VERİTABANI YÖNETİM SİSTEMLERİ (Database Management Systems)

... konulu sunumlar: "VERİTABANI YÖNETİM SİSTEMLERİ (Database Management Systems)"— Sunum transkripti:

1 VERİTABANI YÖNETİM SİSTEMLERİ (Database Management Systems)
Maltepe Üniversitesi Yazılım Mühendisliği Bölümü

2 YZM 307 - Veritabanı Yönetim Sistemleri
BÖLÜM -1- TEMEL KAVRAMLAR

3 Genel Bakış… Bilgisayardaki dosya kavramı, Temel dosya tipleri,
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri Genel Bakış… Bilgisayardaki dosya kavramı, Temel dosya tipleri, Veritabanı kavramı, Veritabanı yönetim sistemleri, Neden veritabanı yönetim sistemleri tercih edilmeli? Veri modelinin ne olduğu ve Başlıca veri modelleri.

4 YZM 307 - Veritabanı Yönetim Sistemleri
1.1. Klasik Dosya Yapıları Hem donanım hem de yazılım alanında pek çok değişim ortaya çıkmıştır. Bu değişim, kuruluşların ve kişilerin gereksinimlerine daha iyi cevap verebilmek amacıyla ortaya çıkmaktadır. Pek çok kuruluşta eskiye oranla çok daha fazla veri üretildiğinden, geleneksel veri saklama ve işleme tekniklerinin yetersiz kaldığı gözlemlenmiştir. GİRİŞ: Bilgisayarların ilk ortaya çıktığından bu yana hem donanım hem de yazılım alanında pek çok değişim ortaya çıkmıştır. Doğal olarak, bu değişim, kuruluşların ve kişilerin gereksinimlerine daha iyi cevap verebilmek amacıyla ortaya çıkmaktadır. Bilişim teknolojilerindeki gelişme ile birlikte çoğu kuruluşta eskiye oranla çok daha fazla veri üretilmeye başlanmıştır. Söz konusu veriler, kuruluşların normal günlük işlemlerinde kullanıldığı gibi üst düzey karar vericiler tarafından da yoğun biçimde talep edilmektedir. Özellikle üst düzey yöneticilerin, yönetimsel anlamda doğru kararlar alabilmeleri için ham verilerden türemiş iyi bilgilere ihtiyacı vardır. Kuruluşlar kendi bünyesindeki tüm verileri bilgisayar ortamına aktarmaya başladıklarından, bunun sonucu olarak geleneksel veri saklama ve işleme tekniklerinin artık yetersiz kaldığı gözlemlenmiştir. Bu noktada veritabanı kavramı devreye girmiştir. Veri, bir veritabanında depolandığında etkin bir biçimde yönetilmektedir. Veritabanları, bilgisayar dosya sistemlerinden geliştirilmiştir. Bu noktada dosya sistemi özelliklerinin anlaşılması önemlidir. En basit anlamda veri, işlenmemiş ham bilgilerdir. Bilgi, verinin belli bir anlam ifade edecek şekilde düzenlenmiş halidir. Veri saklama birimlerinde depolanan veri topluluklarına “dosya” (file) denir.

5 YZM 307 - Veritabanı Yönetim Sistemleri
1.1. Klasik Dosya Yapıları Aşağıda basit bir klasik dosya sistemi görülmektedir. Kuruluşların muhasebe, satış, üretim, stok ve diğer tüm faaliyetlerinde üretilen veri hem güncel işlerin yürütülmesi hem de yöneticilere alacağı kararlarda destek sağlamak üzere, belirli yapılarda ayrı dosyalar biçiminde depolanabilir. Bu söylediğimiz geleneksel, yani klasik dosya sistemlerini kullanan kuruluşlar için geçerlidir. Veritabanı sistemlerinde ise veriler daha farklı biçimde, tablolar biçiminde tanımlanır.

