บทที่ 1 แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับฐานขอมูล
วัตถุประสงค
• สามารถอธิบายแนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับระบบจัดการฐานขอมูล(database management system – DBMS)ได
อยางถูกตอง
• สามารถอธิบายแนวคิดของระบบจัดการฐานขอมูลเชิงสัมพันธไดอยางถูกตอง
• สามารถอธิบายถึงความจําเปนในการใชงานระบบจัดการฐานขอมูลได
• สามารถอธิบายในเบื้องตนวาขอมูลที่นํามาใชประโยชนถูกจัดเก็บไวในระบบจัดการฐานขอมูลอยางไร
• สามารถอธิบายในเบื้องตนวาการคนคืนและแกไขขอมูลในระบบจัดการฐานขอมูลทําไดอยางไร
• สามารถอธิบายในเบื้องตนวาระบบจัดการฐานขอมูลรองรับการใชงานของผูใชหลายๆ คนพรอมๆ กันได
อยางไร
• สามารถอธิบายในเบื้องตนถึงวิธีการที่ระบบจัดการฐานขอมูลใชปองกันขอมูลผิดพลาดในกรณีที่ระบบ
ลมเหลว
• สามารถอธิบายองคประกอบหลักของระบบจัดการฐานขอมูล
• สามารถระบุผูที่มีสวนเกี่ยวของกับการใชงานระบบจัดการฐานขอมูล
คําสําคัญ: ขอมูล (data); สารสนเทศ (information); การจัดการฐานขอมูล (database management); ความเปน
อิสระของขอมูล (data independence); การออกแบบฐานขอมูล (database design); แบบจําลองขอมูล (data
model); ฐานขอมูลเชิงสัมพันธและขอคําถาม (relational database and queries); สคีมา (schema); ระดับของ
ฐานขอมูลเชิงนามธรรม (levels of database abstraction); ธุรกรรม/รายการเปลี่ยนแปลง (transaction); ภาวะ
พรอมกันและการปดกั้น (concurrency and locking); การกูและการลงบันทึก (recovery and logging);
โครงสรางของระบบจัดการฐานขอมูล (DBMS structure); ผูดูแลฐานขอมูล (database administrator—DBA);
โปรแกรมเมอร (programmer); ผูใช (end user)

บทที่ 1 แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับฐานขอมูล
1.1 บทนํา
ขอมูล (data) และสารสนเทศ (information) ในปจจุบันนี้มีอยูมากมายมหาศาล และเพิ่มจํานวนขึ้น
อยางรวดเร็วซึ่งเราไมสามารถปฏิเสธไดเลยวาขอมูลและสารสนเทศนั้นมีประโยชนมากมายสําหรับผูนําไปใช
ในแงขององคการตางๆ ก็ตระหนักถึงความสําคัญของขอมูลเปนอยางดี ซึ่งเราไดใหความสําคัญกับขอมูล
เปรียบเสมือนสินทรัพยอยางหนึ่งขององคการไปแลว การที่จะใชประโยชนจากขอมูลที่มีจํานวนมหาศาลและ
ซับซอนนี้ จําเปนที่จะตองอาศัยเครื่องมือเพื่อชวยอํานวยความสะดวกในการจัดการขอมูลตลอดจนการนํา
ขอมูลไปใชงานอยางมีประสิทธิภาพ มิฉะนั้นแลวคาใชจายในการจัดหาและการจัดการขอมูลจะมีมูลคาสูงเกิน
กวาประโยชนที่เราจะไดรับจากตัวขอมูล
ฐานขอมูล คือกลุมของขอมูล ซึ่งโดยทั่วไปเปนขอมูลที่เกี่ยวของกับคุณสมบัติ และกิจกรรมตางๆ ของ
ผูกระทํากิจกรรมนั้นๆ และมีความสัมพันธกัน
ตัวอยางของฐานขอมูล เชน ฐานขอมูลของมหาวิทยาลัยอาจจะประกอบไปดวยขอมูลดังนี้
• เอนทิตี (entity) เชน นักศึกษา อาจารย รายวิชา หองเรียน
• ความสัมพันธ (relationship) ระหวางเอนทิตี เชน นักศึกษาลงทะเบียนเรียนในรายวิชา
อาจารยสอนในรายวิชา และการใชงานหองตางๆ สําหรับแตละรายวิชา
ระบบจัดการฐานขอมูล (database management system – DBMS) คือซอฟตแวรที่ชวยในการจัดการและใช
งานกลุมของขอมูล
โดยเฉพาะการจัดการกับกลุมของขอมูลขนาดใหญหรือฐานขอมูลนั่นเอง ปจจุบันเราไดใชระบบ
จัดการฐานขอมูลกันเปนที่แพรหลายซึ่งเกือบเปนสิ่งหนึ่งที่ขาดไมไดในการบริหารจัดการองคการ
วัตถุประสงคของการศึกษารายวิชาการออกแบบและพัฒนาฐานขอมูลเนนที่การออกแบบพัฒนาและ
สามารถนําระบบฐานขอมูลที่พัฒนาไปใชอยางมีประสิทธิภาพ ทั้งนี้การที่จะบรรลุวัตถุประสงคดังกลาว เรามี
ความจําเปนที่จะตองเลือกใชระบบจัดการฐานขอมูลที่ถูกตองเหมาะสมกับการประยุกตใช ซึ่งการเลือกใช
ระบบจัดการฐานขอมูล ตลอดจนการออกแบบ และพัฒนาฐานขอมูลสําหรับระบบจัดการฐานขอมูลใดๆ เรามี
ความจําเปนอยางยิ่งที่จะตองเขาใจถึงการทํางานของระบบจัดการฐานขอมูล
ระบบจัดการฐานขอมูลที่ใชกันในปจจุบันมีหลายประเภท แตสําหรับรายวิชานี้จะเนนที่ระบบจัดการ
ฐานขอมูลเชิงสัมพันธ (relational database management systems – RDBMSs) ซึ่งเปนประเภทของระบบ
จัดการฐานขอมูลที่แพรหลายที่สุดในปจจุบัน สําหรับเรื่องที่จะศึกษาสามารถแบงออกเปนกลุมใหญๆ ได
ดังตอไปนี้
1) แนวคิดพื้นฐานเกี่ยวกับฐานขอมูล ไดแกเนื้อหาในบทนี้
2) การออกแบบฐานขอมูล หัวขอดังกลาวศึกษาเกี่ยวกับ แนวคิด ขั้นตอน และเครื่องมือที่ใชในการ
ออกแบบเพื่อใหไดมาซึ่งฐานขอมูลที่ถูกตองเหมาะสม ตลอดจนการศึกษาเกี่ยวกับการที่ผูใช

