Assignment 1 update on 23/03/2559

1. นาย ภูวพงศ์ ศรีวิจารณ์ 56-010126-2011-1
นาย ธีรวัฒน์ ผ่องสกุล 56-010126-3015-9
นางสาว ธีระนันท์ เย็นไธสง 56-010126-3016-7

2. Database Systems: Concepts,Design
and Applications, 2nd Edition
by Shio Kumar Singh
ISBN: 9788131760925

3. Requirements of Railway Reservation System
› เก็บข้อมูลสถานีรถไฟ โดยที่สถานีรถไฟสามารถมีรถไฟได้หลายๆชนิด และ รถไฟแต่ละชนิด
สามารถจอดได้หลายๆสถานี
› เก็บเส้นทางรถไฟ จะขึ้นอยู่กับเส้นทางปลายทางของรถไฟ เช่น เก็บหมายเลขของเส้นทาง
› เก็บชนิดของรถไฟ สามารถเก็บข้อมูลของรถไฟได้หลายชนิด
› เก็บข้อมูลเส้นทางปลายทาง เช่นเก็บหมายเลขของรถไฟ เก็บวันที่รถไฟมาถึง
› เก็บข้อมูลของที่นั่งบนรถไฟ เช่นเก็บหมายเลขของที่นั่ง
› เก็บข้อมูลค่าโดยสาร โดยค่าโดยสารจะมีราคาไม่เท่ากันขึ้นอยู่กับเส้นทางปลายทาง

5. Notation for ER Diagrams

6. ER Diagrams of Railway Reservation System
› Entity
1. TRAIN
2. TRAIN TYPE
3. RLY STATION
4. DEST_ROUTE
5. TRAIN ROUTE (Weak Entity)
6. FARE (Weak Entity)
7. SEAT (Weak Entity)

7. ER Diagrams of Railway Reservation System
› Entity : TRAIN
Attribute
- TRAIN_NO
- TOTAL_NO_OF_SEAT
› Entity : RLY STATION
Attribute
- STATION_ID
- NAME
- CITY
- STATE

8. ER Diagrams of Railway Reservation System
› Entity : TRAIN TYPE
Attribute
- TRAIN_NAME
- MAX_SEATS
› Entity : SEAT (Weak Entity)
Attribute
- SEAT_NO

9. ER Diagrams of Railway Reservation System
› Entity : DEST_ROUTE
Attribute
- TRAIN_NO
- WEEK_DAYS
› Entity : FARE (Weak Entity)
Attribute
- FARE_CODE
- AMOUNT
- RESTRICTIONS

10. ER Diagrams of Railway Reservation System
› Entity : TRAIN ROUTE (Weak Entity)
Attribute
- ROUTE_NO
› Entity : ROUTE INSTANCE
Attribute
- DATE
- NO_OF_AVAL_SEATS

11. ER To Relational Mapping

12. ER To Relational Mapping
› Step 1 Mapping of Regular Entity type
- สร้างตารางสาหรับแต่ละ Entity
- แปลงแต่ละ tuple เป็น instance
Entity : RLY STATION

13. › Entity : TRAIN TYPE
› Entity : TRAIN

14. › Entity : DEST_ROUTE
› Entity : ROUTE INSTANCE

15. ER to Relational Mapping
› Step 2: Mapping of Weak Entity Types
-สร้างตารางขึ้นมาใหม่
-ใส่ partial key ของ weak entity
-นา primary key ของ owner มาใส่เป็น foreign key
Entity : TRAIN ROUTE
TRAIN_NO เป็น Primary Key ของ owner(DEST_ROUTE)
ใส่เป็น foreign key

16. › Entity : FARE
TRAIN_NO เป็น Primary Key ของ owner(DEST_ROUTE)
ใส่เป็น foreign key
› Entity : SEAT
DATE เป็น Primary Key ของ owner(ROUTE INSTANCE) ใส่เป็น foreign key

17. › Step 3: Mapping of Binary 1:1 Relationship Types
› SKIP To Step 4

18. › Step 4: Mapping of Binary 1:N Relationship Types
› - เลือกด้านที่เป็น N เอา Primary Key ของด้านที่เป็น 1 มาใส่เป็น foreign key
- แล้วเอา Attribute ของ Entity มาใส่
- หากมี Attribute ของ Relation ก็ใส่ลงไปด้วย
› ENTITY : RLY STATION 1:N TRAIN ROUTE
RLY STATION
TRAIN ROUTE

19. › ENTITY : TRAIN TYPE 1:N TRAIN
TRAIN TYPE
TRAIN

20. › Step 5: Mapping of Binary M:N Relationship Types
- สร้างตารางขึ้นมาใหม่
- เอา Primary key ของทั้งสอง Entity มาเป็น foreign key
- นา Attribute ของ Relation มาใส่
ENTITY : RLY STATION M:N TRAIN TYPE
RLY STATION
CAN_STOP
TRAIN TYPE