6 YZM 307 - Veritabanı Yönetim Sistemleri
Kayıt ve Alan Dosyalar kendi içinde kayıtlara bölünmüştür. Örneğin bir sınıftaki öğrenci listesini göz önüne alalım. Bu liste çok sayıda veri içerebilir. Bu öğrenci listesindeki her bir öğrenci bilgisi bir mantıksal kayıt oluşturur. Her kayıt da farklı bilgiler içerebilir. Örneğin; öğrencinin adı, baba adı, doğduğu yer vb. gibi bilgileri içerebilir. Sayılan bu bilgilerin her birine alan (field) adını veriyoruz. Dosyalar kendi içinde kayıtlara bölünmüştür. Örneğin bir sınıftaki öğrenci listesini göz önüne alalım. Bu liste çok sayıda veri içerebilir. O halde, listenin ana bellekte tutulması söz konusu olamaz. Ana bellekte tutulduğu takdirde, bilgisayarın kapatılması durumunda bu bilgiler yok olacaktır. O halde bu verilerin kalıcı bir ortamda, örneğin sabit disk üzerinde yer alması gerekecektir. Disk üzerinde tutulan bu bilgiler, yeni öğrenci eklendiğinde büyüyecek veya çıkarıldığında küçülecektir. Ayrıca zaman zaman içeriği değişecektir. Bu listedeki her bir öğrenci bilgisi bir mantıksal kayıt oluşturur. Her kayıt da farklı bilgiler içerebilir. Örneğin; öğrencinin adı, baba adı, doğduğu yer vb. gibi bilgileri içerebilir. Sayılan bu bilgilerin her birine alan (field) adını veriyoruz.

7 YZM 307 - Veritabanı Yönetim Sistemleri
Sıralı Dosyalar Sıralı dosyalar, bir başka deyişle ardışık dosyalar, içerdiği kayıtlara birinci kayıttan başlamak üzere sırayla erişim yapmak üzere tasarlanmış dosyalardır. Bu tür dosyaların kayıtlarına ardışık olarak erişilebilmesine karşılık, kayıtlar fiziksel olarak ardışık olmayabilir. Sıralı dosyaların her bir kayıtına ardışık olarak erişilmesi bazı durumlarda yararlı olmasına rağmen, bazı uygulamalarda sorunlar yaratır. GİRİŞ: Klasik bilgisayar dosyaları birbirinden bağımsız; muhasebe, stok, pazarlama, üretim ve diğer uygulamalarda kullanılmak üzere hazırlanır. Bu dosyalar, sıralı ya da doğrudan erişim yöntemleri kullanılarak işlenir. Sıralı erişimde, dosyanın tüm kayıtları tek tek taranarak istenilen kayıtlara ulaşılır. Doğrudan erişim yönteminde ise, kayıtlar tek tek sırayla okutulmaz, istenilen kayıta doğrudan erişerek işlenir. EN SON: Örneğin; okuldaki öğrencilerin tümü listelenecek ise, kayıtlara sırayla erişim söz konusudur. Bu durumda dosyanın sıralı olarak tasarlanmış olması sorun yaratmaz. Ancak sadece birkaç öğrencinin listelenmesi isteniliyorsa, tüm öğrencilerin okunarak böyle bir sonucun elde edilmesi uygun bir yöntem olmayacaktır. Söz konusu öğrencilere doğrudan erişilmesi en uygun yoldur.

8 YZM 307 - Veritabanı Yönetim Sistemleri
İndeksli Dosyalar Doğrudan erişimli dosyaların en tanınmışı, indeksli dosyalar olarak bilinir. İndeksli dosyalar, veri dosyasından ayrı olarak bir indeks dosyasının oluşturulması ile birlikte hazırlanır. Bir dosya için oluşturulan indeks; söz konusu dosyanın anahtarları ile bu anahtarların disk üzerinde bulunduğu adresi içerir. Anahtar alan, erişimde kullanılmak üzere seçilen alan olarak değerlendirilir. GİRİŞ: Sıralı dosyalarda tüm kayıtların art arda gelmesi gerekiyordu. Bu soruna çözüm bulmak amacıyla doğrudan erişimli dosyalar kullanılır. Bu tür dosyalarda, her bir arama işlemi dosyanın başından itibaren yapılmaz. Belirlenen kayıtlara doğrudan erişilerek üzerinde işlem yapılır. EN SON: Örneğin; öğrenci dosyasında, öğrenci numarasını içeren alanının indeks alanı olarak tasarlandığını varsayalım. Herhangi bir öğrencinin bilgilerine ulaşmak söz konusu olduğunda; bu numara önce indeks üzerinde aranılarak bulunur ve söz konusu kayıta ilişkin adres bilgisi elde edilerek, bu adrese doğrudan erişilir. Hatırlatma: İndeksli dosyalarda önce indeks dosyasından bir kayıt okunur. Bu kayıt veri dosyasının ilgili satırına ait adresi içerir. Bu adres ile ilgili kayıt satırına ulaşılır.

