισης. 54

Βήμα 4: 1:1 συσχετίσεις (ΙΙ) 55

Βήμα 5: 1:Μ συσχετίσεις Προστίθεται ένα ξένο κλειδί για κάθε 1:Μ συσχέτιση. Ως ξένο κλειδί επιλέγεται το πρωτεύον χαρακτηριστικό της οντότητας που συμμετέχει στη συσχέτιση από το μέρος του 1 Αυτό προστίθεται ως ξένο κλειδί στη σχέση που αντιστοιχεί στην η οντότητα που συμμετέχει στην συσχέτιση από το μέρος του Μ. Στην ίδια σχέση προστίθεται και κάθε χαρακτηριστικό της συσχέτισης. 56

Βήμα 5: 1:Μ συσχετίσεις (ΙΙ) 57

Βήμα 6: Μ:Μ συσχετίσεις Προστίθεται μία σχέση για κάθε Μ:Μ συσχέτιση. Η νέα σχέση περιλαμβάνει ως χαρακτηριστικά τα πρωτεύοντα χαρακτηριστικά των οντοτήτων που συμμετέχουν στην Μ:Μ συσχέτιση. Αυτά αποτελούν και το πρωτεύον κλειδί της συσχέτισης. Ταυτόχρονα, καθένα από αυτά ξεχωριστά είναι ξένο κλειδί. Στη σχέση προστίθεται και κάθε χαρακτηριστικό της συσχέτισης. 58

Βήμα 6: Μ:Μ συσχετίσεις (ΙΙ) 59

Ηλεκτρονική Συνταγογράφιση 60

Τέλος Ενότητας