Tệp và cơ sở dữ liệu

Những ứng dụng ban đầu của HTTT mà chúng ta nhận thấy đầu tiên đó là những ứng dụng cho những người làm công việc thư ký và hoạch toán sổ sách trong một doanh nghiệp. Những ứng dụng này chủ yếu tập trung vào việc thực hiện việc đặt hàng, xuất hàng, lập kế hoạch làm việc, lập bảng trả lương hàng tháng… Tất cả những thông tin phục vụ cho những ứng dụng này, trước đây, được ghi vào sổ sách với thứ tự xác định để giúp những người sử dụng có khả năng lập báo cáo hoặc các bản tổng hợp tình hình một cách nhanh nhất có thể. Ngày nay, khi khả năng công nghệ thông tin với việc sử dụng máy tính đã trở lên phổ biến, tất cả những dữ liệu này bắt đầu được hệ thống lại và ghi dưới dạng các tệp dữ liệu trong máy tính. Các dạng tệp này cùng với một số các chương trình phần mềm trợ giúp, giúp cho người sử dụng có khả năng ghi dữ liệu không cần theo thứ tự nhưng vẫn có khả năng tạo báo cáo chính xác và nhanh chóng. Hơn nữa, việc tổ chức các tệp một cách khoa học sẽ giúp cho việc tạo các cơ sở dữ liệu và các chương trình phân tích và tổng hợp dữ liệu từ những tệp chứa dữ liệu có sẵn đó trở nên dễ dàng hơn và hiệu quả hơn. Bảng 1 ghi lại một ví dụ về tệp dữ liệu chứa thông tin về các khách hàng của một doanh nghiệp

Trong ví dụ về tệp dữ liệu ở trên, người sử dụng sẽ rất dễ dàng thiết lập các báo cáo dựa trên các thông tin này. Họ có thể dễ dàng thống kê được những dạng bảo hiểm nào hay được mua nhất, những người làm ngành nghề nào sẽ mua bảo hiểm loại nào. Những báo cáo này nói chung sẽ được lập lại vào cuối mỗi quý, mỗi năm, hoặc thậm chí vào bất cứ lúc nào mà người ta sử dụng càn những báo cáo dạng này.

Theo cách quản lý trước đây, người ta thưòng tổ chức các tệp dữ liệu này thành một hệ thống và tạo các mối liên hẹ giữa các tệp để dễ dàng truy tìm thông tin và tạo các báo cáo. Việc tổ chức các file theo dạng hệ thống file như vậy mặc dù có vẻ rất logic và dễ hiểu nhưng thực tế, nó rất phức tạp đặc biệt là khi số tệp lên tới 20 tệp cần kết nối với nhau. Hơn thế nữa, các tệp chương trình giúp người sử dụng làm việc với các tệp này thường chịu ảnh hưỏng rất lớn từ cấu trúc của mỗi tệp. Mỗi khi một tệp bị thay đổi cấu trúc, lập tức các chương trình liên quan cũng buộc phải thay đổi theo cho phù hợp với cấu trúc mới này. Đôi khi việc thay đổi này là rất nhỏ, không đáng kể, nhưng nó cũng làm phức tạp, và mất thời gian đối với người sử dụng. Nhất là xét tới sự chậm trễ để thay đổi chương trình điều khiển như vậy làm ảnh hưởng tới các công việc khác của một doanh nghiệp.

Chính vì những hạn chế này, ngày nay, người ta đã tiến tới thiết kế các cơ sở dữ liệu chứ không chỉ còn thiết kế các hệ thống tệp dữ liệu như trước đây nữa.

Khác với hệ thống các tệp dữ liệu , các dữ liệu được lưu trong nhiều tệp khác nhau, cơ sở dữ liệu chứa tất cả các dữ liệu có liên quan trong một kho dữ liệu duy nhất (xem hình 1 và hình 2). Hiện nay, không những chỉ cấu trúc chung của dữ liệu được lưu giữ trong một vùng trung tâm mà cả các mối quan hệ giữa các thành phần cơ sở dữ liệu và các đường truy cập tới các cấu tử đó cũng được lưu giữ tại một nơi.

Một hệ thống quản lý dữ liệu có ba thành phần: (1) ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu , (2) ngôn ngữ xử lý dữ liệu, và (3) từ điển dữ liệu.

Ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu, là ngôn ngữ chính thức mà lập trình viên sử dụng để chỉ định nội dung và cấu trúc dữ liệu. Nó định nghĩa mỗi phần tử dữ liệu xuất hiện trong cơ sở dữ liệu trước khi phần tử dữ liệu đó được chuyển thành dạng trình ứng dụng đòi hỏi.

Ngôn ngữ xử lý dữ liệu là ngôn ngữ chuyên dụng kết hợp chung với các ngôn ngữ lập trình ứng dụng thông thường khác để xử lý dữ liệu trong cơ sở dữ liệu. Ngôn ngữ này chứa các lệnh cho phép người dùng cuối và chuyên viên lập trình lấy ra các dữ liệu thoả mãn các yêu cầu thông tin và phát triển ứng dụng từ cơ sở dữ liệu. Ngôn ngữ xử lý dữ liệu nổi bật nhất hiện nay là ngôn ngữ truy vấn dữ liệu có cấu trúc SQL.

Từ điển dữ liệu là một tệp tin viết tay hoặc tự động chứa định nghĩa của các phần tử dữ liệu và đặc điểm dữ liệu như cách sử dụng, trình bày vật lý, quyền sở hữu, giấy phép và tính bảo mật. Một phần tử dữ liệu thể hiện một trường dữ liệu.

Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu có những chức năng chính như sau:

Thiết lập từ điển cơ sở dữ liệu: Lưu trữ định nghĩa về cá mối quan hệ trong một từ điển dữ liệu. Tất cả các chương trình truy cập tới các công việc cần tới dữ liệu sẽ gọi tới hệ thống cơ sở dữ liệu quản lý này để có các thông tin cần thiết. Bất cứ một thay đổi nào trong các tệp dữ liệu, thì lập tức từ điển dữ liệu cũng được tự động thay đổi theo.

Quản lý việc lưu trữ dữ liệu: Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu còn giúp cho người sử dụng tạo các cấu trúc phức tạp cho các dữ liệu lưu trữ. Nhờ đó, ta có thể lập các chương trình liên kết và các chương trình điều khiển phân tích và tổng hợp dữ liệu trực tiếp trên cấu trúc vật lý của dữ liệu.

Chuyển đổi và hiển thị thông tin: dữ liệu được lưu lại dưới hai hình thức: dữ liệu ghi theo dạng logic và dữ liệu ghi theo dạng vật lý. Do việc ghi dữ liệu đa dạng như vậy, nên hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu thực hiện một nhiệm vụ là chuyển những dữ liệu dưới dạng vật lý thành những dữ liệu có tính logic mà người sử dụng cần tới.

Bảo đảm độ an toàn của dữ liệu: hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu tạo một hệ thống bảo mật và thiết lập tính an toàn riêng tư cho các dữ liệu trong cơ sở dữ liệu đó.

Khôi phục lại dữ liệu: hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu cung cấp chức năng khôi phục lại những dữ liệu đã mất. Việc này sẽ giúp cho các cơ sở dữ liệu được an toàn và toàn vẹn.

Tính toàn vẹn dữ liệu: khả năng này cho phép tăng cường tính toàn vẹn và thích hợp của cơ sở dữ liệu.

Giao diện trên cơ sở viễn thông của các cơ sở dữ liệu: hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu cho phép người dùng truy cập tới các dữ liệu bất cứ đâu trên mạng dữ liệu.