9 1.1.4. Hesaba Dayalı Dosyalar
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri Hesaba Dayalı Dosyalar Bu tür dosyalar, indeksli dosyalar gibi ayrı bir indeksin tutulmasını gerektirmez. Dosyanın herhangi bir kaydına doğrudan doğruya erişebilmek için bir hesaplama algoritması kullanır. GİRİŞ: Bir diğer doğrudan erişimli dosya türü hesaba dayalı dosyalar (hashed files) olarak bilinir.

10 1.2. Veritabanı Sistemleri
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri 1.2. Veritabanı Sistemleri Geleneksel dosya sisteminin yetersiz kaldığı durumlardaki sorunu çözmek üzere, veriyi saklama ve veriye erişim konusunda yeni yazılım teknolojilerine yönelme başlamış ve Veritabanı Yönetim Sistemleri (VTYS) yaklaşımı ortaya çıkmıştır. GİRİŞ: Karmaşık dosya yapıları ve çok sayıda dosya arası ilişki ve kullanıcıların dosyalara erişimi söz konusu olduğunda, geleneksel dosya sisteminin yetersiz kaldığı görülmüştür. Bu sorunu çözmek üzere, veriyi saklama ve veriye erişim konusunda yeni yazılım teknolojilerine yönelme başlamış ve Veri Tabanı Yönetim Sistemleri (VTYS) yaklaşımı ortaya çıkmıştır. Veri Tabanı Yönetim Sistemleri (VTYS) yaklaşımında veri girişi ve depolanması, veriye erişen uygulama programlarından bağımsızdır. Klasik dosya kullanımında ise, kayıt desenleri ve dosya yapılarında ortaya çıkabilecek en ufak bir değişiklik bile uygulama programlarının değişmesine ve yeniden derlenmesine neden olmaktadır.

11 1.2. Veritabanı Sistemleri (devam…)
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri 1.2. Veritabanı Sistemleri (devam…) Veritabanı sistemleri bilgisayar sistemlerinin önemli bir bileşeni olarak değerlendirilir. Veritabanı yönetim sistemleri (VTYS), birbirleriyle ilişkili veri ve programlar topluluğundan oluşmaktadır. Veri topluluğu bir veritabanı olarak değerlendirilir. Veritabanı bir kuruluşa ilişkin bilgilerin yer aldığı ortamdır. Veritabanı sistemleri, veri kümelerinin düzenli biçimde tutulduğu ve bu verilerin çeşitli yazılımlar aracılığıyla yönetildiği ortamlardır. GİRİŞ: Veritabanı yönetim sistemleri, veri yönetiminde karşılaşılan problemlerin çoğunu çözer. Bu sistemler, iş (business), araştırma (research) ve yönetim (administration) alanındaki veri yönetimini içeren hemen hemen bütün modern düzenlemelerde kullanılmaktadır.

12 1.2. Veritabanı Sistemleri (devam…)
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri 1.2. Veritabanı Sistemleri (devam…) Piyasa da yaygın olarak kullanılan başlıca veri tabanı yönetim sistemi yazılımları: Oracle, Microsoft SQL Server, Sysbase, DB2, MySQL, Paradox, Firebird, Microsoft Access.

13 1.3. Veritabanı Sistemlerinin Üstünlükleri
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri 1.3. Veritabanı Sistemlerinin Üstünlükleri Veritabanı kullanımı, geleneksel dosya kullanımına göre birçok yönden üstünlük sağlamaktadır. Bunlar: Verinin tekrarlamasını önler, Verinin tutarlı olmasını sağlar, Aynı andaki erişimlerde tutarsızlıkların ortaya çıkmasını önler. Verinin güvenliğini sağlar.

14 a) Veri tekrarlarını önler…
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri a) Veri tekrarlarını önler… Örneğin; Türkiye’deki il kodları ve isimlerinden oluşan bir dosya PERSONEL alt sisteminde kullanılabilir. Ancak aynı dosyanın pazarlama alt sisteminde de bir kopyasının bulunması gerekmektedir. Daha başka birçok yerde aynı dosya bilgilerinin tekrarlanması gerekmektedir. Veritabanı sistemlerinde ise bu tekrarlara gerek yoktur. GİRİŞ: Geleneksel dosya sistemlerinin kullanıldığı uygulamalarda, her bir uygulama için veriler ayrı ayrı tutulur. Uygulamalar alt sistemlere bölünmüştür ve her bir alt sistemin kendi veri dosyaları bulunmaktadır. Bu veriler önemli oranda tekrarlıdır. İKİNCİ MADDEDEN SONRA: Veritabanı sistemleri, uygulamaların bir bütün olarak tasarlanmasını, alt sistemler arasında ilişkinin kurulmasını ve birden çok uygulamada kullanılan verilerin aynı veritabanı içinde ortak kullanılacak biçimde tasarlanmasını öngörür. Tüm uygulamaların gereksinim duyduğu veriler birbirleriyle bütünleşik yapıdadır. Dolayısıyla veri kaynağı tek olarak tasarlanır ve böylece veri tekrarları önlenmiş olur.

