ฐานข้อมูล

ความหมายของฐานข้อมูล ฐานข้อมูลเบื้องต้นจะประกอบด้วยรายละเอียดของข้อมูลที่เกี่ยวข้องกัน   ซึ่งถูกนำมาใช้ในงานด้านต่าง ๆ เช่น ด้านธนาคารจะมีฐานข้อมูลเกี่ยวกับเงินฝาก   ข้อมูลการให้สินเชื่อ  หรือด้านโรงพยาบาลจะมีฐานข้อมูลที่เกี่ยวกับข้อมูลประวัติคนไข้    ข้อมูลแพทย์ผู้เชี่ยวชาญเฉพาะโรค  เป็นต้น   ข้อมูลเหล่านี้จะถูกจัดเก็บอย่างมีระบบ เพื่อประโยชน์ในการจัดการและเรียนใช้ข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพ

องค์ประกอบของฐานข้อมูล           ระบบฐานข้อมูลส่วนใหญ่เป็นระบบที่มีการนำคอมพิวเตอร์เข้ามาช่วยในการจัดเก็บข้อมูลโดยมีซอฟแวร์หรือโปรแกรมช่วยในการจัดการข้อมูลเหล่านี้เพื่อให้ได้ข้อมูลตามผู้ใช้ต้องการ  องค์ประกอบของระบบฐานข้อมูล  แบ่งออกเป็น  5  ประเภท คือ 1. ฮาร์ดแวร์  (  Hardware  ) 2. โปรแกรม  (  Program  ) 3. ข้อมูล  (  Data  ) 4. บุคลากร  (  People  ) 5. ขั้นตอนการปฏิบัติงาน  (  Procedures  )

องค์ประกอบของฐานข้อมูล ฮาร์ดแวร์  (  Hardware  ) ในระบบฐานข้อมูลที่มีประสิทธิภาพควรมีฮาร์ดแวร์ต่าง ๆ ที่พร้อมจะอำนวยความสะดวกในการบริหารระบบงานฐานข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพ  ไม่ว่าจะเป็นขนาดของหน่วยความจำ  ความเร็วของหน่วยประมวลผลกลาง  อุปกรณ์นำเข้าและออกรายงาน  รวมถึงหน่วยความจำสำรองที่รองรับการประมวลผลข้อมูลในระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ

องค์ประกอบของฐานข้อมูล โปรแกรม  (  Program  ) ในการประมวลผลฐานข้อมูลอาจจะใช้โปรแกรมที่แตกต่างกัน  ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับระบบคอมพิวเตอร์ที่ใช้ว่าเป็นแบบใด โปรแกรมที่ทำหน้าที่การสร้าง  การเรียกใช้ข้อมูล  การจัดทำรายงาน  การปรับเปลี่ยนแก้ไขโครงสร้าง  การควบคุม  หรือกล่าวได้อีกอย่างหนึ่งว่า  ระบบจัดการฐานข้อมูล  (  Database  Management  System  )  คือโปรแกรมหรือซอฟท์แวร์ที่ทำหน้าที่ในการจัดการฐานข้อมูลโดยจะเป็นสื่อกลางระหว่างผู้ใช้   และโปรแกรมประยุกต์ต่าง ๆ ที่มีอยู่ในฐานข้อมูล

องค์ประกอบของฐานข้อมูล ข้อมูล  (  Data  )              ฐานข้อมูลเป็นการจัดเก็บรวบรวมข้อมูลให้เป็นศูนย์กลางข้อมูลอย่างเป็นระบบ  ซึ่งข้อมูลเหล่านี้สามารถใช้ร่วมกันได้  ผู้ใช้ข้อมูลในระบบฐานข้อมูล  จะมองภาพข้อมูลในลักษณะที่แตกต่างกัน  เช่น  ผู้ใช้บางคนมองภาพของข้อมูลที่ถูกจัดเก็บไว้ในสื่อเก็บข้อมูลจริง   (  Physical  Level )  ในขณะที่ผู้ใช้บางคนมองภาพข้อมูลจากการใช้งานของผู้ใช้  ( External  Level  )

องค์ประกอบของฐานข้อมูล โปรแกรม  (  Program  ) ในการประมวลผลฐานข้อมูลอาจจะใช้โปรแกรมที่แตกต่างกัน  ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับระบบคอมพิวเตอร์ที่ใช้ว่าเป็นแบบใด โปรแกรมที่ทำหน้าที่การสร้าง   การเรียกใช้ข้อมูล  การจัดทำรายงาน  การปรับเปลี่ยนแก้ไขโครงสร้าง   การควบคุม  หรือกล่าวได้อีกอย่างหนึ่งว่า  ระบบจัดการฐานข้อมูล   ( Database  Management  System )  คือโปรแกรมหรือซอฟท์แวร์ที่ทำหน้าที่ในการจัดการฐานข้อมูลโดยจะเป็นสื่อกลางระหว่างผู้ใช้   และโปรแกรมประยุกต์ต่าง ๆ ที่มีอยู่ในฐานข้อมูล

