ความรู้เรื่องฐานข้อมูลเบื้องต้น

1.ระบบฐานข้อมูล (Database System) หมายถึง
ระบบฐานข้อมูล (Database System) คือ ระบบที่รวบรวมข้อมูลต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกันเข้าไว้ด้วยกันอย่างมีระบบมีความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลต่าง ๆ ที่ชัดเจน ในระบบฐานข้อมูลจะประกอบด้วยแฟ้มข้อมูลหลายแฟ้มที่มีข้อมูล เกี่ยวข้องสัมพันธ์กันเข้าไว้ด้วยกันอย่างเป็นระบบและเปิดโอกาสให้ผู้ใช้สามารถใช้งานและดูแลรักษาป้องกันข้อมูลเหล่านี้ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยมีซอฟต์แวร์ที่เปรียบเสมือนสื่อกลางระหว่าง
ผู้ใช้และโปรแกรมต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการใช้ฐานข้อมูล เรียกว่า ระบบจัดการฐานข้อมูล หรือ DBMS (data base management system)มีหน้าที่ช่วยให้ผู้ใช้เข้าถึงข้อมูลได้ง่ายสะดวกและมีประสิทธิภาพ การเข้าถึงข้อมูลของผู้ใช้อาจเป็นการสร้างฐานข้อมูล การแก้ไขฐานข้อมูล หรือการตั้งคำถามเพื่อให้ได้ข้อมูลมา โดยผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องรับรู้เกี่ยวกับรายละเอียดภายในโครงสร้างของฐานข้อมูล 
2.ข้อดีและข้อเสียของระบบฐานข้อมูล
ข้อดีของการใช้ฐานข้อมูล
เมื่อมีการนำระบบการจัดการฐานข้อมูลมาใช้ เพื่ออำนวยความสะดวกในการบันทึกข้อมูล แก้ไขปรับปรุงข้อมูล ค้นหาข้อมูล รวมทั้งกำหนดผู้ที่ได้รับอนุญาตให้ใช้ฐานข้อมูล เป็นต้น ทำให้ฐานข้อมูลมีข้อดีมากมาย ได้แก่
1 ลดความจำเจของงานดูแลเอกสาร ซึ่งเป็นงานประจำที่ทำให้ผู้ดูแลรู้สึกเบื่อหน่าย และขาดแรงจูงใจ แต่เราสามารถใช้คอมพิวเตอร์ในการปฏิบัติงานนี้แทนมนุษย์ได้ โดยผ่านโปรแกรมสำหรับการจัดการฐานข้อมูล
2 ข้อมูลที่จัดเก็บมีความทันสมัย เมื่อข้อมูลในระบบฐานข้อมูลได้รับการดูแลปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ทำให้ข้อมูลที่จัดเก็บเป็นข้อมูลที่มีความทันสมัย ตรงกับเหตุการณ์ในปัจจุบัน และตรงกับความต้องการอยู่เสมอ
3 ลดความซ้ำซ้อนในการจัดเก็บข้อมูล เนื่องจากการจัดทำฐานข้อมูลจะมีการรวบรวมข้อมูลประเภทต่างๆ เข้ามาจัดเก็บไว้ในระบบและเก็บข้อมูลเพียงชุดเดียว ซึ่งทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้องจะสามารถเรียกใช้ข้อมูลที่ต้องการได้  เป็นการประหยัดเนื้อที่ในการจัดเก็บ และทำให้เกิดความรวดเร็วในการค้นหาและจัดเก็บข้อมูลด้วย
4 หลีกเลี่ยงความขัดแย้งของข้อมูลได้ เมื่อข้อมูลถูกจัดเก็บในระบบฐานข้อมูล จะทำให้ข้อมูลลดความซ้ำซ้อนลง คือ มีข้อมูลแต่ละประเภทเพียงหนึ่งชุดในระบบ ทำให้ข้อมูลที่เก็บได้ไม่ขัดแย้งกันเอง ในกรณีที่จำเป็นต้องเก็บข้อมูลที่ซ้ำซ้อนกัน เพื่อสาเหตุบางประการ เช่น เพื่อความรวดเร็วในการประมวลผลข้อมูล ระบบจัดการฐานข้อมูลจะเป็นผู้ดูแลข้อมูลที่ซ้ำกันให้มีความถูกต้องตรงกัน
5 ใช้ข้อมูลร่วมกันได้ เนื่องจากระบบการจัดการฐานข้อมูลสามารถจัดให้ผู้ใช้แต่ละคนเข้าใช้ข้อมูลในแฟ้มที่มีข้อมูลเดียวกันได้ในเวลาเดียวกัน เช่น ฝ่ายบุคคลและฝ่ายการเงิน สามารถที่จะใช้ข้อมูลจากแฟ้มประวัติพนักงานในระบบฐานข้อมูลได้พร้อมกัน
6 ควบคุมมาตรฐานของข้อมูลได้ เมื่อข้อมูลต่างๆ ในหน่วยงานถูกรวบรวมเข้ามา ผู้บริหารระบบฐานข้อมูลสามารถที่จะวางมาตรฐานในการรับข้อมูล แสดงผลข้อมูล ตลอดจนการจัดเก็บข้อมูลได้ เช่น การกำหนดรูปแบบของตัวเลขให้มีทศนิยม 2 ตำแหน่งสำหรับค่าที่เป็นตัวเงิน การกำหนดรูปแบบของการรับ และแสดงผลสำหรับข้อมูลที่เป็นวันที่ นอกจากนี้การที่ข้อมูลมีมาตรฐานเดียวกัน ทำให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างระบบได้อย่างสะดวก
7 จัดทำระบบการรักษาความปลอดภัยของข้อมูลได้ ผู้บริหารระบบฐานข้อมูลสามารถกำหนดรหัสผ่านเข้าใช้งานข้อมูลของผู้ใช้แต่ละราย โดยระบบการจัดการฐานข้อมูลจะทำการตรวจสอบสิทธิ์ในการทำงานกับข้อมูลทุกครั้ง เช่น การตรวจสอบสิทธิ์ในการเรียกดูข้อมูล   การลบข้อมูล  การปรับปรุงข้อมูล   และการเพิ่มข้อมูลในแต่ละแฟ้มข้อมูล
8 ควบคุมความถูกต้องของข้อมูลได้   ปัญหาเรื่องความขัดแย้งกันของข้อมูลที่มีความซับซ้อน เป็นปัญหาหนึ่งในเรื่องความถูกต้องของข้อมูล ซึ่งเมื่อได้มีการกำจัดความซับซ้อนของข้อมูลออก ปัญหาเรื่องความถูกต้องของข้อมูลที่อาจเกิดขึ้นได้ เช่น อายุโดยปกติของคนงาน ควรอยู่ระหว่าง 18 – 60 ปี ถ้าหากในระบบฐานข้อมูล ปรากฏมีพนักงานที่มีอายุ 150 ปีซึ่งเป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติที่หน่วยงานจะมีการว่าจ้างคนงานที่มีอายุเกิน 60 ปี และอายุของคนในปัจจุบันไม่ควรเกิน 100 ปี ผู้บริหารระบบฐานข้อมูลสามารถกำหนดกฎเกณฑ์ในการนำเข้าข้อมูล และระบบจัดการฐานข้อมูลจะคอยควบคุมให้มีการนำเข้าข้อมูล เป็นไปตามกฎเกณฑ์ให้มีความถูกต้อง