15 b) Veri tutarlılığını sağlar…
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri b) Veri tutarlılığını sağlar… Veritabanındaki verilerin doğruluğunu ve tutarlı bir bütün oluşturmasını sağlamak için, bir takım kısıtlamalara yer verilebilir. Örneğin, öğrenci bilgileri girilirken; doğduğu il koduna 100 değeri kaydedildiğinde, yanlış bilgi nedeniyle, bu giriş isteğinin yerine getirilmemesi istenebilir. GİRİŞ: Veritabanı sistemlerinin en önemli üstünlüklerinden biri, veri bütünlüğünün (data integrity) sağlanmasıdır. Veri bütünlüğü, verinin doğruluğunu ve tutarlılığını anlatmaktadır. İKİNCİ MADDEDEN SONRA: Bunun için bir kısıtlama tanımlanır. Bu kısıtlama verinin doğruluğunu denetleyecektir. Söz konusu kısıtlamalar veritabanı üzerinde verinin doğru ve tutarlı olmasını sağlayacaktır.

16 c) Tutarsızlıkları önler…
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri c) Tutarsızlıkları önler… Örneğin, ürün stokunda 100 adet bilgisayar olduğunu varsayalım. İki farklı satış temsilcisinden birinin aynı anda 50, diğerinin ise 55 bilgisayar çıkışı yapmaya çalıştığını düşünelim. İşlem aynı anda yapıldığı için, 100 birimlik stoktan 105 birim çıkış yapılacağı düşünülebilir. Ancak VTYS buna izin vermez. Çıkışlar aynı anda yapılmasına rağmen, önce birincisini stoktan çıkarır ve ikincisi için bir kontrol yaparak çıkışı önler. GİRİŞ: Veritabanı uygulamalarında, veritabanı nesneleri başka başka uygulamalar tarafında paylaşılabilir. Veriler aynı anda farklı uygulamalar ve dolayısıyla farklı kullanıcılar tarafından aynı anda paylaşılabilir. VTYS, birlikte kullanımın yol açabileceği sorunları otomatik olarak çözer.

17 d) Veri güvenliğini sağlar…
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri d) Veri güvenliğini sağlar… Örneğin; pazarlama bölümü uygulamalarında çalışan bir kullanıcının, diğer PERSONEL özlük bilgilerine ulaşması engellenmelidir. Bunun gibi, her kullanıcının erişebileceği veriler ayrı ayrı tanımlanmalıdır. GİRİŞ: Bazı uygulamaların ürettiği verilerin güvenliğini sağlamak önemli bir konudur. Veritabanı kullanıcılarının veritabanının içerdiği tüm bilgilere kolayca erişmesi istenilen bir durum değildir. İKİNCİ MADDEDEN SONRA: Veritabanı sistemleri erişimlerin kısıtlanması için gelişken olanaklar sunmaktadır. Kullanıcılara veritabanı üzerinde çeşitli yetkiler atanır ve bu yetkiler veritabanı üzerindeki veriler ile birlikte saklanır.

18 1.4. Veritabanı Yönetim Sistemleri
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri 1.4. Veritabanı Yönetim Sistemleri Veritabanı Yönetim Sistemleri (VTYS - DBMS), kullanıcı ile veritabanı arasında arabuluculuk görevini üstlenir. Veritabanı yapısı, bir dosya topluluğu olarak depolanır. VTYS ile bu dosyalara erişilebilinir. VTYS, paylaşılabilir veriler sağlar. VTYS, birçok kullanıcı bakış açısına göre verileri birleştirir.

19 1.4. Veritabanı Yönetim Sistemleri (devam…)
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri 1.4. Veritabanı Yönetim Sistemleri (devam…) VTYS, son kullanıcı ile veritabanı arasındaki etkileşimi yönetir.

20 1.4. Veritabanı Yönetim Sistemleri (devam…)
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri 1.4. Veritabanı Yönetim Sistemleri (devam…) GİRİŞ: Bir veritabanı sistemi ile bir dosya sisteminin karşılaştırılmasını görüyoruz.