องค์ประกอบของฐานข้อมูล บุคลากร  (  People  ) ผู้ใช้ทั่วไป เป็นบุคลากรที่ใช้ข้อมูลจากระบบฐานข้อมูล  เพื่อให้งานสำเร็จลุล่วงได้  เช่น  ในระบบ ข้อมูลการจองตั๋วเครื่องบิน  ผู้ใช้ทั่วไป  คือ  พนักงานจองตั๋ว พนักงานปฏิบัติงาน  (  Operating  ) เป็นผู้ปฏิบัติการด้านการประมวลผล  การป้อนข้อมูลลงเครื่องคอมพิวเตอร์ นักวิเคราะห์และออกแบบระบบ  (  System  Analyst  ) เป็นบุคลากรที่ทำหน้าที่วิเคราะห์ระบบฐานข้อมูล  และออกแบบระบบงานที่จะนำมาใช้ ผู้เขียนโปรแกรมประยุกต์ใช้งาน  (  Programmer  ) เป็นผู้ทำหน้าที่เขียนโปรแกรมประยุกต์ใช้งานต่าง ๆ เพื่อให้การจัดเก็บการเรียกใช้ข้อมูลเป็นไปตามความต้องการของผู้ใช้ ผู้บริหารงานฐานข้อมูล  (  Database  Administrator  : DBA  )  เป็นบุคคลที่ทำหน้าที่บริหารและควบคุม การบริหารงานของระบบฐานข้อมูลทั้งหมด  

องค์ประกอบของฐานข้อมูล ขั้นตอนการปฏิบัติงาน  (  Procedures  )           ในระบบฐานข้อมูลควรมีการจัดทำเอกสารที่ระบุขั้นตอนการทำงานของหน้าที่การงานต่าง ๆ ในระบบฐานข้อมูล  ในสภาวะปกติ  และในสภาวะที่ระบบเกิดปัญหา  (  Failure  )  ซึ่งเป็นขั้นตอนการปฏิบัติงานสำหรับบุคลากรทุกระดับขององค์กร

ข้อดีของฐานข้อมูล 1. หลีกเลี่ยงความขัดแย้งของข้อมูล 1. หลีกเลี่ยงความขัดแย้งของข้อมูล   2. สามารถใช้ข้อมูลร่วมกันได้   3. สามารถลดความซ้ำซ้อนของข้อมูล   4. รักษาความถูกต้อง   5. สามารถกำหนดความเป็นมาตรฐานเดียวกันได้   6. สามารถกำหนดระบบความปลอดภัยของข้อมูลได้   7. ความเป็นอิสระของข้อมูลและโปรแกรม  

ข้อเสียของฐานข้อมูล 1. มีต้นทุนสูง  ระบบฐานข้อมูลก่อให้เกิดต้นทุนสูง  เช่น  ซอฟท์แวร์ที่ใช้ในการจัดการระบบฐานข้อมูล  บุคลากร  ต้นทุน ในการปฏิบัติงาน  และ  ฮาร์ดแวร์  เป็นต้น 2. มีความซับซ้อน  การเริ่มใช้ระบบฐานข้อมูล  อาจก่อให้เกิดความซับซ้อนได้  เช่น  การจัดเก็บข้อมูล  การออกแบบฐานข้อมูล  การเขียนโปรแกรม  เป็นต้น 3. การเสี่ยงต่อการหยุดชะงักของระบบ  เนื่องจากข้อมูลถูกจัดเก็บไว้ในลักษณะเป็นศูนย์รวม  (Centralized  Database    System  )  ความล้มเหลวของการทำงานบางส่วนในระบบอาจทำให้ระบบฐานข้อมูลทั้งระบบหยุดชะงักได้

ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ รูปแบบของฐานข้อมูล ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์   เป็นการจัดเก็บข้อมูลของเอนทิตี้ในรูปแบบของตาราง  ที่มีลักษณะเป็น  2  มิติ  คือ  เป็นแถว (Row) และเป็นคอลัมภ์ (Column) ในการเชื่อมโยงข้อมูลระหว่างตารางจะเชื่อมโยงโดยใช้แอททริบิวต์ที่มีอยู่ในทั้งสองตารางเป็นต้วเชื่อมโยงข้อมูลกัน  ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์นี้ จะเป็นรูปแบบที่นิยมใช้ในปัจจุบัน