 ข้อเสียของการใช้ฐานข้อมูล
    แม้ว่าการประมวลผลข้อมูลด้วยระบบการจัดการจัดการฐานข้อมูล จะมีข้อดีหลายประการ แต่ก็จะมีข้อเสียอยู่บ้างดังต่อไปนี้
1 เสียค่าใช้จ่ายสูง เนื่องจากราคาของโปรแกรมที่ใช้ในระบบการจัดการฐานข้อมูลจะมีราคาค่อนข้างแพง รวมทั้งเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง คือ ต้องมีความเร็วสูง มีขนาดหน่วยความจำและหน่วยเก็บข้อมูลสำรองที่มีความจุมาก ทำให้ต้องเสียค่าใช้จ่ายสูงในการจัดทำระบบการจัดการฐานข้อมูล
2 เกิดการสูญเสียข้อมูลได้ เนื่องจากข้อมูลต่างๆ ภายในฐานข้อมูลจะถูกจัดเก็บอยู่ในที่เดียวกัน ดังนั้นถ้าที่เก็บข้อมูลเกิดมีปัญหา อาจทำให้ต้องสูญเสียข้อมูลทั้งหมดในฐานข้อมูลได้ ดังนั้นการจัดทำฐานข้อมูลที่ดีจึงต้องมีการสำรองข้อมูลไว้เสมอ
3.ระบบแฟ้มข้อมูล (File System) หมายถึง
แฟ้ม หรือไฟล์ (File) หมายถึง กลุ่มของสารสนเทศที่สัมพันธ์กัน ซึ่งความสัมพันธ์เหล่านั้นกำหนดโดยผู้สร้างแฟ้ม และอาจใช้เก็บอะไรก็ได้ หมายถึง กลุ่มของระเบียนที่สัมพันธ์กัน เป็นเรื่องเดียวกัน หมายถึง สิ่งที่บรรจุข้อมูลต่าง ๆ ไว้ในที่เดียวกัน


ระบบแฟ้ม (File system) หมายถึง สิ่งที่ผู้ใช้เกี่ยวข้องโดยตรง แต่มักไม่รู้ตัวเนื่องจากเป็นการอำนวยความสะดวกโดยระบบปฏิบัติการอย่างอัตโนมัติ ระบบแฟ้มเป็นฐานที่ทำให้เกิดการจัดการโปรแกรม และข้อมูลในทุกการดำเนินงานของระบบซอฟท์แวร์ที่เข้าควบคุมสื่อเก็บข้อมูล