21 1.4.1. VTYS’nin Sağladığı Yararlar
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri VTYS’nin Sağladığı Yararlar Veri tabanları dışında VTYS’nin de çeşitli faydaları vardır. Bunları şöyle açıklayabiliriz. Veri Tekrarı: Aynı veriler değişik bilgisayarlarda tekrar tekrar tutulmak zorunda değildir. Dolayısı ile verilerin tekrarı azaltılmış olur. Veri Tutarlılığı: Herhangi bir tabloda güncellenen bir bilgi başka bir yerde güncellenmemiş olabilir. Böyle bir durum verilerin tutarsızlığına neden olabilir. Bu nedenle bir tabloda güncellenen bir bilgi başka bir tabloda da güncellenmek zorundadır. Veri Paylaşımı/Eşzamanlılık: Bir VTYS ‘de bir veri tabanına saniyede yüzlerce kez bağlanılabilir. Bu işlem sırasında veritabanının bütünlüğü ve tutarlılığı bozulmamalıdır.

22 1.4.1. VTYS’nin Sağladığı Yararlar (devam…)
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri VTYS’nin Sağladığı Yararlar (devam…) Veri Bütünlüğü: Bir tablodan herhangi bir kayıt silinirse bununla ilişkili olan diğer kayıtlarda tüm tablolardan silinmelidir. Aksi halde verilerin bütünlüğü sağlanamamış olur. Veri Güvenliği: Verilerin yanlış kullanım sonucu zarar görmelerini engellemek için çok kapsamlı mekanizmalar mevcuttur. Veri Bağımsızlığı: Bir verinin fiziksel olarak temsili, bulunduğu yer ve verinin kullanımı birbirinden bağımsızdır. Bir uygulamanın, veritabanının veriyi nasıl ve nerede depoladığını bilmesi gerekmez. Uygulama sadece istekte bulunur. Ayrıca veritabanı üzerinde tablo ekleme, silme gibi işlemlerden uygulama programı etkilenmemelidir

23 1.5. Veritabanı Türleri Veritabanları; kullanıcı sayısına,
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri 1.5. Veritabanı Türleri Veritabanları; kullanıcı sayısına, fiziksel konumuna, veri modeline göre üç şekilde sınıflandırılabilir. GİRİŞ: Veritabanları, kullanıcı sayısına, fiziksel konumuna ve veri modeline göre üç şekilde sınıflandırılabilir.

24 1.5.1. Kullanıcı Sayısına Göre
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri Kullanıcı Sayısına Göre Tek-kullanıcılı (single-user) veritabanları, bir seferde yalnızca bir kullanıcıyı destekler. Masaüstü veritabanı: tek-kullanıcılı, PC üzerinde çalışır. Çok-kullanıcılı (multi-user) veritabanları, aynı anda birden çok kullanıcıyı destekler. Kurumsal veritabanları…

25 1.5.2. Fiziksel Konumuna Göre
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri Fiziksel Konumuna Göre Merkezi Veritabanı: Tek bir veritabanı sistemi bulunur.  Fiziksel olarak ta tek bir merkezde bulunur. Dağıtık Veritabanı: VTYS’nin çeşitli parçaları bir çok bölgeye dağıtılmıştır. Dağıtılmış veritabanı, kullanıcıya tek bir veritabanı gibi gözükür, fakat ayrı yerlerdeki veritabanlarından oluşur Dağıtılmış sistemlerde tüm belgelerde aynı veri tabanı yönetim sistemi kullanılmış ise homojen dağıtılmış veri tabanı sistemi, farklı belgelere farklı veri tabanı sistemleri kullanılıyor ise heterojen dağıtılmış veri tabanı sistemi denir.

26 YZM 307 - Veritabanı Yönetim Sistemleri
Veri Modeline Göre Bir veritabanı yapısının temelini veri modeli kavramı oluşturmaktadır. Veriyi mantıksal düzeyde düzenlemek için; kullanılan kavramlar, yapılar ve işlemler topluluğuna veri modeli denir. Birçok veri modeli geliştirilmiştir. Başlıca veri modelleri; Sıra düzensel veri modeli, Ağ (network) veri modeli, İlişkisel veri modeli, Nesneye yönelik veri modeli. GİRİŞ: Veri Tabanı Yönetim Sistemleri belirli bir veri modeline dayanır. İKİNCİ MADDEDEN SONRA: Sayılan bu veri modellerinin ilk ikisi şu anda kullanılmamaktadır. En yaygın kullanılanı ise, İlişkisel Veri Modelidir. Günümüzde kullanılan VTYS’’lerin hemen hemen tümü ilişkisel veri modeline dayalıdır. Son zamanlarda ortaya çıkan Nesneye Yönelik Veri Modeli, İlişkisel Veri Modeli ile birlikte bazı VTYS’’lerde kullanılmaktadır.