21. › Step 5: Mapping of Multivalued attribute
› SKIP

22. Railway Reservation System

23. การทดลองและผลการทดลอง

24. Data type ของข้อมูลแต่ละ Column ใน Table
RLY STATION
- STATION_ID integer
- NAME char(14)
- CITY char(5)
- STATE char(7)
CAN_STOP
- STATION_ID integer
- TRAIN_NAME char(6)
TRAIN_TYPE
-TRAIN_NAME char(6)
- MAX_SEATS integer
TRAIN
- TRAIN_NAME char(6)
- TRAIN_NO integer
- TOTAL_NO_OF_SEAT int(0-50)
TRAIN_ROUTE
- ROUTE_NO integer
- TRAIN_NO integer
- STATION_ID integer
DEST_ROUTE
- TRAIN_NO integer
- WEEK_DAYS date
FARE
- FARE_CODE integer
- TRAIN_NO integer
- AMOUNT int(50,500000)
- RESTRICTIONS char(30)
SEAT
-SEAT_NO integer
-DATE date
-CUST_NAME char(15)
-CUST_PHONE int(10)
ROUTE INSTANCE
-DATE date
-NO_OF_AVAL_SEATS int(0-50)
-TRAIN_NO integer
-ROUTE_NO integer
-STATION_ID integer
-ARR_TIME timestamp
-DEP_TIME timestamp

25. SQL Statement ที่ใช้สร้างตาราง
› sqlite>create table RLY_STATON(
Station_ID int ,
City varchar(100),
Name varchar(100),
State varchar(100),
primary key(Station_ID) );
› sqlite>create table TRAIN_TYPE (
Train_name varchar(100),
Max_seate int,
primary key(Train_name) );
› sqlite>create table TRAIN(
Train_NO int ,
Total_no_of_seats int,
Train_name varchar(100),
primary key(Train_NO),
foreign key(Train_name)
references
TRAIN_TYPE(Train_name) );
› sqlite>create table CAN_STOP(
Station_ID int,
Train_name varchar(100),
primary key(Station_ID, Train_name),
foreign key(Station_ID)
references RLY_STATON(Station_ID),
foreign key(Train_name)
references TRAIN_TYPE(Train_name) );
› sqlite>create table TRAIN_ROUTE(
Route_NO int,
Station_ID int,
Scheduleder_time varchar(100),
Schedularr_time varchar(100),
Train_NO int,
primary key(Route_NO, Train_NO),
foreign key(Train_NO),
references TRAIN(Train_name),
foreign key(Station_ID),
references RLY_STATON(Station_ID) );

26. › sqlite>create table DEST_ROUTE(
Train_NO int,
Week_day varchar(100),
primary key(Train_NO),
foreign key(Train_NO)
references TRAIN key(Train_NO) );
› sqlite>create table FARE(
Train_NO int,
Fare_code int,
Restrictions varchar(100),
Amount int,
primary key(Train_NO, Fare_code),
foreign key(Train_NO),
references TRAIN(Train_NO) );
› sqlite>create table SEAT(
Seat_NO int,
Date varchar(100),
Cust_phone int,
Cust_name varchar(100),
primary key(Seat_NO, Date),
foreign key(Date),
references ROUTE_INSTANCE(Date) );
› sqlite>create table ROUTE_INSTANCE (
Date varchar(100),
No_of_aval_seate int,
Train_NO int,
Route_NO int,
Station_ID int,
Arr_time varchar(100),
Dep_time varchar(100),
primary key(Date),
foreign key(Train_NO),
references TRAIN(Train_NO) ,
foreign key(Route_NO),
references TRAIN_ROUTE(Route_NO),
foreign key(Station_ID),
references RLY_STATON(Station_ID)
);

27. Code ที่ใช้Insert ข้อมูลลงใน Database
import random, string, sqlite3.connector,time
from string import ascii_lowercaser
from random import randint
start_time = time.time()
conn = mysql.connector.connect(user='root',
password='123456',
host='127.0.0.1',
database='train')
c = conn.cursor()
size=[100,150,200,250,300,350,400,450,500]
mm=["01","02","03","04","05","06","07","08","09","10","11","12
"]
re1=["Yes","No"]
re2=["Unlimit","15kg","30kg","45kg"]
i=1
day=1
month=1
year=0
def twochar(num):
if num<10:
cha="0"+str(num)
else:
cha=str(num)
return cha
def fourchar(no):
if(no<10):
out="000"+str(no)
elif(no<100):
out="00"+str(no)
elif(no<1000):
out='0'+str(no)
else:
out=str(no)
return out

28. def twochar(num):
if num<10:
cha="0"+str(num)
else:
cha=str(num)
return cha
def fourchar(no):
if(no<10):
out="000"+str(no)
elif(no<100):
out="00"+str(no)
elif(no<1000):
out='0'+str(no)
else:
out=str(no)
return out
while i<=1000000:
amount = randint(50,50000)
city = ''.join(random.choice(ascii_lowercase) for i in
range(10))
tname = ''.join(random.choice(ascii_lowercase) for i in
range(15))
rands = randint(0,8)
y = randint(0,9999)
ye = fourchar(y)
ran1 = randint(0,1)
ran2 = randint(0,3)
res = "Smoke:"+re1[ran1]+"|WeightLimit:"+re2[ran2]
m = randint(0,11)
d = randint(1,30)
y1 = randint(0,9999)
m1 = randint(0,11)
d1 = randint(1,30)
h1 = randint(0,23)
i1 = randint(0,59)
s1 = randint(0,59)