ระบบแฟ้มประกอบด้วย 3 ส่วน คือ 
1)รวมรวมแฟ้ม (Collection of Files) เก็บข้อมูลที่สัมพันธ์ให้ถูกอ้างอิงได้ในรูปแฟ้มข้อมูล 
2)โครงสร้างแฟ้ม (Directory Structure) จัดการอำนวยการเข้าถึงแฟ้มและจัดกลุ่มอย่างเป็นระบบ 
3)พาทิชัน (Partitions) ซึ่งแยกเป็นทางกายภาพ (Physically) หรือทางตรรก (Logically) ของระบบไดเรกทรอรี่ (Directory) โดยเนื้อหาในบทนี้จะกล่าวถึงแฟ้ม และโครงสร้างไดเรกทรอรี่ รวมถึงการป้องกันแฟ้ม จากการเข้าถึงในระบบ Multiple users และระบบ File sharing วิธีการจัดเก็บข้อมูลที่ใช้กันใน OS ทุกตัวคือ จัดเก็บข้อมูลเป็นแฟ้มข้อมูลหรือไฟล์ (file) ไฟล์คือสิ่งที่บรรจุข้อมูล,โปรแกรมหรืออะไรก็ได้ที่ผู้ใช้ต้องการรวบรวมไว้เป็นชุดเดียวกัน การอ้างถึงไฟล์หรือข้อมูลต่าง ๆ ภายในไฟล์ของโปรแกรม จะไม่มีความเกี่ยวข้องกับแอดเดรสของโปรแกรมใด ๆ ทั้งสิ้น OS มีโอเปอร์เรชั่นพิเศษที่เรียกว่า system call ไว้ให้โปรแกรมเรียกใช้ เพื่อให้สามารถจัดการงานที่เกี่ยวกับไฟล์ได้ 

วิธีการจัดเก็บไฟล์ที่ใช้กันอยู่ทั่วไปมี 3 วิธี 
1. เก็บเป็นไบต์เรียงกันไป UNIX เก็บไฟล์ในลักษณะนี้ 
2. เก็บเป็นเรคคอร์ด เรคคอร์ดจะมีขนาดคงที่สามารถจะอ่านหรือเขียนที่เรคคอร์ดไหนก็ได้ แต่ไม่สามารถเพิ่มหรือลบเรคคอร์ดกลาง ๆ ได้วิธีนี้ใช้ใน           CP/M 
3. เก็บแบบต้นไม้หรือทรีของบล็อก (ในดิสก์) แต่ละบล็อกจะสามารถมี ก เรคคอร์ด แต่ละเรคคอร์ดจะมีคีย์ (key) เอาไว้ช่วยในการค้นหาเรคคอร์ด เรคคอร์ดสามารถเพิ่มหรือลบออกที่ใดก็ได้ ถ้ามีเรคคอร์ดถูกเพิ่มเข้าไปในบล็อกที่เต็มแล้ว บล็อกนั้นก็จะแยกออกเป็น 2 บล็อกใหม่ในทรีและจัดเรียงตามลำดับอักษร วิธีนี้ใช้บนเครื่องระดับเมนเฟรมหลายเครื่อง และเรียกว่า ISAM (indexed sequential access method)

4.ข้อดีและข้อเสียระบบแฟ้มข้อมูล

ข้อดีของฐานข้อมูล
การจัดเก็บข้อมูลเป็นฐานข้อมูลได้เปรียบกว่าการจัดเก็บข้อมูลแบบแฟ้มข้อมูล ดังนี้

1. หลีกเลี่ยงความขัดแย้งของข้อมูล การจัดเก็บข้อมูลแบบแฟ้มข้อมูล โดยข้อมูลเรื่องเดียวกันอาจมีอยู่หลายแฟ้มข้อมูล ซึ่งก่อให้เกิดความขัดแย้งของข้อมูลได้ ( Inconsistency ) 

2. สามารถใช้ข้อมูลร่วมกันได้ ฐานข้อมูลเป็นการจัดเก็บข้อมูลรวมไว้ด้วยกัน เมื่อผู้ใช้ต้องการข้อมูลจากฐานข้อมูล ซึ่งเป็นข้อมูลที่มาจากแฟ้มข้อมูลที่แตกต่างกันจะทำได้ง่าย

3. สามารถลดความซ้ำซ้อนของข้อมูล การจัดเก็บข้อมูลในลักษณะแฟ้มข้อมูล อาจทำให้ข้อมูลประเภทเดียวกันถูกเก็บไว้หลาย ๆ แห่ง ทำให้เกิดความซ้ำซ้อน (Reclundancy ) การนำข้อมูลมารวมเก็บไว้ในฐานข้อมูล จะช่วยลดปัญหาความซ้ำซ้อนได้