27 1.5.3.1. Sıradüzensel (Hiyerarşik) Veri Modeli
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri Sıradüzensel (Hiyerarşik) Veri Modeli Hiyerarşik veri modeli 1960 ve 1970 yılları arasında popüler olan bir modeldir. Bu modelde çoklu ilişkileri temsil edebilmek için, varlık tiplerinin her ilişki için ayrı ayrı tanımlanması gerekir. Bu da gereksiz veri tekrarına sebep olur. Bu modelde, veriler ağaç yapısına benzer bir biçimde modellenir. En üste kök ve kökün dalları bulunur. Ayrıca her dalın alt dalı sayesinde dallanma ve çeşitlilik artar. Bu modelde her bir alt dalın sadece bir tane noktadan bağlanma şartı bu modelin en büyük kısıtlamalarından biridir.

28 1.5.3.1. Sıradüzensel (Hiyerarşik) Veri Modeli (devam…)
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri Sıradüzensel (Hiyerarşik) Veri Modeli (devam…) Model dahilindeki herhangi bir düğüm, altındaki n sayıda düğüme bağlanırken, kendisinin üstünde ancak bir düğüme bağlanabilir. Hiyerarşik yapının en tepesindeki düğüm noktasına kök denir ve bu düğümün sadece bağımlı düğümleri bulunur. Bu veri yapısını gösteren grafiğe de hiyerarşik tanım ağacı denir.

29 1.5.3.1. Sıradüzensel (Hiyerarşik) Veri Modeli (devam…)
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri Sıradüzensel (Hiyerarşik) Veri Modeli (devam…) Bir hiyerarşik tanım ağacının örneği aşağıda görülmektedir. Genel Müdür Genel Müdür Yardımcısı I Genel Müdür Yardımcısı II A Bölüm Şefi B Bölüm Şefi C Bölüm Şefi D Bölüm Şefi

30 YZM 307 - Veritabanı Yönetim Sistemleri
İlişkisel Veri Modeli Şu anda kullanılan veri tabanlarının çoğu ilişkisel veri modelini desteklemektedir. Bu modelde birbiri ile alakalı olan veriler, tablolar içinde saklanır. Ayrıca tablolar arasında değişik türlerde ilişki kurulmaktadır. İlişkiler kurulurken birincil anahtar (primary key) ve yabancı anahtarlar (foreign key) kullanılır. Anahtar alanlar sayesinde indeksleme yapma olanağı sunan ilişkisel veri tabanlarında erişim ve işlemler daha hızlı yapılabilmektedir. İlişkiler ve onların temsilleri olan tablolardan oluşan veri modelleri ilk olarak 1970 yılında Codd tarafından ortaya atılmıştır.

31 1.5.3.2. İlişkisel Veri Modeli (devam…)
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri İlişkisel Veri Modeli (devam…) İlişkisel veri modelleri formüle edilirken, veri yönetimi ihtiyaçlarını karşılayabilmek için ilişkinin matematiksel teorisi, mantıksal olarak genişletilmiştir. İlişkisel veri modellerinde kullanılan tek yapılandırma aracı ilişkidir. İlişkinin tanımı, veri tabanı ilişkilerinin zamana bağlı olması dışında, matematiksel tanımı ile aynıdır. Yani, bir veri tabanı ilişkisinde satırlar; eklenebilir, değiştirilebilir ya da düzeltilebilir.

32 1.5.3.2. İlişkisel Veri Modeli (devam…)
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri İlişkisel Veri Modeli (devam…) Aşağıda gördüğünüz satırlar, basit bir hastane veri tabanının ilişkisel şemasını göstermektedir. HASTANE (Hastane_Kodu, Hastane_Adı, Adres, Tel_No, Yatak_Sayısı) DOKTOR (Hastane_Kodu, Diploma_No, Adı, Uzmanlığı) İŞÇİ (Hastane_Kodu, Sigorta_No, Adı, Adres, Kıdem, Maaş, D_Tarihi)