4 บทที่ 1
อธิบายกิจกรรมตางๆ ตลอดจนสิ่งที่เกี่ยวของกับกิจกรรมนั้นๆ ขององคการ ทั้งในรูปสิ่งของที่
เปนรูปธรรมและนามธรรม รวมถึงบุคคลตางๆอยางไร ในแงของการจัดเก็บเปนขอมูลในระบบ
จัดการฐานขอมูล ปจจัยใดบางที่ควรคํานึงถึงในการจัดการและจัดเก็บขอมูล (บทที่ 2-5)
3) การพัฒนาฐานขอมูล การพัฒนาระบบฐานขอมูล การพัฒนาโปรแกรมประยุกตหรือระบบ
สารสนเทศที่ใชงานระบบจัดการฐานขอมูลนั้นทําอยางไร (บทที่ 6-8 และ 10)
4) การวิเคราะหและใชงานขอมูล ผูใชจะสามารถตอบคําถามเกี่ยวกับองคการในแงตางๆไดอยางไร
โดยการใชขอคําถาม (queries) กับระบบจัดการฐานขอมูล (บทที่ 8)
5) การจัดการธุรกรรมและความมั่นคงปลอดภัย ระบบจัดการฐานขอมูลรองรับการใชงานของผูใช
หลายๆ คนพรอมกันไดอยางไร รวมทั้งระบบจัดการฐานขอมูลทําอยางไรในการปองกันความ
ผิดพลาดของขอมูลในกรณีที่ระบบลมเหลว ตลอดจนการรักษาความมั่นคงปลอดภัยของ
ฐานขอมูล (บทที่ 9)
หลังจากไดแนะนําเกี่ยวกับระบบฐานขอมูลในเบื้องตน และภาพรวมของเรื่องที่จะศึกษาในรายวิชา
แลว ในบทนี้หัวขอที่ 1.2 ยังจะกลาวถึงขอมูลและสารสนเทศ ซึ่งเนนย้ําใหเห็นถึงความสําคัญของระบบ
ฐานขอมูล หัวขอที่ 1.3 กลาวถึงวิวัฒนาการของการจัดการฐานขอมูลและบทบาทของระบบจัดการฐานขอมูล
ในระบบสารสนเทศสมัยใหม หัวขอที่ 1.4 ระบุถึงขอเสียของการจัดเก็บขอมูลดวยระบบไฟลขอมูลและระบบ
จัดการฐานขอมูลสามารถลบขอเสียของระบบไฟลไดอยางไร และไดอธิบายถึงขอดีของการใชงานระบบ
จัดการฐานขอมูลในหัวขอที่ 1.5
สําหรับในหัวขอที่1.6นั้นไดอธิบายวาเราจะมีวิธีการอยางไรในการจัดเก็บขอมูลและสารสนเทศของ
องคการลงในระบบจัดการฐานขอมูล ผูใชจะมองฐานขอมูลในระดับสูง กลาวคือมองในเชิงการใชงานจริงใน
สภาพแวดลอมจริง ในขณะที่ระบบจัดการฐานขอมูลจะจัดเก็บขอมูลในรูปของขอมูลดิจิตอลเปนบิตลงใน
อุปกรณจัดเก็บ ทั้งนี้จะพบวาระหวางระดับของขอมูลในระดับที่ผูใชมองเห็นกับระดับจัดเก็บขอมูลลงใน
ฮารดแวรจะถูกขั้นและจัดการดวยระดับตางๆ ซึ่งเราเรียกวาระดับเชิงนามธรรม (levels of abstraction) ซึ่งถูก
สรางขึ้นมาเพื่อเอื้ออํานวยตอการจัดการฐานขอมูลอยางมีประสิทธิภาพ
หัวขอที่ 1.7 อธิบายถึงวิธีการที่ผูใชจะทําอยางไรในการเรียกใชขอมูลที่ถูกจัดเก็บอยูในระบบจัดการ
ฐานขอมูลรวมถึงความจําเปนในการใชเทคนิคตางๆในการดึงขอมูลออกมาจากฐานขอมูลอยางรวดเร็ว หัวขอ
ที่ 1.8 อธิบายภาพรวมเกี่ยวกับการทํางานของระบบจัดการฐานขอมูลวามีวิธีการอยางไรในการรองรับการ
ทํางานของผูใชหลายๆ คนพรอมๆ กัน ตลอดจนระบบจัดการฐานขอมูลปองกันขอมูลจากความผิดพลาดและ
ความเสียหายในกรณีที่ระบบลมเหลวไดอยางไร
โครงสรางของบท และหัวขอที่ 1.3-1.9 ตลอดจนสคีมาตัวอยางของมหาวิทยาลัย ดัดแปลงและเรียบ
เรียงจาก Ramakrishnan and Gehrke, 2003 เปนหลัก แนวคิดอื่นๆ เรียบเรียงมาจากและอานเพิ่มเติมไดตาม
เอกสารอางอิง

แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับฐานขอมูล 5
1.2 ขอมูลและสารสนเทศ
ขอมูล คือ ขอเท็จจริงเกี่ยวกับสิ่งตางๆ
สารสนเทศ คือ ขอมูลที่ผานการประมวลผล
ขอมูลและสารสนเทศมีความจําเปนในทุกวงการ เชนในแงธุรกิจนั้นมีความสําคัญตอผูบริหารในการ
ตัดสินใจดําเนินธุรกิจตางๆ ทั้งนี้เราตองเขาใจความหมายของคําวาขอมูลและสารสนเทศกอน ขอมูล (data)
คือขอเท็จจริงที่เกี่ยวของกับสิ่งที่เราสนใจจะจัดเก็บซึ่งไดแกเอนทิตีและความสัมพันธดังไดกลาวถึงในหัวขอ
ที่แลว สารสนเทศ (information) หรือในบางครั้งเรียกวาขอมูลสารสนเทศ คือสิ่งที่เราไดจากการนําขอมูลมา
ประมวลผล การประมวลผลคือกระบวนการใดๆ ที่จะไดมาซึ่งสารสนเทศที่นํามาใชประโยชนได เรานํา
สารสนเทศมาใชประกอบการตัดสินใจดําเนินการเพื่อใหบรรลุวัตถุประสงคขององคการ
เราสามารถยกตัวอยางความแตกตางระหวางขอมูลและสารสนเทศ ตลอดจนการนําสารสนเทศไปใช
ประโยชนไดดวยตัวอยางขอมูลการจดบันทึกการขายของรานขายของชําดังนี้ (สําหรับเปนตัวอยางเทานั้น
ขอมูลมีปริมาณนอยเพื่อความสะดวกในการอธิบาย)
ตารางที่ 1-1 ตัวอยางขอมูลการขายและรายละเอียดสินคา
รหัสสินคา ชื่อสินคา ประเภทสินคา จํานวนที่ขาย วันที่
00001 มามารสหมูสับ บะหมี่กึ่งสําเร็จรูป 5 1/09/2007
00002 ยํายํารสหมูสับ บะหมี่กึ่งสําเร็จรูป 5 5/09/2007
00001 มามาตมยํากุง บะหมี่กึ่งสําเร็จรูป 3 10/09/2007
00005 ชาเขียวโออิชิรสขาวญี่ปุน เครื่องดื่ม 1 10/09/2007
00010 แชมพูแพนทีน 500 มล. เครื่องสําอาง 1 17/09/2007
00001 มามารสหมูสับ บะหมี่กึ่งสําเร็จรูป 4 18/09/2007
00098 โคกซีโรกระปอง 325 มล. เครื่องดื่ม 12 20/09/2007
00209 เธอกับฉัน กันยายน 2550 หนังสือ 1 22/09/2007
00005 ชาเขียวโออิชิรสขาวญี่ปุน เครื่องดื่ม 2 28/09/2007
00112 ขายหัวเราะกันยายน2550 หนังสือ 1 29/09/2007
ขอมูล (data) ประมวลผล (process) สารสนเทศ (information)

6 บทที่ 1
จากขอมูลดิบขางตน ยังไมมีประโยชนตอการชวยในการนํามาพัฒนาการขาย เราสามารถนํารายการ
ขายตลอดเดือนมาพิจารณาสินคาที่ขายดีเปนพิเศษ เพื่อซื้อสินคานั้นๆ ในปริมาณมากขึ้น และสินคาชิ้นใดที่
ขายไดไมดี ซึ่งเราจะสามารถวิเคราะหในภายหลังไดวาเกิดจากอะไรและเราอาจจะไมจําเปนตองสั่งซื้อสินคา
นั้นๆ มาขาย หรือในทางกลับกันอาจจัดรายการสงเสริมการขายสินคาที่ขายไดนอยแตไดกําไรมาก ใหมียอด
จําหนายเพิ่มขึ้น การที่จะไดมาซึ่งสารสนเทศดังกลาว เราสามารถประมวลผลไดดวยวิธีการตางๆ เชน การ
รวมจํานวนสินคาที่เปนสินคาเดียวกันและเรียงลําดับขอมูลจากมากไปนอย
ตารางที่ 1-2ขอมูลการขายสินคาเรียงตามลําดับจํานวนที่ขายได
รหัสสินคา ชื่อสินคา ประเภทสินคา จํานวนที่ขาย
00098 โคกซีโรกระปอง 325 มล. เครื่องดื่ม 12
00001 มามารสหมูสับ บะหมี่กึ่งสําเร็จรูป 9
00002 ยํายํารสหมูสับ บะหมี่กึ่งสําเร็จรูป 5
00001 มามาตมยํากุง บะหมี่กึ่งสําเร็จรูป 3
00005 ชาเขียวโออิชิรสขาวญี่ปุน เครื่องดื่ม 3
00010 แชมพูแพนทีน 500 มล. เครื่องสําอาง 1
00209 เธอกับฉัน กันยายน 2550 หนังสือ 1
00112 ขายหัวเราะกันยายน2550 หนังสือ 1
เราสามารถประมวลผลใหสารสนเทศที่ไดมามีประโยชนหรือสามารถเขาใจไดงายขึ้นอีกดวยการทํา
ใหเห็นภาพ เชน การสรางแผนภูมิจากสารสนเทศที่ได ดังตัวอยาง
ภาพที่ 1-1ตัวอยางแผนภูมิแทงแสดงยอดจําหนายสินคาแยกตามประเภท

แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับฐานขอมูล 7
เราจะเห็นภาพชัดเจนถึงประเภทสินคาที่มียอดจําหนายสูงจากสารสนเทศที่ไดจากการประมวลผล ทํา
ใหการวางแผนการบริหารรานคาสามารถทําไดอยางมีกลวิธีและมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น ในกรณีนี้รานคาควรที่
จะซื้อบะหมี่กึ่งสําเร็จรูปในปริมาณที่มากกวาสินคาอื่นๆ เพื่อใหเพียงพอตอการจําหนาย การจัดเก็บขอมูล
การนําขอมูลมาใชประโยชน ตลอดจนการประมวลผลขอมูลและนําสารสนเทศที่ไดมาใชประโยชนนั้นเรา
สามารถใชระบบสารสนเทศ (information system) มาจัดการได ซึ่งระบบสารสนเทศในปจจุบันอาศัยการ
จัดการขอมูลที่มีประสิทธิภาพจากระบบจัดการฐานขอมูล
1.3 วิวัฒนาการของฐานขอมูล (Ramakrishnan and Gehrke, 2004)
การจัดเก็บ แกไข และบริหารจัดการขอมูลเปนหัวขอการศึกษาและวิจัยที่สําคัญ ตลอดจนไดรับการ
พัฒนามาอยางตอเนื่อง ระบบจัดการฐานขอมูลสําหรับใชงานทั่วๆ ไประบบแรกไดรับการออกแบบโดยนาย
ชาลส แบคแมน (Charles Bachman) แหงบริษัทเจเนอรัลอิเล็กทริก ในตนทศวรรษ ค.ศ. 1960 ระบบดังกลาว
ถูกเรียกวา Integrated Data Store ซึ่งเปนรากฐานของการจัดเก็บขอมูลโดยใชแบบจําลองขอมูลแบบเครือขาย
(network data model) ทั้งนี้ระบบดังกลาวไดรับการยอมรับและกําหนดมาตรฐานขึ้นโดย The Conference on
DataSystemsLanguages(CODASYL)รูปแบบของการจัดเก็บขอมูลดังกลาวไดรับการยอมรับและมีอิทธิอยาง
มากตอรูปแบบของสถาปตยกรรมระบบจัดการฐานขอมูลในชวงทศวรรษ 1960 แบคแมนเปนบุคคลแรกที่
ไดรับ ACM’s Turing Award ดานการศึกษาฐานขอมูลในป 1973 ซึ่ง Turing Award นี้เปนรางวัลที่เปรียบได
กับรางวัลโนเบลในทางวิทยาการคอมพิวเตอร
ในชวงปลายทศวรรษที่ 1960 บริษัทไอบีเอ็มไดพัฒนาระบบจัดการฐานขอมูลในชื่อ Information
Management System (IMS) ซึ่งยังคงไดรับการใชงานอยูในปจจุบันสําหรับฐานขอมูลขนาดใหญ โดย IMS นี้
นําเสนอรูปแบบของการจัดการขอมูลดวยแบบจําลองขอมูลเชิงลําดับชั้น (hierarchical data model) ในชวง
เวลาเดียวกันระบบ SABRE ซึ่งเปนระบบสําหรับการจองตั๋วเครื่องบินที่บริษัทไอบีเอ็มพัฒนารวมกับอเมริกัน
แอรไลนสไดถูกพัฒนาขึ้น เพื่อใหสามารถใชงานผานเครือขายคอมพิวเตอรได ระบบดังกลาวมีความนาสนใจ
ตรงที่เปนระบบสําคัญสําหรับการจองตั๋วเครื่องบินในปจจุบัน เชนเว็บไซต Travelocity ยังคงใชงานระบบ
SABRE
ในป1970เอ็ดการ ค็อด(EdgarCodd)แหงหองปฏิบัติการวิจัยซานโฮเซของบริษัทไอบีเอ็ม ไดเสนอ
รูปแบบการจัดการขอมูลดวยแบบจําลองขอมูลเชิงสัมพันธ (relational data model) ซึ่งรูปแบบดังกลาวมีความ
เหมาะสมในการใชงานเปนอยางยิ่งและไดรับความนิยมแพรหลายอยางรวดเร็ว นอกจากนี้มีผูสนับสนุนและ
วิจัยเพื่อใหเกิดทฤษฎีมารองรับและประยุกตใชอยางเปนระบบ นอกจากจะไดรับความสนใจในแวดวงวิชาการ
โดยถือเปนศาสตรแขนงหนึ่งแลว ระบบจัดการฐานขอมูลเชิงสัมพันธยังมีผลกระทบตอแวดวงธุรกิจ การนํา
ระบบจัดการฐานขอมูลเชิงสัมพันธไปชวยในการบริหารองคการกอใหเกิดประโยชนอยางสูง ไดรับการ
ยอมรับ และถือเปนเครื่องมือมาตรฐานอยางหนึ่งที่ควรนํามาใชเพื่ออํานวยความสะดวกในการปฏิบัติงานและ
เพิ่มประสิทธิภาพขององคการ Codd ไดรับรางวัล Turing ในป 1981
ในชวงทศวรรษ 1980 แบบจําลองเชิงสัมพันธไดกลายเปนมาตรฐานหลักของระบบจัดการฐานขอมูล
และมีการใชระบบจัดการฐานขอมูลกันอยางแพรหลาย ภาษาที่ใชสําหรับจัดการฐานขอมูลเชิงสัมพันธที่ไดรับ

8 บทที่ 1
การยอมรับเปนมาตรฐานไดแกSQLซึ่งถูกพัฒนาขึ้นโดยบริษัทไอบีเอ็มภายใตโครงการIBM’sSystemRโดย
SQL ดังกลาวไดถูกกําหนดมาตรฐานขึ้นในปลายทศวรรษที่ 1980 โดย SQL เริ่มจากการกําหนดและรองรับให
เปนมาตรฐานโดย American National Standards Institute (ANSI) จน International Organization for
Standardization (ISO) กําหนดใหเปนมาตรฐานในระดับนานาชาติในที่สุด การคิดคนสําคัญอีกอยางหนึ่งของ
SQL ก็คือการออกแบบ SQL เพื่อใหรองรับการใชงานฐานขอมูลโดยผูใชฐานขอมูลหลายคน และธุรกรรมที่
เกิดขึ้นพรอมๆ กันได โดยเขียนคําสั่งเสมือนมีผูใชงานฐานขอมูลไมพรอมกัน แตระบบจัดการฐานขอมูล
สามารถรองรับการใชงานฐานขอมูลพรอมจากผูใชหลายคนได เจมส เกรย (James Gray) ไดรับรางวัล
Turing สําหรับการศึกษาที่เปนประโยชนตอการจัดการธุรกรรมของฐานขอมูล
ปรากฏการณที่นาสนใจของการจัดการฐานขอมูลในปจจุบันไดแกการกําเนิดของระบบจัดการ
ทรัพยากรองคการ (enterprise resource planning – ERP) ซึ่งเปนรูปแบบสมัยใหมของการใชงานระบบจัดการ
ฐานขอมูล โดยสวนใหญองคการธุรกิจจะประกอบไปดวยหนวยงานยอยๆ ที่คลายคลึงกันแบงตามหนาที่ทาง
ธุรกิจ (business functions) เชนฝายทรัพยากรมนุษย ฝายการเงินและบัญชี ฝายผลิต ฝายขาย และฝายบริหาร
เปนตน ซึ่งโดยปกติหนวยงานทางธุรกิจเหลานี้มีระบบสารสนเทศของตนเองและจัดเก็บขอมูลลงในระบบ
จัดการฐานขอมูล นอกจากขอมูลที่จัดเก็บในระบบจัดการฐานขอมูลของหนวยงานยอยๆ จะมีความคลายคลึง
กันในแตละบริษัทแลว กระบวนการทางธุรกิจอื่นๆ ก็มีความคลายคลึงเชนเดียวกัน จึงมีผูพัฒนา ERPขึ้นเพื่อ
เชื่อมโยงขอมูลของหนวยงานยอยของบริษัทเขาดวยกัน ตลอดจนนําเสนอโปรแกรมประยุกตที่อํานวยความ
สะดวกในกระบวนการธุรกิจมาพรอมกับระบบจัดการฐานขอมูลดวย บริษัทผูนําดานซอฟตแวร ERP ไดแก
Baan Oracle PeopleSoft SAP และ Siebel เปนตน ชุด ERP แตละชุดสามารถปรับแตงเพื่อใหเขากับองคการ
ธุรกิจใดๆ ไดโดยเฉพาะ จึงเปนการประหยัดเวลาและคาใชจายในการพัฒนาระบบสารสนเทศเพื่อชวยในการ
ดําเนินการและบริหารองคการ
วิวัฒนาการที่สําคัญอยางยิ่งยวดของระบบจัดการฐานขอมูลไดแกความสามารถของการใชงาน
ฐานขอมูลผานอินเตอรเน็ต ในยุคแรกของอินเตอรเน็ต หนาเว็บตางๆ เปนไฟลที่มีเนื้อหาคงที่ตามที่ไดสราง
ขึ้นโดยHTML แตในปจจุบันเราสามารถสรางเว็บไซตที่สามารถตอบสนองตามการรองขอของผูใชที่แตกตาง
กันจากฟอรมของเว็บ คนคืนขอมูลจากฐานขอมูลประมวลผลและนําเสนอในรูปแบบของเอกสารHTMLเพื่อ
สามารถแสดงผลบนเว็บบราวเซอรได การประยุกตใชงานดังกลาวเปนที่นิยมแพรหลาย ผูผลิตระบบจัดการ
ฐานขอมูลทุกรายไดเพิ่มความสามารถดานการใชงานฐานขอมูลบนเว็บใหกับผลิตภัณฑของตนเอง
ภาพที่ 1-2 วิวัฒนาการที่สําคัญของฐานขอมูล

แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับฐานขอมูล 9
ระบบจัดการฐานขอมูลทวีความสําคัญและประโยชนมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากมีการเรียกใชขอมูลและ
สารสนเทศผานทางเว็บมากขึ้นอยางไมหยุดยั้ง นอกจากขอมูลที่เปนภาพและตัวหนังสือแลว ปจจุบัน
ฐานขอมูลมัลติมีเดียถูกใชงานอยางแพรหลายเพื่อรองรับการดูภาพยนตร ทีวี วีดีทัศน ตลอดจนฟงเพลงและ
ขาวสารผานทางเครือขายคอมพิวเตอร การใชงานฐานขอมูลเพื่อรองรับหองสมุดดิจิทัล การใชงานเพื่อรองรับ
โครงการวิจัยทางวิทยาศาสตรขนาดใหญเชนแผนที่ยีนของมนุษย โครงการ Earth Observation System ของ
องคการนาซา การใชเพื่อรองรับกระบวนการตัดสินใจทางธุรกิจ การนํามาใชประกอบการขุดคนขอมูลที่
นาสนใจเพื่องานวิชาการและธุรกิจ ในแวดงวงธุรกิจตลาดของระบบจัดการฐานขอมูลยังมีขนาดที่ใหญเปน
อันดับตนๆ ทั้งหมดที่กลาวมานี้เปนเพียงตัวอยางบางสวนของบทบาทที่สําคัญของระบบจัดการฐานขอมูล
การศึกษาเกี่ยวกับฐานขอมูลจึงเปนสิ่งที่นาสนใจและมีประโยชนอยางกวางขวาง
1.4 ระบบไฟลและระบบจัดการฐานขอมูล
เพื่อใหเขาใจถึงความจําเปนในการใชงานระบบจัดการฐานขอมูล สามารถอธิบาย (Ramakrishnan
and Gehrke, 2003)ใหเห็นไดดังนี้ บริษัทแหงหนึ่งมีขอมูลอยูเปนจํานวนมากประมาณ500GB ซึ่งเปนขอมูล
ของพนักงาน แผนก สินคา การขาย ฯลฯ ขอมูลถูกใชงานโดยพนักงานหลายคนพรอมกัน การเรียกใชขอมูล
จะตองไดรับการตอบสนองอยางรวดเร็ว การเปลี่ยนแปลงขอมูลใดๆ โดยผูใชงานคนละคนจะตองยังคงความ
ถูกตองของขอมูล และจะตองมีการปองกันการเขาถึงขอมูลบางขอมูล เชน ขอมูลเงินเดือนของพนักงาน เปน
ตน
เราสามารถลองที่จะจัดการขอมูลดังกลาวโดยจัดเก็บขอมูลรูปแบบไฟลปกติที่ปฏิบัติกันมานานแลว
ซึ่งวิธีดังกลาวมีขอเสียที่เกิดขึ้นดังนี้
• เราไมสามารถจัดเก็บขอมูลไวในหนวยความจําหลักไดทั้ง500GB ขอมูลจะตองถูกจัดเก็บอยูบน
หนวยความจําสํารองไดแกฮารดดิสก หรือเทปแมเหล็ก เมื่อจําเปนจะตองใชงานขอมูลใดๆ
ขอมูลสวนที่เกี่ยวของจะถูกอานขึ้นสูหนวยความจําหลัก ซึ่งจะตองมีการเขียนโปรแกรมเพื่อ
รองรับกระบวนการนี้เปนพิเศษ
• การตอบคําถามจากขอมูล การจัดเก็บ การแกไขใดๆ จําเปนตองเขียนโปรแกรมเฉพาะกับขอมูล
ชุดนั้นๆ ซึ่งโปรแกรมจะมีความซับซอนเนื่องจากขนาดที่ใหญโตของขอมูล
• จะตองมีการปองกันความผิดพลาดในกรณีที่มีการแกไขขอมูลเดียวกันพรอมๆ กัน การจัดการ
เหตุการณดังกลาวในกรณีที่ใชระบบไฟลขอมูล ยิ่งทวีความซับซอนในการเขียนโปรแกรม
• ระบบตองรับประกันวาขอมูลจะคืนสูสภาพที่ควรจะถูกตองจากการแกไขครั้งสุดทายกอนเกิด
การลมเหลวของระบบ
• ปกติแลวระบบไฟลจะมีการปองกันการเขาถึงไฟลโดยการใชรหัสผานสําหรับผูใชกอนเขาใช
ระบบหรือใชรหัสผานเพียงรหัสเดียวสําหรับไฟลทั้งหมด ซึ่งวิธีการปองกันไฟลดังกลาวไม
เพียงพอตอการใชงานในรูปแบบของการอนุญาตใหผูใชแตละคนสามารถเขาถึงขอมูลชุดใดชุด
หนึ่งเทานั้นในชุดขอมูลที่มีอยูทั้งหมด

10 บทที่ 1
ตัวอยางที่ 1.1 ปญหาการจัดการไฟล
ตัวอยางการจัดเก็บขอมูลของฝายบุคคล และฝายขายซึ่งมีรูปแบบของไฟลไมเหมือนกัน ดังนี้
ฝายบุคคล ฝายขาย
จากตัวอยาง ไฟลขอมูลพนักงาน 2 ไฟลอยูในแตละแผนกแยกจากกัน จะพบวาเรามีความจําเปนตอง
เขียนโปรแกรมสําหรับเขาถึงระเบียนดวยตนเองตามรูปแบบของไฟล ในกรณีตัวอยางนี้เราใชเครื่องหมาย “|”
เปนตัวแบงฟลด เราจะไมสามารถใชโปรแกรมนี้อานไฟลอื่นๆ ที่ไมไดใชเครื่องหมายแบงฟลดเดียวกัน
นอกจากนี้ถามีความจําเปนที่ไฟลจะตองจัดเก็บฟลดเพิ่มเติมเชน หมายเลขประกันสังคม เราจะตองเขียน
โปรแกรมใหม ไฟลขอมูลซ้ําซอนกัน 2 ไฟลนี้ยังจะกอใหเกิดปญหาความขัดแยงกันของขอมูลในกรณีที่เกิด
การแกไขขอมูลของพนักงานคนใดในไฟลหนึ่ง แตไมไดแกในอีกไฟลหนึ่ง
คําตอบของขอกําหนดของระบบทั้งหมดที่กลาวมาคือการใชระบบจัดการฐานขอมูล การจัดเก็บ
ขอมูลลงในฐานขอมูลแทนที่จะจัดเก็บลงในไฟลธรรมดา เราสามารถที่จะจัดการกอนขอมูลไดอยางมี
ประสิทธิภาพมากขึ้น ระบบจัดการฐานขอมูลเปนสิ่งที่จะตองใชงานอยางหลีกเลี่ยงไมไดสําหรับหนวยงาน
โดยทั่วไปที่ขอมูลมีขนาดหลายรอย GB (ซึ่งเปนขนาดของขอมูลโดยทั่วๆ ไปในปจจุบัน) และการใชงาน
พรอมๆกันของผูใชเปนพันคน ในหัวขอตอๆไปจะไดอธิบายถึงขอดีและสถาปตยกรรมของฐานขอมูลเพื่อให
เขาใจไดถึงหลักการทํางานของฐานขอมูลที่จะรองรับความตองการจัดการขอมูลไดดีกวาไฟลอยางไร
1.5 ขอดีของระบบจัดการฐานขอมูล
ระบบจัดการฐานขอมูลมีขอดีดังตอไปนี้
• ความเปนอิสระของขอมูล (data independence) ความเปนอิสระของขอมูลหมายถึงการที่
รูปแบบของขอมูลไมผูกติดกับสิ่งใดสิ่งหนึ่งในกระบวนใชงานฐานขอมูล เชน การที่นักพัฒนา
ระบบจะพัฒนาระบบสารสนเทศหรือโปรแกรมประยุกตใดๆ เพื่อใชประโยชน ชุดคําสั่งของ
โปรแกรมไมควรผูกติดอยูกับรูปแบบของการจัดเก็บขอมูลในระดับฮารดแวร แตควรมีกลไกใน
การขั้นกลางระหวางการจัดเก็บขอมูลกับการใชงานขอมูลในระดับสูง ซึ่งสามารถสรางเปน
ระดับๆ ของกลไกไดโดยเรียกวาระดับเชิงนามธรรมของฐานขอมูล (level of database
abstractions)
• การเขาถึงขอมูลอยางมีประสิทธิภาพ (efficient data access) ระบบจัดการฐานขอมูลใชเทคนิคที่
ซับซอนและชาญฉลาดที่จะจัดเก็บขอมูลและเรียกใชขอมูลอยางมีประสิทธิภาพและรวดเร็ว
เทคนิคดังกลาวจําเปนอยางยิ่งโดยเฉพาะสําหรับการจัดการขอมูลที่อยูในหนวยความจําสํารองที่
รหัสพนักงาน | ชื่อพนักงาน | แผนก |
เงินเดือน | 00001 | นายสมชาย จดปลายเทา
| ฝายขาย | 30000 | 00002 | นางสาวสมศรี
จดปลายเทา | ฝายบุคคล | 12000 | …
รหัสพนักงาน | ชื่อพนักงาน | ยอดขาย |
00001 | นายสมชาย จดปลายเทา | 300000 |
00004 | นางสาวสมหญิง จดปลายเทา |
250000 | …

แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับฐานขอมูล 11
ทํางานไดชากวาหนวยความจําหลักอยางมาก นอกจากนี้ยังรวมถึงวิธีจัดการกับขอมูลเพื่อแสดง
ผลลัพธไดอยางรวดเร็วตามขอคําถาม (queries) ตางๆ
• บูรณภาพและความมั่นคงปลอดภัยของขอมูล (data integrity and security) ตราบเทาที่ผูใช
จะตองใชงานขอมูลผานระบบจัดการฐานขอมูล เราสามารถที่จะกําหนดขอกําหนดและควบคุม
ใหขอมูลมีบูรณภาพ ซึ่งหมายถึงการที่ขอมูลมีความถูกตองตรงตามสภาพที่ควรจะเปนในชีวิต
จริง เชน การทําการขึ้นเงินเดือนใหพนักงาน ระบบจะสามารถตรวจสอบไดวาเงินเดือนของ
พนักงานไมเกินไปจากงบประมาณของหนวยงานหรือการแกไขสถานะภาพสมรสของพนักงาน
คนใดๆ จะแกไขใหเปนหมายไมไดหากยังไมเคยแตงงาน เปนตน นอกจากนี้การเขาถึง
ฐานขอมูลโดยผานทางระบบจัดการฐานขอมูลเทานั้นยังอนุญาตใหมีการกําหนดระดับการเขาถึง
ขอมูลวาผูใชคนใดหรือกลุมใดสามารถมองเห็นขอมูลชุดใดหรือทํากิจกรรมใดๆกับฐานมูลนั้น
ไดบาง
• การบริหารขอมูล (data administrator) เมื่อผูใชหลายคน ใชงานขอมูลชุดเดียวกัน การจัดการ
ขอมูลโดยรวมศูนยจะทําใหการบริหารขอมูลมีประสิทธิภาพมากขึ้น ผูที่มีความชํานาญในการ
จัดการฐานขอมูลจะทราบวาจะปรับแตงฐานขอมูลอยางไรใหตรงตามความตองการขอมูลใช ใน
แงของการควบคุมการเขาถึงขอมูลชุดตางๆ ของผูใชอยางเหมาะสม การลดความซ้ําซอนของ
ขอมูลที่ใชงานรวมกัน ตลอดจนการปรับแตงฐานขอมูลเพื่อใหสามารถเรียกใชงานขอมูลได
รวดเร็วขึ้น
• การจัดการภาวะพรอมกันและการกูจากความลมเหลวของระบบ (concurrent access and crash
recovery) ระบบจัดการฐานขอมูลมีความสามารถในการจัดลําดับการทํางานของธุรกรรมที่เขา
มาพรอมๆ กันใหเสมือนหนึ่งวาฐานขอมูลมีการใชงานจากผูใชเพียงคนเดียวและการปรับปรุง
ขอมูลใดๆ มีความถูกตองอยูเสมอ ตลอดจนปองกันขอมูลสูญหายและผิดพลาดในกรณีที่ระบบ
ลมเหลว
• ลดเวลาในการพัฒนาระบบที่ใชงานฐานขอมูล(reducedapplicationdevelopmenttime) ระบบ
จัดการฐานขอมูลที่มีใหเลือกใชมีความสามารถในการรองรับการทํางานที่ใชกันโดยทั่วไป
ดังนั้นจึงมีเครื่องมือและรูปแบบการเรียกใชงานซึ่งมองไดวาเปนการเรียกใชงานฐานขอมูลใน
ระดับสูง เชนมีมาตรฐาน SQL ในการจัดการขอมูล ทําใหไมตองเขียนโปรแกรมเฉพาะที่ยุงยาก
ซับซอนสําหรับขอมูลแตละชุดเอง นอกจากนี้การจัดการขอมูลลงในอุปกรณจัดเก็บยังทํางาน
อยางถูกตองและมีประสิทธิภาพอยูแลวโดยระบบจัดการฐานขอมูล นักพัฒนาสามารถลดเวลาใน
การพัฒนาและแกไขขอผิดพลาดจากการพัฒนาลงไดอยางมาก
อยางไรก็ตาม แมวาระบบจัดการฐานขอมูลจะมีประโยชนมากมาย แตเราไมจําเปนตองใชระบบ
จัดการฐานขอมูลเสมอไป ในกรณีที่เราไมจําเปนตองใชความสามารถที่กลาวมาของระบบจัดการฐานขอมูล
เลย เชน ไมจําเปนตองใชการจัดการกรณีที่มีผูใชงานฐานขอมูลพรอมๆ กันหลายคน หรือมีผูใชหลายระดับ
เขาถึงขอมูล เปนตน นอกจากนี้การวิเคราะหขอมูลบางอยางที่ซับซอน อาจไมสามารถจัดเก็บไดในฐานขอมูล
และในบางกรณีเราอาจมีความตองการพิเศษในการใชงานขอมูล เชนจะตองมีความเร็วสูงกวาที่ระบบจัดการ