4. รักษาความถูกต้อง ฐานข้อมูลบางครั้งอาจมีข้อผิดพลาดขึ้น เช่น การป้อนข้อมูลผิด ซึ่งระบบการจัดการฐานข้อมูลสามารถระบุกฎเกณฑ์เพื่อควบคุมความผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นได้

5. สามารถกำหนดความเป็นมาตรฐานเดียวกันได้ เพราะในระบบฐานข้อมูลจะมีกลุ่มบุคคลที่คอยบริหารฐานข้อมูล กำหนดมาตรฐานต่าง ๆ ในการจัดเก็บข้อมูลในลักษณะเดียวกัน

6. สามารถกำหนดระบบความปลอดภัยของข้อมูลได้ ผู้บริหารระบบฐานข้อมูลสามารถกำหนดการเรียกใช้ข้อมูลของผู้ใช้แต่ละคนให้แตกต่างกันตามหน้าที่ ความรับผิดชอบได้ง่าย

7. ความเป็นอิสระของข้อมูลและโปรแกรม โปรแกรมที่ใช้ในแต่ละแฟ้มข้อมูลจะมีความสัมพันธ์กับแฟ้มข้อมูลโดยตรง ถ้าหากมีการแก้ไขเปลี่ยนแปลงโครงสร้างข้อมูลก็ทำการแก้ไขโปรแกรมนั้น ๆ

8 ลดความจำเจของงานดูแลเอกสาร ซึ่งเป็นงานประจำที่ทำให้ผู้ดูแลรู้สึกเบื่อหน่าย และขาดแรงจูงใจ แต่เราสามารถใช้คอมพิวเตอร์ในการปฏิบัติงานนี้แทนมนุษย์ได้ โดยผ่านโปรแกรมสำหรับการจัดการฐานข้อมูล

9 ข้อมูลที่จัดเก็บมีความทันสมัย เมื่อข้อมูลในระบบฐานข้อมูลได้รับการดูแลปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ทำให้ข้อมูลที่จัดเก็บเป็นข้อมูลที่มีความทันสมัย ตรงกับเหตุการณ์ในปัจจุบัน และตรงกับความต้องการอยู่เสมอ

10 ลดความซ้ำซ้อนในการจัดเก็บข้อมูล เนื่องจากการจัดทำฐานข้อมูลจะมีการรวบรวมข้อมูลประเภทต่างๆ เข้ามาจัดเก็บไว้ในระบบและเก็บข้อมูลเพียงชุดเดียว ซึ่งทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้องจะสามารถเรียกใช้ข้อมูลที่ต้องการได้ เป็นการประหยัดเนื้อที่ในการจัดเก็บ และทำให้เกิดความรวดเร็วในการค้นหาและจัดเก็บข้อมูลด้วย

11 หลีกเลี่ยงความขัดแย้งของข้อมูลได้ เมื่อข้อมูลถูกจัดเก็บในระบบฐานข้อมูล จะทำให้ข้อมูลลดความซ้ำซ้อนลง คือ มีข้อมูลแต่ละประเภทเพียงหนึ่งชุดในระบบ ทำให้ข้อมูลที่เก็บได้ไม่ขัดแย้งกันเอง ในกรณีที่จำเป็นต้องเก็บข้อมูลที่ซ้ำซ้อนกัน เพื่อสาเหตุบางประการ เช่น เพื่อความรวดเร็วในการประมวลผลข้อมูล ระบบจัดการฐานข้อมูลจะเป็นผู้ดูแลข้อมูลที่ซ้ำกันให้มีความถูกต้องตรงกัน

12 ใช้ข้อมูลร่วมกันได้ เนื่องจากระบบการจัดการฐานข้อมูลสามารถจัดให้ผู้ใช้แต่ละคนเข้าใช้ข้อมูลในแฟ้มที่มีข้อมูลเดียวกันได้ในเวลาเดียวกัน เช่น ฝ่ายบุคคลและฝ่ายการเงิน สามารถที่จะใช้ข้อมูลจากแฟ้มประวัติพนักงานในระบบฐานข้อมูลได้พร้อมกัน

13 ควบคุมมาตรฐานของข้อมูลได้ เมื่อข้อมูลต่างๆ ในหน่วยงานถูกรวบรวมเข้ามา ผู้บริหารระบบฐานข้อมูลสามารถที่จะวางมาตรฐานในการรับข้อมูล แสดงผลข้อมูล ตลอดจนการจัดเก็บข้อมูลได้ เช่น การกำหนดรูปแบบของตัวเลขให้มีทศนิยม 2 ตำแหน่งสำหรับค่าที่เป็นตัวเงิน การกำหนดรูปแบบของการรับ และแสดงผลสำหรับข้อมูลที่เป็นวันที่ นอกจากนี้การที่ข้อมูลมีมาตรฐานเดียวกัน ทำให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างระบบได้อย่างสะดวก