33 1.5.3.3. Ağ (Network) Veri Modeli
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri Ağ (Network) Veri Modeli Ağ veri modeli 1970'li yıların başında geliştirilmiştir. Bir verinin doğası gereği birden çok veri ile ilişkisinin olmasından dolayı hızlıca kabul görmüştür. Bu modelde verilerin birbirine ağ şeklinde bağlandığı varsayılır. Bir veri ağında iki kullanıcının haberleşebilmesi için bir çeşit adresleme şekli gereklidir. Genelde, iki veya üç adres gerekir. Bazı sistemlerde bir fiziksel adres, bir veri bağlantı adresi ve bir ağ adresi kullanılır. Daha yaygın bir yaklaşım, yalnızca fiziksel ve ağ adreslerini kullanmaktır. Bu yaklaşımda, fiziksel ve veri bağlantı adresi aynıdır. Veri iletişimi bu adresler aracılığı ile sağlanmaktadır.

34 1.5.3.4. Nesneye Yönelik Veri Modeli
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri Nesneye Yönelik Veri Modeli Diğer veri modellerinden daha sonra ortaya atılan ve karmaşık uygulamalarda başarısını kanıtlamış nesne yönelimli programlamaya dayanan veri modelidir. Nesne yönelimli sistemler, bir istatistiksel sistem içinde, esnek veri yapılarının geliştirilmesi ve istatistiksel modellerin sunumunda da kullanılmaktadır.

35 1.5.3.4. Nesneye Yönelik Veri Modeli (devam…)
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri Nesneye Yönelik Veri Modeli (devam…) Nesne yönelimli bir veri modelinin çekirdeğini şu unsurlar oluşturmaktadır. Nesne ve nesne tanımlayıcı: Nesne yönelimli sistemler ve dillerde, gerçek hayattaki her bir varlık birer nesne olarak modellenir. Her nesnenin de bir tanımlayıcısı vardır. Öznitelikler ve metotlar: Her nesnenin bir durumu ve bir davranışı vardır. Bir nesnenin durumu, nesnenin özniteliklerinin aldığı değerlerin kümesidir. Nesnenin davranışı ise, nesnenin durumu üzerinde işleyen metotlar (program kodları) kümesidir.

36 1.5.3.4. Nesneye Yönelik Veri Modeli (devam…)
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri Nesneye Yönelik Veri Modeli (devam…) Sınıf: Aynı öznitelikler ya da metotlar kümesini paylaşan nesneleri gruplama aracı olarak kullanılır. Nesne ile sınıf arasında bir ilişki vardır. Kendisi de bir nesne olan özniteliğin değeri de sınıfın içinde yer alır (kapsülleme). Bu sınıf, nesnenin özniteliğinin tanım kümesi olarak adlandırılır. Sınıf hiyerarşisi ve kalıtım: Nesne yönelimli sistemlerde, var olan bir sınıftan yeni bir sınıf türetilebilir. Altsınıf denilen bu yeni sınıf, üst sınıf denilen ve daha önce var olan sınıfın tüm özniteliklerini ve metotlarını kalıtsal olarak taşır.

37 1.6. Veritabanı Oluşturma Aşamaları
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri 1.6. Veritabanı Oluşturma Aşamaları Bir veritabanı oluşturulurken çeşitli aşamalardan geçmektedir. Bu aşamaları aşağıdaki gibi sıralayabiliriz. Bir veritabanının kavramsal modellenmesi; Kavramsal modelleme (sistemin analizi) yapılması, Varlık–ilişki modelinin oluşturulması, İlişkisel modelin oluşturulması. Veritabanının mantıksal kurulumunun yapılması; Kavramsal modellerin VYTS bileşenlerine dönüştürülmesidir. Veritabanının fiziksel olarak kurulması; Veritabanının programlanması safhasıdır.

38 1.6. Veritabanı Oluşturma Aşamaları (devam…)
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri 1.6. Veritabanı Oluşturma Aşamaları (devam…) Sistem analizi aşamasında, veritabanının tüm bileşenlerinin çok detaylı bir tanımlanması yapılmaktadır. Yani bu sistemde nelerin gerekli olduğu ayrıntılı bir şekilde incelenmektedir. Bu inceleme kod tabanlı değil metin tabanlı bir incelemedir. Burada ihtiyaçlar belirlenirken son kullanıcının görüşlerine yer verilmektedir. Yani sistemde hangi verilerin tutulacağı ve ne türden işlemlerin yapılacağı sistemi bizzat kullanacak kullanıcıyı da sorularak hazırlanabilmektedir.