12 บทที่ 1
ฐานขอมูลจะสามารถทําได เราก็ไมจําเปนตองใชงานระบบจัดการฐานขอมูล กลาวโดยสรุปไดวาเราอาจจะไม
จําเปนตองใชงานระบบจัดการฐานขอมูลในกรณีที่เราไมตองการความสามารถที่สูงเกินความจําเปน ซึ่งอาจทํา
ใหการใชงานระบบจัดการฐานขอมูลไมคุมคากับคาใชจาย รวมถึงในกรณีที่เราไมสามารถใชงานระบบจัดการ
ฐานขอมูลไดในกรณีที่ขอมูลไมอยูในรูปแบบที่ระบบจัดการฐานขอมูลจัดการได รวมถึงความตองการพิเศษที่
เราจะตองพัฒนาระบบสําหรับจัดการกับขอมูลเอง แตในทางตรงกันขาม การจัดการขอมูลที่ซับซอนและมี
ขนาดใหญมักจะหลีกเลี่ยงไมไดที่จะตองใชงานระบบจัดการฐานขอมูล
1.6 การจัดเก็บขอมูลในระบบจัดการฐานขอมูลและสถาปตยกรรมฐานขอมูล
ผูใชขอมูลโดยทั่วไปจะมองขอมูลในมุมมองของการใชงานในชีวิตจริง ในขณะที่การจัดเก็บขอมูลลง
ในฐานขอมูลเปนวิธีในการที่จะทําอยางไรเพื่อจัดเก็บขอมูลในมุมมองนั้นๆ ลงในฐานขอมูลใหได เชน ใน
มหาวิทยาลัยจะประกอบไปดวยขอมูลที่เกี่ยวกับนักศึกษา อาจารย และรายวิชา ตลอดจนกิจกรรมตางๆ ที่
เกิดขึ้นในมหาวิทยาลัยที่จะตองจดบันทึกขอมูลไว ในขณะที่การจัดเก็บขอมูลลงในฐานขอมูลจะอยูในรูปของ
การมองผูกระทํากิจกรรมตางๆ เปนเอนทิตี การเก็บขอมูลที่อธิบายเอนทิตีตางๆ และจัดเก็บขอมูลดาน
ความสัมพันธตางๆ ของเอนทิตีไว
การที่จะจําลองมุมมองขอมูลในโลกแหงความเปนจริงมาเปนรูปแบบของการจัดเก็บขอมูลในเครื่อง
คอมพิวเตอรจําเปนตองแทนขอมูลและเชื่อมโยงกันโดยอาศัยแบบจําลองขอมูล (data model) ซึ่งแบบจําลอง
ขอมูลนี้ จะใชเปนเครื่องมือที่แทนรูปแบบของการจัดเก็บขอมูลในระดับสูง และจะซอนรายละเอียดอื่นๆ ที่
เกี่ยวของกับการจัดเก็บขอมูลในระดับลางที่เกี่ยวของกับการเก็บขอมูลลงในอุปกรณจัดเก็บจริงๆ ซึ่งใน
ปจจุบัน แบบจําลองขอมูลที่ใชกันแพรหลายที่สุดไดแกแบบจําลองขอมูลเชิงสัมพันธ(relational database) ซึ่ง
เปนแบบจําลองหลักที่ใชศึกษาในรายวิชา
อยางไรก็ตาม แมแบบจําลองขอมูลจะซอนรายละเอียดการจัดการกับอุปกรณจัดเก็บขอมูล แต
แบบจําลองขอมูลมีความใกลเคียงกับวิธีการจัดเก็บขอมูลของระบบจัดการฐานขอมูลมากกวาการมองขอมูลใน
โลกแหงความเปนจริง เราจึงตองอาศัยเครื่องมืออื่นไดแกแบบจําลองขอมูลเชิงความหมาย (semantic data
mode) ซึ่งเปนธรรมชาติใกลเคียงกับขอมูลในมุมมองของการใชงานในโลกแหงความเปนจริงมากขึ้น โดย
แบบจําลองขอมูลเชิงความหมายนี้จะใชเปนเครื่องมือเริ่มตนในการแทนกิจกรรมและผูเกี่ยวของตางๆใหอยูใน
รูปแบบแผนภาพ หรือรูปแบบอื่นๆ ที่จะสามารถจดบันทึกและแลกเปลี่ยนทําความเขาใจกันได แบบจําลอง
ขอมูลเชิงความหมายนี้สามารถแทนขอกําหนดตางๆของกิจกรรมในองคการได แตระบบจัดการฐานขอมูลไม
สามารถรองรับขอกําหนดนั้นๆ โดยตรง เพราะระบบจัดการฐานขอมูลเชิงสัมพันธใชแบบจําลองขอมูลเชิง
สัมพันธซึ่งตางจากแบบจําลองในระดับสูงอยางแบบจําลองขอมูลเชิงความหมาย อยางไรก็ตาม แบบจําลอง
ขอมูลทั้งสองมีความสัมพันธกัน และเราสามารถออกแบบใหสอดคลองกันไดเพื่อใหระบบจัดการฐานขอมูล
เชิงสัมพันธสามารถรองรับการใชงานขอมูลในกิจการขององคการไดอยางถูกตอง
รูปแบบของแบบจําลองขอมูลเชิงความหมายที่ไดรับการใชงานอยางกวางขวางมีชื่อวาแบบจําลอง
เอนทิตีและความสัมพันธ (entity-relationship model—ER model) แบบจําลองดังกลาวทําใหเราสามารถแทน
เอนทิตีและความสัมพันธของเอนทิตีตางๆ เปนแผนภาพ แบบจําลองเอนทิตีและความสัมพันธเปนเครื่องมือที่

แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับฐานขอมูล 13
ใชในการออกแบบฐานขอมูลขั้นตนกอนที่จะปรับแผนภาพเอนทิตีและความสัมพันธไปเปนแบบจําลองเชิง
สัมพันธ และจัดการในรูปแบบของฐานขอมูลเชิงสัมพันธในที่สุด การออกแบบฐานขอมูลดวยแบบจําลอง
เอนทิตีและความสัมพันธนั้นจะกลาวถึงในบทที่ 3
1.6.1 แบบจําลองเชิงสัมพันธ (relational model)
ในหัวขอนี้จะแนะนําแบบจําลองเชิงสัมพันธโดยยอ โครงสรางที่เปนหลักของแบบจําลองเชิงสัมพันธ
ไดแก ตารางความสัมพันธ/รีเลชัน (relation) ซึ่งรีเลชันนี้สามารถเปรียบไดกับชุดของระเบียน (records)
ในแบบจําลองขอมูลนั้นจะมีการนิยามหรืออธิบายขอมูลตางๆ ไว ซึ่งเราเรียกการนิยามขอมูลใน
แบบจําลองขอมูลนี้วาเคาราง/สคีมา (schema) ซึ่งสคีมาในแบบจําลองเชิงสัมพันธประกอบไปดวยชื่อของ
ความสัมพันธ ชื่อของเขตขอมูล หรือลักษณะประจํา หรือสดมภ (field or attribute or column ซึ่งจะใชคําวา
ฟลดแอททริบิวตและคอลัมนตามลําดับแทนเนื่องจากสามารถเขาใจไดงายกวาและสามารถใชแทนกันไดตาม
ความเหมาะสม) ซึ่งทั้งฟลด แอททริบิวต และคอลัมน ตางก็คือการนิยามขอมูลในรีเลชันเชนเดียวกัน
นอกจากนี้สคีมาในแบบจําลองเชิงสัมพันธยังประกอบไปดวยชนิดของขอมูลแตละฟลด ตัวอยางตอไปนี้แสดง
รีเลชัน ของขอมูลตัวอยางของนักศึกษาในมหาวิทยาลัย (Ramakrishnan and Gehrke, 2003) ซึ่งรีเลชันมีสคีมา
ดังตอไปนี้
Student (sid: string, name: string, login: string, age: integer, gpa: real)
Student แสดงถึงความสัมพันธของนักศึกษา sid คือฟลดรหัสนักศึกษามีชนิดเปนสตริงหรือสาย
อักขระ name คือชื่อจริงของนักศึกษา login คือชื่อที่ใชในการเขาใชงานระบบ age เปนอายุซึ่งเปนขอมูลชนิด
จํานวนเต็ม และ gpa คือเกรดเฉลี่ยของนักศึกษามีชนิดของขอมูลเปนจํานวนจริง ทั้งนี้ในทางปฏิบัติแลวเราไม
ควรออกแบบฐานขอมูลโดยมีฟลดที่สามารถเปลี่ยนแปลงขอมูลไปตามกาลเวลาเชนอายุ เนื่องจากในปถัดไป
อายุของนักศึกษาจะเพิ่มขึ้นได เราจึงควรกําหนดฟลดดังกลาวเปนวันเดือนปเกิด แตเพื่อความสะดวกตอการ
อธิบายและยกตัวอยาง จึงใชฟลดที่เปนอายุประกอบตัวอยาง
กรณีตัวอยาง (instance) ของขอมูล 5 ตัวอยางจากสคีมา Student สามารถแสดงไดดังนี้
sid name login age gpa
B5075666 สมชาย somchai@it 18 3.44
B5075688 สมศรี somsri@com 18 3.21
B5075650 สมศรี somsri@it 19 3.82
B5075831 สมศักดิ์ somsak@med 11 1.80
B5075832 สมน้ําหนา somnamna@math 12 2.00
ขอมูลที่ปรากฏในแตละแถวเปนระเบียนขอมูลของนักศึกษาแตละคน ขอมูลที่กําหนดยังไมครบถวน
เชนสวนสูงของนักศึกษาหรือน้ําหนัก แตวาขอมูลเทาที่มีอยูเพียงพอตอการใชงานในระบบฐานขอมูล
มหาวิทยาลัย ขอมูลทุกแถวเปนไปตามรูปแบบของสคีมา Student ดังนั้นเราสามารถมองไดวาสคีมาก็คือ
แมแบบขอมูลนั่นเอง