14 จัดทำระบบการรักษาความปลอดภัยของข้อมูลได้ ผู้บริหารระบบฐานข้อมูลสามารถกำหนดรหัสผ่านเข้าใช้งานข้อมูลของผู้ใช้แต่ละราย โดยระบบการจัดการฐานข้อมูลจะทำการตรวจสอบสิทธิ์ในการทำงานกับข้อมูลทุกครั้ง เช่น การตรวจสอบสิทธิ์ในการเรียกดูข้อมูล การลบข้อมูล การปรับปรุงข้อมูล และการเพิ่มข้อมูลในแต่ละแฟ้มข้อมูล

15 ควบคุมความถูกต้องของข้อมูลได้ ปัญหาเรื่องความขัดแย้งกันของข้อมูลที่มีความซับซ้อน เป็นปัญหาหนึ่งในเรื่องความถูกต้องของข้อมูล ซึ่งเมื่อได้มีการกำจัดความซับซ้อนของข้อมูลออก ปัญหาเรื่องความถูกต้องของข้อมูลที่อาจเกิดขึ้นได้ เช่น อายุโดยปกติของคนงาน ควรอยู่ระหว่าง 18 – 60 ปี ถ้าหากในระบบฐานข้อมูล ปรากฏมีพนักงานที่มีอายุ 150 ปีซึ่งเป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติที่หน่วยงานจะมีการว่าจ้างคนงานที่มีอายุเกิน 60 ปี และอายุของคนในปัจจุบันไม่ควรเกิน 100 ปี ผู้บริหารระบบฐานข้อมูลสามารถกำหนดกฎเกณฑ์ในการนำเข้าข้อมูล และระบบจัดการฐานข้อมูลจะคอยควบคุมให้มีการนำเข้าข้อมูล เป็นไปตามกฎเกณฑ์ให้มีความถูกต้อง
ข้อเสียของฐานข้อมูล

การเก็บข้อมูลรวมเป็นฐานข้อมูลมีข้อเสีย ดังนี้คือ

1.มีต้นทุนสูง ระบบฐานข้อมูลก่อให้เกิดต้นทุนสูง เช่น ซอฟท์แวร์ที่ใช้ในการจัดการระบบฐานข้อมูล บุคลากร ต้นทุน
ในการปฏิบัติงาน และ ฮาร์ดแวร์ เป็นต้น

2.มีความซับซ้อน การเริ่มใช้ระบบฐานข้อมูล อาจก่อให้เกิดความซับซ้อนได้ เช่น การจัดเก็บข้อมูล การออกแบบฐาน
ข้อมูล การเขียนโปรแกรม เป็นต้น

3.การเสี่ยงต่อการหยุดชะงักของระบบ เนื่องจากข้อมูลถูกจัดเก็บไว้ในลักษณะเป็นศูนย์รวม (Centralized Database System ) ความล้มเหลวของการทำงานบางส่วนในระบบอาจทำให้ระบบฐานข้อมูลทั้งระบบหยุดชะงักได้

4 เสียค่าใช้จ่ายสูง เนื่องจากราคาของโปรแกรมที่ใช้ในระบบการจัดการฐานข้อมูลจะมีราคาค่อนข้างแพง รวมทั้งเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง คือ ต้องมีความเร็วสูง มี ขนาดหน่วยความจำและหน่วยเก็บข้อมูลสำรองที่มีความจุมาก ทำให้ต้องเสียค่าใช้จ่ายสูงในการจัดทำระบบการจัดการฐานข้อมูล

5 เกิดการสูญเสียข้อมูลได้ เนื่องจากข้อมูลต่างๆ ภายในฐานข้อมูลจะถูกจัดเก็บอยู่ในที่เดียวกัน ดังนั้นถ้าที่เก็บข้อมูลเกิดมีปัญหา อาจทำให้ต้องสูญเสียข้อมูลทั้งหมดในฐานข้อมูลได้ ดังนั้นการจัดทำฐานข้อมูลที่ดีจึงต้องมีการสำรองข้อมูลไว้เสมอ