39 1.6. Veritabanı Oluşturma Aşamaları (devam…)
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri 1.6. Veritabanı Oluşturma Aşamaları (devam…) Kavramsal modelleme ise veritabanı kurulum aşamalarından en önemli olandır. Sistem analizi yapıldıktan sonra elde edilen bulgular kullanılarak kavramsal bir model oluşturulmaktadır. Kavramsal modelleme aslında bir nevi bir programın analizidir. Eğer kavramsal modelleme doğru yapılamazsa ardından gelen fiziksel modelde de ciddi problemler ortaya çıkabilmektedir. Burada veritabanının kavramsal bir modeli oluşturulmaktadır. Bu model oluşturulurken de varlık – ilişki modeli kullanılmaktadır. Kavramsal modeli bir sonraki slaytlarda ayrıntılı olarak inceleyeceğiz.

40 YZM 307 - Veritabanı Yönetim Sistemleri
1.7. Kavramsal Modelleme Kavramsal model, alanında uzman olmayan kişiler tarafından bile kolaylıkla anlaşılabilen bir modeldir. Kavramsal model, ilgili uygulama alanına ait kavramların tanımlandığı, bu kavramlar arasındaki ilişkilerin doğal dil cümleleriyle ifade edildiği, çok kolay anlaşılabilir ve çeşitli uygulamalarla uyumlu bir modeldir. Ayrıca, bir uygulama alanı hakkında elde edilen bilgiler çoğunlukla o alana ait iş kurallarını da tanımlamaktadır.

41 1.7. Kavramsal Modelleme (devam…)
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri 1.7. Kavramsal Modelleme (devam…) Dolayısıyla, herhangi bir uygulama alanına ait kavramsal modelin yaratılması ve gerçekleştirilmesi veritabanı modeli geliştirilecek olan uygulama için en üst seviyede model geçerliliğinin de sağlanması anlamına gelmektedir. Bir başka ifade ile de bu model, veri tabanında tutulacak verilerin yüksek seviyede bir gösterimini ve açıklamasını vermektedir.

42 1.7. Kavramsal Modelleme (devam…)
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri 1.7. Kavramsal Modelleme (devam…) Kavramsal model, fiziksel model ile karşılaştırıldığında; fiziksel model, kullanılmak istenen VTYS üzerinde verilerin bilgisayarda tutulması, kayıtların düzenlenmesi ve erişim yöntemlerinin belirlenmesi vb. işleri gerçekleştirirken, kavramsal model VTYS ve kısıtlamalardan bağımsız genel amaçlı bir model ortaya koymayı amaçlamaktadır. Kavramsal model herhangi bir sistem üzerinde değil kâğıt üzerinde veya bir tasarım yazılımı kullanılarak yapılmaktadır. Yani sistem analizi yapılmaktadır ve bu genellikle sözel bir bölümdür. Problemin detaylı tanımlaması yapılmaktadır.

43 1.7. Kavramsal Modelleme (devam…)
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri 1.7. Kavramsal Modelleme (devam…) Şimdi kavramsal modele bir örnek verelim. "Maltepe Üniversitesi Kütüphanesinde kullanılmak üzere bir veritabanı modellenmek istenmektedir. Kütüphanede kitaplar içeriklerine göre tasnif edilmektedir. Her kitaba ait bir kitap numarası ve kitap adı vardır. Kitaplar içeriklerine göre tasnif edildiğinden birde raf numarası verilmektedir. Kütüphane görevlilerinin kendilerine ait kullanıcı adı ve şifreleri vardır. Kütüphane görevlisi ödünç kitap verme, kitap iadesi alma, kitap ekleme ve çıkarma haklarına sahiptir.” Devamı sonraki slaytta…

44 1.7. Kavramsal Modelleme (devam…)
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri 1.7. Kavramsal Modelleme (devam…) “Kütüphaneden ödünç kitap öğrencilere, öğretim elemanlarına ve diğer personele verilebilmektedir. Kitaplar öğrencilere ödünç verilecekse öğrenci numarası, adı, soyadı, fakülte adı ve bölümü bilgilerine, personele verilecekse personel numarası, adı, soyadı, fakülte adı ve bölümü bilgisine, diğer personele verilecekse, personel numarası, adı, soyadı ve çalıştığı birim bilgilerine ihtiyaç vardır. Kitabın ödünç verilme süresi 15 gündür. Zamanında getirilmeyen kitaplar için personele gün başına ceza kesilir.”

45 Laboratuvar Çalışması…
YZM Veritabanı Yönetim Sistemleri Laboratuvar Çalışması… Bir öğrenci yurdu için yazılım geliştirilecektir. Bu sürecin kavramsal modelini oluşturunuz.