14 บทที่ 1
เราสามารถที่จะนิยามหรือระบุขอกําหนดตางๆ ของขอมูลนักศึกษาใหเฉพาะเจาะจงไดอีกโดยการ
กําหนดเงื่อนไขบังคับบูรณภาพ (integrity constraints) ซึ่งใชในการกําหนดเงื่อนไข ขอบังคับ หรือ
กฎเกณฑที่ขอมูลในระเบียนนั้นตองเปนไปตามกฎ เชนตองไมมีรหัสนักศึกษาที่ซ้ํากัน การกําหนดเงื่อนไข
ดังกลาวควรที่จะสามารถระบุไดในแบบจําลองขอมูล
1.6.2 แบบจําลองขอมูลแบบอื่นๆ
นอกจากแบบจําลองขอมูลเชิงสัมพันธซึ่งใชในระบบจัดการฐานขอมูล IBM DB2, Oracle, Microsoft
Access, Microsoft SQL Server, MySQL ฯลฯ แลว ยังมีแบบจําลองขอมูลอื่นๆ ที่ใชประโยชนบางในปจจุบัน
แตไมแพรหลายเทียบเทาแบบจําลองเชิงสัมพันธ ซึ่งสามารถใชงานไดดีในงานบางประเภทรวมถึงอาจเปน
ระบบที่มีขนาดใหญโตและใชมานานแลว แบบจําลองขอมูลที่สําคัญที่ควรกลาวถึง ไดแก แบบจําลองเชิง
เครือขาย (network model) ซึ่งใชใน IDS และ IDMS แบบจําลองเชิงลําดับชั้น (hierarchical model) ซึ่ง
ประยุกตใชโดย IBM IMS แบบจําลองเชิงวัตถุ (object-oriented model) มีใชใน Objectstore Versant ฯลฯ
แบบจําลองเชิงวัตถุ-สัมพันธรองรับโดย IBM DB2, Oracle, Microsoft SQL Server ฯลฯ ตอไปนี้จะเปนการ
แนะนําฐานขอมูลเชิงเครือขายและเชิงลําดับชั้นเบื้องตน
แบบจําลองฐานขอมูลเชิงเครือขาย
ภาพที่ 1-3 ตัวอยางขอมูลแบบจําลองเชิงเครือขาย
แบบจําลองขอมูลเชิงเครือขายนั้นมีขอมูลจัดเก็บเปนระเบียนดังตัวอยาง ซึ่งขอมูลจะมีการเชื่อมโยง
กับขอมูลที่เกี่ยวของในลักษณะเซตของความสัมพันธ เราอาจกําหนดเซตของความสัมพันธในคอลัมนใหมเชน
คอลัมนที่กําหนดสาขาวิชาที่นักศึกษาแตละคนสังกัด ตัวอยางขอมูลนั้นเปนตัวอยางจํานวนนอย ถาขอมูลมี
จํานวนมาก รูปแบบของการเชื่อมโยงขอมูลจะอยูในรูปของเครือขาย หรือที่เรียกวาโครงสรางขอมูลกราฟ
ขอมูลแตละระเบียนเปนโหนด (nodes) ของกราฟ (graph) และการเชื่อมโยงระหวางระเบียนคือขอบ (edges)
D423 สาขาวิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร สํานักวิชาวิศวกรรมศาสตร B5005688 สมศรี somsri@com 18 3.21 D423
D609 สาขาวิชาแพทยศาสตร สํานักวิชาแพทยศาสตร B5001092 สมควร somkuan@com 18 3.98 D423
D204 สาขาวิชาเทคโนโลยีสารสนเทศ สํานักวิชาเทคโนโลยีสังคม B5075831 สมศักดิ์ somsak@med 11 1.80 D609
D102 สาขาวิชาเคมี สํานักวิชาวิทยาศาสตร B5075699 สมหญิง somying@it 18 4.00 D204
D205 สาขาวิชาเทคโนโลยีการจัดการ สํานักวิชาเทคโนโลยีสังคม B5075666 สมชาย somchai@it 18 3.44 D204
B5075650 สมศรี somsri@it 19 3.82 D204

แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับฐานขอมูล 15
แบบจําลองฐานขอมูลเชิงลําดับชั้น
ภาพที่ 1-4 ตัวอยางขอมูลแบบจําลองเชิงลําดับชั้น
แบบจําลองฐานขอมูลเชิงลําดับชั้นสามารถมองไดวาเปนแบบจําลองเชิงเครือขายที่มีรูปแบบเฉพาะ
โดยมีรูปแบบของการเชื่อมตอเครือขายเปนลําดับชั้น หรือเปนโครงสรางขอมูลแบบตนไม (tree) จากตัวอยาง
ขอมูลจะพบวาแบบจําลองเชิงลําดับชั้นจะอนุญาตใหมีโหนดที่เปนตนกําเนิดเพียงโหนดเดียว
แบบจําลองฐานขอมูลทั้ง 2 แบบไดถูกพัฒนาและใชมากวา 10 ปกอนที่จะมีการเสนอแบบจําลอง
ขอมูลเชิงสัมพันธขึ้น ฐานขอมูลที่ใชแบบจําลองขอมูลทั้ง 2 ไดยกตัวอยางไวแลวในหัวขอ 1.3 แบบจําลอง
ฐานขอมูลทั้ง2สามารถรองรับการทํางานของขอมูลไดดีระดับหนึ่งเนื่องจากทํางานโดยใชระเบียนและรองรับ
ความสัมพันธระหวางระเบียนแตขอดอยสําคัญของแบบจําลองทั้ง 2 คือการขาดความสามารถในการจัดการ
ขอมูลใหมีความถูกตองโดยขาดการรองรับเงื่อนไขบังคับบูรณภาพของขอมูล (integrity constraint) สําหรับ
แบบจําลองเชิงวัตถุนั้นรองรับขอกําหนดทางธุรกิจตางๆ แตการแทนขอมูลเพื่อจัดเก็บลงในระบบจัดการ
ฐานขอมูลนั้นไมมีรูปแบบที่ชัดเจนและจะตองอางอิงการจัดการขอมูลเชิงระเบียนหรือเชิงสัมพันธ
D102 … สํานักวิชาวิทยาศาสตร D205 … สํานักวิชาเทคโนโลยีสังคม
D423 … สํานักวิชาวิศวกรรมศาสตร D204 … สํานักวิชาเทคโนโลยีสังคม D609 … สํานักวิชาแพทยศาสตร
B5005688 สมศรี somsri@com 18 3.21 D423
B5001092 สมควร somkuan@com 18 3.98 D423
B5075699 สมหญิง somying@it 18 4.00 D204
B5075666 สมชาย somchai@it 18 3.44 D204
B5075650 สมศรี somsri@it 19 3.82 D204
B5075831 สมศักดิ์ somsak@med 11 1.80 D609

16 บทที่ 1
1.6.3 ระดับของฐานขอมูล
ระดับชั้นของโครงสรางในฐานขอมูลสามารถแบงออกได3ระดับดังภาพที่1-5 ระดับของฐานขอมูล
แตละระดับนั้นเปนระดับของการแทนการใชงานขอมูลจริงดวยรูปแบบตางๆ ที่เหมาะสมจนสามารถจัดการ
ฐานขอมูลไดอยางมีประสิทธิภาพ แตละระดับบรรจุรายละเอียดของขอมูลและสคีมาประจําแตละระดับ
ฐานขอมูลทั้ง 3 ระดับไดแก ระดับแนวคิด (conceptual level) ระดับกายภาพ (physical level) และระดับ
ภายนอก (external level)
ภาษาที่ใชในการนิยามขอมูล (data definition language—DDL) ใชสําหรับนิยามและสรางสคีมาใน
ระดับภายนอกและระดับแนวคิด SQL เปนภาษาที่ใชงานมากที่สุดในการนิยามและจัดการขอมูลซึ่งจะได
อธิบายถึงในบทที่ 7 และ 8 ระบบจัดการฐานขอมูลเกือบทั้งหมดรองรับคําสั่ง SQL นอกจากนี้ยังใช SQL ใน
การจัดการขอมูลในระดับกายภาพดวย ตอไปนี้เปนการอธิบายถึงระดับของฐานขอมูล 3 ระดับ
ภาพที่ 1-5 สถาปตยกรรม3 ระดับของฐานขอมูล
1) สคีมาระดับแนวคิด (Conceptual Schema)
สคีมาระดับแนวคิด ซึ่งในบางครั้งเรียกวาสคีมาระดับตรรกะ (logical schema) เปนระดับของการ
อธิบายขอมูลที่จะจัดเก็บใหมีรูปแบบสัมพันธกับแบบจําลองขอมูลของระบบจัดการฐานขอมูลโดยตรง ใน
ระบบจัดการฐานขอมูลเชิงสัมพันธ สคีมาระดับแนวคิดอธิบายถึงความสัมพันธทั้งหมดที่จัดเก็บในฐานขอมูล
ตัวอยางฐานขอมูลของมหาวิทยาลัยตอไปนี้บรรจุขอมูลเกี่ยวกับเอนทิตี เชน นักศึกษา (student) และอาจารย
(faculty) และยังจัดเก็บความสัมพันธ (relationships) ของเอนทิตีตางๆ เชนนักศึกษาลงทะเบียนในรายวิชา
(Course) เอนทิตีนักศึกษาทุกคนสามารถอธิบายขอมูลไดจากระเบียนทั้งหมดในรีเลชัน เราสามารถแทนชุด
ขอมูลของเอนทิตีและชุดขอมูลของความสัมพันธใดๆไดดวยรีเลชันซึ่งเราสามารถกําหนดสคีมาระดับแนวคิด
ของมหาวิทยาลัย (Ramakrishnan and Gehrke, 2003) ไดดังนี้
สคีมาภายนอก 1 สคีมาภายนอก 1 สคีมาภายนอก 1
สคีมาระดับแนวคิด
สคีมาระดับกายภาพ
Disk Level
User Level

แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับฐานขอมูล 17
Student (sid: string, name: string, login: string, age: integer, gpa: real)
Faculty (fid: string, fname: string, sal: real)
Course(cid: string, cname: string, credits: integer)
Room (rno: integer, address: string, capacity: integer)
Enrolled (sid: string, cid: string, grade: string)
Teaches (fid: string, cid: string)
Meets_In (cid: string, rno: integer, time: string)
การเลือกที่จะเก็บขอมูลใดๆ และกําหนดขึ้นเปนรีเลชัน ตลอดจนจะตองจัดเก็บขอมูลฟลดใดบางใน
แตละรีเลชันนั้นไมชัดแจงและตายตัว เราสามารถสรางสคีมาเชิงแนวคิดที่สมบูรณดังที่ไดอธิบายในการ
ออกแบบฐานขอมูลในระดับแนวคิดในบทที่ 2 และ 4
2) สคีมาระดับกายภาพ
สคีมาระดับกายภาพจะมีการระบุรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการจัดเก็บขอมูลในอุปกรณจัดเก็บ
กลาวคือสคีมาระดับกายภาพเปนสคีมาที่มีรองรับสคีมาในระดับแนวคิด และเพิ่มรายละเอียดในการจะจัด
ขอมูลนั้นๆ รวมถึงการจัดการพิเศษใดๆ ในการจัดเก็บขอมูลลงจานบันทึกหรือเทปแมเหล็ก
ตัวอยางหนึ่งขององคประกอบของสคีมาระดับกายภาพไดแก เราจะตองเลือกการสรางดัชนีหรืออิน
เด็กซ (index) ซึ่งเปนไฟลหรือกลไกเสริมในการที่จะเขาถึงขอมูลไดรวดเร็วขึ้นนอกจากที่เราจะตองเลือก
ลักษณะการจัดเรียงของไฟลบนจานบันทึกซึ่งเปนสคีมาระดับกายภาพ สําหรับตัวอยางสคีมาของฐานขอมูล
ของมหาวิทยาลัยไดแก
• จัดเก็บขอมูลเปนไฟลของระเบียนซึ่งไมจําเปนตองเรียงลําดับขอมูล นอกจากนี้อาจเปนไฟลหลายๆ
ไฟลจัดเก็บขอมูลเปนชุดๆ
• สรางไฟล index เปนไฟลเสริม ซึ่งไฟล index นี้ใชสําหรับเพิ่มความเร็วในการเขาถึงขอมูล ไฟล
index จัดเก็บขอมูลที่เรียงลําดับตามคอลัมนใดๆ พรอมทั้งตําแหนงของระเบียนที่สัมพันธกับขอมูล
คอลัมนที่ทํา index เชน index ของคอลัมนแรกในรีเลชันนักศึกษา อาจารย และหองเรียน index
ของคอลัมนเงินเดือนของอาจารย index ของความจุของหองเรียน
index เปนไฟลที่เรียงลําดับขอมูลซึ่งทําใหเราเขาถึงขอมูลไดรวดเร็วขึ้นมาก ทําใหเขาถึงที่อยูของ
ขอมูลจริงไดรวดเร็ว จําเปนสําหรับขอมูลจํานวนมหาศาลในอุปกรณหนวยความจําสํารอง ซึ่งหลักการของ
index จะไดกลาวถึงในการสราง index ดวย SQL ในบทที่ 7 การไดมาซึ่งสคีมาทางกายภาพที่ดีควรทําตาม
ระเบียบวิธีในการออกแบบสคีมาระดับกายภาพ ซึ่งไดอธิบายไวในบทที่ 2

18 บทที่ 1
3) สคีมาระดับภายนอก
สคีมาระดับภายนอกหมายเปนการระบุหรืออธิบายขอมูลที่ใชงานในเชิงแบบจําลองขอมูลเชนเดียวกัน
กับสคีมาระดับแนวคิด และมักจะมีโครงสรางชนิดเดียวกันกับสคีมาระดับแนวคิดเชนเปนสคีมาในรูปแบบ
ฐานขอมูลเชิงสัมพันธ แตสคีมาระดับภายนอกเปนมุมมองหรือวิว (view) ของขอมูลที่ผูใชแตละคน แตละ
กลุมจะมองเห็น ในฐานขอมูลแตละฐานขอมูลจะมีสคีมาระดับแนวคิดและระดับกายภาพเพียงชุดเดียวเพราะ
ขอมูลที่จัดเก็บจะอยูในรูปของรีเลชันที่ออกแบบไวตายตัว แตสคีมาระดับภายนอกเราสามารถสรางไดโดยการ
สรางวิวของผูใชแตละคน โดยวิวนั้นเสมือนกับเปนรีเลชันเชนเดียวกัน แตเปนรีเลชันที่สรางขึ้นมาจากรีเลชัน
ที่มีอยูจริงและจัดเก็บไวในฐานขอมูล รีเลชันดังกลาวอาจจะเกิดจากการคํานวณ หรือการกําหนดขอบเขตการ
มองเห็นขอมูลของผูใช ซึ่งเราจะกลาวถึงวิวในบทที่ 7 การสรางวิวดวย SQL
ตัวอยางที่ 1.2 วิว (Ramakrishnan and Gehrke, 2003)
สําหรับสคีมาระดับภายนอกนี้เราสามารถสรางไดหลายๆ สคีมาตามขอกําหนดที่ไดรับจากการ
วิเคราะหความตองการการใชขอมูลของผูใช ดังตัวอยางรีเลชันขอมูลรายวิชา Course_info ที่สรางขึ้นจากวิว
ตอไปนี้
Course_info (cid: string, fname: string, enrollment: integer)
Course_info เปนวิวที่แสดงขอมูลการของรายวิชาโดยระบุรหัสวิชา cid ชื่อของอาจารยผูสอน fname
และจํานวนนักศึกษาที่ลงทะเบียน วิวดังกลาวอนุญาตใหนักศึกษาหรือผูใชอื่นๆ ทราบวาอาจารยทานใดสอน
ในรายวิชาใดและมีผูลงทะเบียนเปนจํานวนเทาใด ผูใชสามารถมองวิวดังกลาเปนรีเลชันหนึ่ง แตรีเลชัน
ดังกลาวมีฟลด enrollment เปนคาที่ไดจากการคํานวณวามีจํานวนระเบียนของการลงทะเบียนในแตละรายวิชา
เทาใด ซึ่งรีเลชันCourse_infoมิไดมีขอมูลอยูจริงในฐานขอมูล ถาเราสรางรีเลชันCourse_info และบันทึกลง
ในฐานขอมูลจริงๆ โดยจัดเก็บขอมูลจํานวนผูลงทะเบียนดวย จะเปนการซ้ําซอนของขอมูลซึ่งทําใหเสียพื้นที่
จัดเก็บเพิ่มขึ้นโดยไมจําเปน และอาจจะนําไปสูปญหาขอมูลที่ขัดแยงกัน ซึ่งสามารถยกตัวอยางไดเชน
พิจารณาการเพิ่มระเบียนขอมูลผูลงทะเบียนลงในรีเลชันตอไปนี้
Enrolled (sid: string, cid: string, grade: string)
เราสามารถบันทึกการลงทะเบียนเรียนของนักศึกษาในรายวิชาโดยใชรหัสนักศึกษา sid รหัสวิชาcid
และอาจบันทึกเกรดที่ไดในภายหลังในรีเลชัน Enrolled พิจารณาปญหาวาเมื่อนักศึกษาคนใดคนหนึ่ง
ลงทะเบียนในรายวิชาใดๆ ระเบียนจะถูกบันทึกเพิ่มขึ้น 1 ระเบียน แตในถามีการสรางรีเลชัน Course_info
จํานวนนักศึกษาที่ลงทะเบียนใหมไมไดมีการแกไขขอมูลใหเพิ่มขึ้นอีก 1 คนจะยังมีคาคงเดิมทําใหขอมูลนั้น
ขัดแยงกัน เปนตัวอยางหนึ่งของสคีมาระดับภายนอก ซึ่งคําวาภายนอกนั้นเปนมุมมองจากการมองโดยใช
ระบบจัดการฐานขอมูลเปนตัวตั้ง