5.โครงสร้างข้อมูลของระบบแฟ้มข้อมูลและฐานข้อมูล

เป็นวิธีการจัดเก็บข้อมูลในคอมพิวเตอร์เพื่อให้สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพการเลือกโครงสร้างข้อมูลนั้นโดยส่วนใหญ่แล้วจะเริ่มต้นจากการเลือกประเภทข้อมูลอย่างย่อโครงสร้างข้อมูลที่ออกแบบเป็นอย่างดีจะสามารถรองรับการประมวลผลที่หนักหน่วงโดยใช้ทรัพยากรที่น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ทั้งในแง่ของเวลาและหน่วยความจำ
            โครงสร้างข้อมูลแต่ละแบบจะเหมาะสมกับงานที่แตกต่างกัน และโครงสร้างข้อมูลบางแบบก็ออกแบบมาสำหรับบางงานโดยเฉพาะ
            แนวความคิดในเรื่องโครงสร้างข้อมูลนี้ส่งผลกับการพัฒนาวิธีการมาตรฐานต่างๆในการออกแบบและเขียนโปรแกรมหลายภาษาโปรแกรมนั้นได้พัฒนารวมเอาโครงสร้างข้อมูลนี้ไว้เป็นส่วนหนึ่งของระบบโปรแกรม เพื่อประโยชน์ในการใช้ซ้ำ
                แฟ้มข้อมูล” (file) หมายถึงข้อมูลสารสนเทศหรือข้อมูลทั้งหมดที่เก็บไว้ในสื่อที่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กไม่ว่าจะเป็นจานบันทึกธรรมดาหรือจานแข็ง (hard disk) ก็ตามข้อสนเทศที่นำไปเก็บนั้นจะถูกนำไปเก็บไว้เป็นเรื่องๆ ไป อาจจะเป็นโปรแกรมข้อมูล หรือภาพ (graphics) ก็ได้ แต่ละเรื่องต่างก็ต้องมีชื่อเป็นของตนเองที่ต้องไม่ซ้ำกัน

1.รูปแบบของการจัดระเบียบข้อมูล
                รูปแบบของการจัดระเบียบของข้อมูล ซึ่งมีอยู่หลายรูปแบบ  ประกอบด้วยโครงสร้างพื้นฐานที่ลำดับจากหน่วยที่เล็กที่สุดไปยังหน่วยที่ใหญ่ขึ้นตามลำดับต่อไปนี้
1.1 บิท (Bit : Binary Digit) คือหน่วยของข้อมูลที่เล็กที่สุดที่เก็บอยู่ในหน่วยความจำภายในคอมพิวเตอร์ ซึ่ง Bit จะแทนด้วยตัวเลขหนึ่งตัว คือ หรือ อย่างใดอย่างหนึ่ง เรียกตัวเลข หรือ ว่าเป็น บิทบิท
1.2 ไบท์ (Byte) คือหน่วยของข้อมูลที่นำบิทหลายๆบิทมารวมกัน แทนตัวอักษรแต่ละตัว เช่น A, B, …, Z, 0, 1, 2, … ,9 และสัญลักษณ์พิเศษอื่นๆ เช่น $, &, +, -, *, / ฯลฯโดยตัวอักษร ตัวจะแทนด้วยบิทบิท หรือ บิทซึ่งตัวอักษรแต่ละตัวจะเรียกว่า ไบท์ เช่น ตัว เมื่อเก็บอยู่ในคอมพิวเตอร์จะเก็บเป็น 1000001 ส่วนตัว จะเก็บเป็น 1000010 เป็นต้น
1.3 เขตข้อมูล (Field) คือ หน่วยของข้อมูลที่เกิดจากการนำตัวอักขระหลายๆตัวมารวมกัน เป็นคำที่มีความหมาย
1.4 ระเบียน (Record) คือ หน่วยของข้อมูลที่มีการนำเขตข้อมูลหลายๆ เขตข้อมูล ที่มีความสัมพันธ์กันมารวมกัน หรือค่าของข้อมูลในแต่ละเขตข้อมูล
1.5 แฟ้มข้อมูล (File) คือ หน่วยของข้อมูลที่มีการนำระเบียนหลายๆ ระเบียนที่มีความสัมพันธ์กันมารวมกัน
1.6 ฐานข้อมูล (Database) คือ หน่วยของข้อมูลที่มีการนำแฟ้มข้อมูลหลายๆ แฟ้มข้อมูล ที่มีความสัมพันธ์กันมารวมกัน