รูปแบบของฐานข้อมูล ฐานข้อมูลแบบลำดับขั้น โครงสร้างของฐานข้อมูลแบบลำดับขั้น  เป็นโครงสร้างที่จัดเก็บข้อมูลในลักษณะความสัมพันธ์แบบ  พ่อ - ลูก เค้าร่างของฐานข้อมูลเชิงลำดับขั้น  (Hierarchical  Database  Schema)  ประกอบด้วย   ประเภทของเรคคอร์ด  (Record  Type)  และความสัมพันธ์ดังนี้ 1. ประกอบด้วย  3  เรคคอร์ด  คือ  แผนก  พนักงาน  และโครงการ 2. ประกอบด้วยความสัมพันธ์แบบ  PCR  2  ประเภท  คือ ความสัมพันธ์ของข้อมูลแผนกกับพนักงาน  และความสัมพันธ์ของข้อมูลแผนกกับโครงการ  โดยที่มีแผนกเป็นเรคคอร์ด  พ่อ –  แม่   และพนักงานกับโครงการเป็นเรคคอร์ดประเภทลูก 

รูปแบบของฐานข้อมูล ฐานข้อมูลแบบเครือข่ายงาน           โครงสร้างของข่ายงานประกอบด้วยประเภทของเรคคอร์ด  และกลุ่มของข้อมูลของเรคคอร์ดนั้น ๆ เช่นเดียวกับโครงสร้างของฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์และเชิงลำดับชั้น ความสัมพันธ์ระหว่างประเภทของเรคคอร์ดในฐานข้อมูล  เรียกว่า       Set  Type  ซึ่งสามารถแสดงในแผนภูมิที่เรียกว่า  Bachman  diagram  อันมีองค์ประกอบดังนี้ 1. ชื่อของ  Set  Type 2. ชื่อของประเภทของเรคคอร์ดหลัก 3. ชื่อของเรคคอร์ดที่เป็นสมาชิก         จากรูปประกอบด้วย  Set  type  ที่ชื่อว่า  วิชาเอก  โดยมีแผนกเป็นเรคคอร์ดหลัก  และมีนักศึกษาเป็นเรคคอร์ดสมาชิก  โดยมีความสัมพันะแบบ  1  :  N

ความสัมพันธ์ระหว่างเอนทิตี ความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อหนึ่ง          ความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อหนึ่งเป็นการแสดงความสัมพันธ์ของข้อมูลของเอนทิตี้หนึ่งว่า  มีความสัมพันธ์กับข้อมูลอย่างมาก  หรือข้อมูลกับอีกเอนทิตี้หนึ่งในลักษณะที่เป็นหนึ่งต่อหนึ่ง         กำหนดให้  A มีสมาชิก  entity  6  entity  ตามความสัมพันธ์ ( a1, a2, a3, a4, a5, a6) และ B มี entity 6 entity ตามความสัมพันธ์  ( b1, b2, b3, b4, b5 ) ความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อหนึ่ง หมายถึงความว่า สมาชิกใน entity A ที่มีความสัมพันธ์กับ entity B จะมีความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อหนึ่งเท่านั้น เช่น กำหนดให้ entity นักศึกษามีความสัมพันธ์กับ entity อาจารย์แสดงว่านักศึกษาหนึ่งคน จะต้องมีอาจารย์ที่ปรึกษา 1 คน ในทางกลับกันก็คืออาจารย์ที่ปรึกษาหนึ่งคนจะต้องมีนักศึกษาได้ 1 คนซึ่งขัดแย้งกับความเป็นจริง

ความสัมพันธ์ระหว่างเอนทิตี ความสัมพันธ์แบบ หนึ่งต่อกลุ่ม                                                                                  ความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อกลุ่ม เช่น นักศึกษากับอาจารย์ที่ปรึกษา เป็นต้น   หมายความว่า  entity ใน A มีความสัมพันธ์กับสมาชิก entity B แบบหนึ่งต่อกลุ่ม เช่น กำหนดให้ entity อาจารย์ที่ปรึกษา มีความสัมพันธ์กับ entity นักศึกษา แบบหนึ่งต่อกลุ่ม  แสดงว่า  อาจารย์หนึ่งคน  สามารถมีนักศึกษาในสังกัดได้มากกว่าหนึ่งคน  แต่นักศึกษาจะมีอาจารย์ที่ปรึกษาได้เพียงหนึ่งคนเท่านั้น

ความสัมพันธ์ระหว่างเอนทิตี ความสัมพันธ์แบบกลุ่มต่อกลุ่ม ความสัมพันธ์แบบกลุ่มต่อกลุ่ม  เช่นนักศึกษากับวิชาที่ลงทะเบียนเรียนหมายความว่า  สมาชิกใน  entily  A  มีความสัมพันธ์กับสมาชิกใน entily  B  แบบกลุ่มต่อกลุ่ม  ตัวอย่างเช่น  กำหนดให้  entily   นักศึกษา  มีความสัมพันธ์กับ  entily  วิชาที่ลงทะเบียน  แบบกลุ่มต่อกลุ่มแสดงว่านักศึกษาหนึ่งคนสามารถลงทะเบียนเรียนได้มากกว่า  1  วิชา  และในทำนองเดียวกัน  วิชาหนึ่งวิชาสามารถมีนักศึกษาลงทะเบียนเรียนได้หลายคน