 2.โครงสร้างแฟ้มข้อมูล
โดยปกติแฟ้มข้อมูลจะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำสำรอง (secondary storage) เช่น ฮาร์ดดิสก์เนื่องจากมีความจุข้อมูลสูงและสามารถเก็บได้ถาวรแม้จะปิดเครื่องไปซึ่งการจัดเก็บนี้จะต้องมีวิธีกำหนดโครงสร้างโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้การจัดเก็บและเข้าถึงข้อมูลมีความรวดเร็ว ถูกต้องและเหมาะสมกับความต้องการการเข้าถึงและค้นคืนข้อมูลจะอาศัยคีย์ฟิลด์ในการเรียกค้นด้วยเสมอการจัดโครงสร้างของแฟ้มข้อมูลอาจจะแบ่งได้เป็นลักษณะดังนี้
การจัดการโครงสร้างแฟ้มข้อมูลมีปัจจัยที่ต้องพิจารณาในการเลือกโครงสร้าง ได้แก่
-                    ปริมาณข้อมูล ความถี่ในการดึงข้อมูล ความถี่ในการปรับปรุงข้อมูล จำนวนครั้งที่อ่านข้อมูลจากหน่วยความจำสำกรองต่อการดึงข้อมูล
การจัดโครงสร้างข้อมูลแบบต่างๆ
-                    แฟ้มลำดับ (sequential file)
-                    แฟ้มสุ่ม ( direct file หรือ hash file)
-                    แฟ้มดรรชนี (indexed file)
-                    แฟ้มลำดับดรรชนี (indexed sequential file)
2.1โครงสร้างของแฟ้มข้อมูลแบบเรียงลำดับ (Sequential File Structure) 
            เป็นโครงสร้างของแฟ้มข้อมูลชนิดพื้นฐานที่สามารถใช้งานได้ง่ายที่สุดเนื่องจากมีลักษณะการจัดเก็บข้อมูลแบบเรียงลำดับเรคคอร์ดต่อเนื่องกันไปเรื่อยๆการอ่านหรือค้นคืนข้อมูลจะข้ามลำดับไปอ่านตรงตำแหน่งใดๆที่ต้องการโดยตรงไม่ได้เมื่อต้องการอ่านข้อมูลที่เรคคอร์ดใดๆโปรแกรมจะเริ่มอ่านตั้งแต่เรคคอร์ดแรกไปเรื่อยๆจนกว่าจะพบเรคคอร์ดที่ต้องการ ก็จะเรียกค้นคืนเรคคอร์ดนั้นขึ้นมา
            การใช้ข้อมูลเรียงลำดับนี้จึงเหมาะสมกับงานประมวลผลที่มีการอ่านข้อมูลต่อเนื่องกันไปเรื่อยๆตามลำดับและปริมาณครั้งละมากๆ
            แฟ้มข้อมูลแบบนี้ถ้าเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ระดับเมนเฟรมขนาดใหญ่ก็จะจัดเก็บอยู่ในอุปกรณ์ประเภทเทปแม่เหล็ก (magnetic tape) ซึ่งมีการเข้าถึงแบบลำดับ (Sequential access) เวลาอ่านข้อมูลก็ต้องเป็นไปตามลำดับด้วยคล้ายกับการเก็บข้อมูลเพลงลงบนเทปคาสเซ็ต
2.2โครงสร้างของแฟ้มข้อมูลแบบสุ่ม (Direct/Random File Structure) 
             เป็นลักษณะของโครงสร้างแฟ้มข้อมูลที่เข้าถึงได้โดยตรงเมื่อต้องการอ่านค่าเรคคอร์ดใดๆสามารถทำการเลือกหรืออ่านค่านั้นได้ทำให้การเข้าถึงข้อมูลได้รวดเร็วกว่าปกติแล้วจะมีการจัดเก็บในสื่อที่มีลักษณะการเข้าถึงได้โดยตรงประเภทจานแม่เหล็ก เช่น ดิสเก็ต,ฮาร์ดดิสก์หรือ CD-ROM เป็นต้น
2.3โครงสร้างของแฟ้มข้อมูลแบบลำดับเชิงดรรชนี (Index Sequential File Structure) 
            เป็นลักษณะของโครงสร้างแฟ้มข้อมูลที่อาศัยกระบวนการที่เรียกว่า ISAM (Index Sequential Access Method ) ซึ่งรวมเอาความสามารถในการเข้าถึงข้อมูลแบบสุ่มและแบบเรียงตามลำดับเข้าไว้ด้วยกัน การจัดโครงสร้างแฟ้มข้อมูลวิธีนี้ข้อมูลจะถูกจัดเก็บเรียงกันตามลำดับไว้บนสื่อแบบสุ่ม เช่น ฮาร์ดดิสก์และการเข้าถึงข้อมูลจะทำผ่านแฟ้มข้อมูลลำดับเชิงดรรชนี (Index Sequential File) ซึ่งทำหน้าที่ช่วยชี้และค้นหาข้อมูลที่ต้องการได้สามารถทำงานได้ยืดหยุ่นกว่าวิธีอื่นๆโดยเฉพาะกับกรณีที่ข้อมูลในการประมวลผลมีจำนวนมากๆ โครงสร้างแฟ้มข้อมูลแบบนี้จะมีหลักการทำงานคล้ายกับรูปแบบดรรชนีท้ายเล่ม ซึ่งทำให้ง่ายและสะดวกมากยิ่งขึ้น

6.องค์ประกอบของระบบฐานข้อมูล
ระบบฐานข้อมูลส่วนใหญ่เป็นระบบที่มีการนำคอมพิวเตอร์เข้ามาช่วยในการจัดเก็บข้อมูลโดยมีซอฟแวร์หรือโปรแกรมช่วยในการจัดการข้อมูลเหล่านี้เพื่อให้ได้ข้อมูลตามผู้ใช้ต้องการองค์ประกอบของระบบฐานข้อมูล  แบ่งออกเป็น  5  ประเภท คือ
 1.ฮาร์ดแวร์  (  Hardware  )
ในระบบฐานข้อมูลที่มีประสิทธิภาพควรมีฮาร์ดแวร์ต่างๆ ที่พร้อมจะอำนวยความสะดวกในการบริหารระบบงานฐานข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพไม่ว่าจะเป็นขนาดของหน่วยความจำความเร็วของหน่วยประมวลผลกลาง  อุปกรณ์นำเข้าและออกรายงานรวมถึงหน่วยความจำสำรองที่รองรับการประมวลผลข้อมูลในระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2.โปรแกรม  (  Program  )
ในการประมวลผลฐานข้อมูลอาจจะใช้โปรแกรมที่แตกต่างกันทั้งนี้ขึ้นอยู่กับระบบคอมพิวเตอร์ที่ใช้ว่าเป็นแบบใด โปรแกรมที่ทำหน้าที่การสร้างการเรียกใช้ข้อมูลการจัดทำรายงานการปรับเปลี่ยนแก้ไขโครงสร้าง  การควบคุม  หรือกล่าวได้อีกอย่างหนึ่งว่า  ระบบจัดการฐานข้อมูล  (  Database  Management  System  )  คือโปรแกรมหรือซอฟท์แวร์ที่ทำหน้าที่ในการจัดการฐานข้อมูลโดยจะเป็นสื่อกลางระหว่างผู้ใช้   และโปรแกรมประยุกต์ต่าง ๆ ที่มีอยู่ในฐานข้อมูล
3.ข้อมูล  (  Data  )
ฐานข้อมูลเป็นการจัดเก็บรวบรวมข้อมูลให้เป็นศูนย์กลางข้อมูลอย่างเป็นระบบ ซึ่งข้อมูลเหล่านี้สามารถใช้ร่วมกันได้  ผู้ใช้ข้อมูลในระบบฐานข้อมูล  จะมองภาพข้อมูลในลักษณะที่แตกต่างกัน  เช่น  ผู้ใช้บางคนมองภาพของข้อมูลที่ถูกจัดเก็บไว้ในสื่อเก็บข้อมูลจริง  (  Physical  Level )  ในขณะที่ผู้ใช้บางคนมองภาพข้อมูลจากการใช้งานของผู้ใช้  ( External  Level  )
4.บุคลากร  (  People  )
ผู้ใช้ทั่วไป เป็นบุคลากรที่ใช้ข้อมูลจากระบบฐานข้อมูล เพื่อให้งานสำเร็จลุล่วงได้เช่นในระบบข้อมูลการจองตั๋วเครื่องบิน
 ผู้ใช้ทั่วไป  คือ  พนักงานจองตั๋วพนักงานปฏิบัติงาน  (  Operating  ) เป็นผู้ปฏิบัติการด้านการประมวลผล  การป้อนข้อมูลลงเครื่องคอมพิวเตอร์
นักวิเคราะห์และออกแบบระบบ  (  System  Analyst  ) เป็นบุคลากรที่ทำหน้าที่วิเคราะห์ระบบฐานข้อมูล  และออกแบบระบบงานที่จะนำมาใช้
ผู้เขียนโปรแกรมประยุกต์ใช้งาน  (  Programmer  ) เป็นผู้ทำหน้าที่เขียนโปรแกรมประยุกต์ใช้งานต่าง ๆ เพื่อให้การจัดเก็บการเรียกใช้ข้อมูลเป็นไปตามความต้องการของผู้ใช้
ผู้บริหารงานฐานข้อมูล(Database Administrator :DBA )  เป็นบุคคลที่ทำหน้าที่บริหารและควบคุมการบริหารงานของระบบฐานข้อมูลทั้งหมด  เป็นผู้ที่จะต้องตัดสินใจว่าจะรวบรวมข้อมูลอะไรเข้าสู่ระบบ  จัดเก็บโดยวิธีใด  เทคนิคการเรียกใช้ข้อมูล  กำหนดระบบการรักษาความปลอดภัยของข้อมูลการสร้างระบบข้อมูลสำรอง การกู้  และประสานงานกับผู้ใช้ว่าต้องการใช้ข้อมูลอย่างไร รวมถึงนักวิเคราะห์และออกแบบระบบ  และโปรแกรมเมอร์ประยุกต์ใช้งาน  เพื่อให้การบริหารการใช้งานเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ                
5. ขั้นตอนการปฏิบัติงาน  (  Procedures  )
ในระบบฐานข้อมูลควรมีการจัดทำเอกสารที่ระบุขั้นตอนการทำงานของหน้าที่การงานต่างๆในระบบฐานข้อมูล  ในสภาวะปกติและในสภาวะที่ระบบเกิดปัญหา( Failure)ซึ่งเป็นขั้นตอนการปฏิบัติงานสำหรับบุคลากรทุกระดับขององค์กร




ความคิดเห็น

โพสต์ยอดนิยมจากบล็อกนี้