29. y2 = randint(0,9999)
m2 = randint(0,11)
d2 = randint(1,30)
h2 = randint(0,23)
i2 = randint(0,59)
s2 = randint(0,59)
if m==1 and d >= 29 :
d = 28
if m1==1 and d1 >= 29 :
d1 = 28
if m2==1 and d2 >= 29 :
d2 = 28
if day>=29 and month==2:
day=1
month+=1
elif day>30:
day=1
month+=1
if month>12:
month=1
year+=1
arr = fourchar(y1)+"-"+mm[m1]+"-"+twochar(d1)+"
"+twochar(h1)+":"+twochar(i1)+":"+twochar(s1)
dep = fourchar(y2)+"-"+mm[m2]+"-"+twochar(d2)+"
"+twochar(h2)+":"+twochar(i2)+":"+twochar(s2)
weekday = ye+"-"+mm[m]+"-"+twochar(d)
date = fourchar(year)+"-"+twochar(month)+"-"+twochar(day)
fname = ''.join(random.choice(ascii_lowercase) for i in range(8))
lname = ''.join(random.choice(ascii_lowercase) for i in range(8))
aname = fname+" "+lname
oname = ''.join(random.choice(ascii_lowercase) for i in range(8))
pname = ''.join(random.choice(ascii_lowercase) for i in range(8))
state = ''.join(random.choice(ascii_lowercase) for i in range(7))
rand_name = oname + ' ' + pname
phone = ''.join(str(randint(0,9)) for i in range(10))
noaval = randint(0,50)
total = size[rands]-noaval

30. exec_str1 = 'insert into RLY_STATION values
('+str(i)+',"'+city+'","'+rand_name+'","'+state+'")'
exec_str2 = 'insert into TRAIN_TYPE values
("'+tname+'",'+str(size[rands])+')'
exec_str3 = 'insert into CAN_STOP values
('+str(i)+',"'+tname+'")'
exec_str4 = 'insert into TRAIN values
('+str(i)+','+str(total)+',"'+tname+'")'
exec_str5 = 'insert into TRAIN_ROUTE values
('+str(i)+','+str(i)+',"'+arr+'","'+dep+'",'+str(i)+')'
exec_str6 = 'insert into DEST_ROUTE values
('+str(i)+',"'+weekday+'")'
exec_str7 = 'insert into FARE values
('+str(i)+','+str(i)+',"'+res+'",'+str(amount)+')'
exec_str8 = 'insert into SEAT values
('+str(i)+',"'+date+'","'+phone+'","'+aname+'")'
exec_str9 = 'insert into ROUTE_INSTANCE values
("'+date+'",'+str(noaval)+','+str(i)+','+str(i)+','+str(i)+',"
'+arr+'","'+dep+'")'
c.execute(exec_str1)
c.execute(exec_str2)
c.execute(exec_str3)
c.execute(exec_str4)
c.execute(exec_str5)
c.execute(exec_str6)
c.execute(exec_str7)
c.execute(exec_str8)
c.execute(exec_str9)
conn.commit()
i+=1
day+=1
conn.close()
print('---%s seconds---'%(time.time()-start_time))

31. File Size

32. การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ
Processor : I3-4030U
CPU 1.90 GHz
RAM 4 GB
Processor : I7-4710HQ
CPU 2.5 GHz
RAM 8 GB
MySQL
select * from fare
where Amount =
2000;
125.019 sec 51.118 sec 2.906 sec
select * from
TRAIN_TYPE
where Max_seat =
200;
738.846 sec 540.465 sec 12.688 sec

33. › Processor: i3-4030U CPU 1.90 GHz
RAM : 4.00 GB
Query : select * from fare where Amount = 2000;
ครั้งที่ 1
ครั้งที่ 2

34. › Processor: i7-4710HQ CPU 2.5 GHz
RAM : 8.00 GB
Query : select * from fare where Amount = 2000;

35. MySQL
› Query : select * from fare where Amount = 2000;

36. › select * from TRAIN_TYPE where Max_seat = 200;

37. สรุป
› Database หรือระบบฐานข้อมูลเป็นระบบสาหรับจัดเก็บ
ข้อมูล กลุ่มของข้อมูลที่มีความสัมพันธ์กัน โดยอาศัยการบริหาร
จัดการฐานข้อมูลด้วยระบบ DBMS
› เราใช้ระบบฐานข้อมูลเพื่อแทนระบบเก่าที่ใช้กันอยู่ในยุคก่อน
เช่น ระบบแฟ้มข้อมูลซึ่งการจัดเก็บข้อมูลในลักษณะแฟ้มข้อมูล
นั่นอาจ จะทาให้ข้อมูลชนิดเดียวกัน หรือเรื่องเดียวกันถูกเก็บไว้
หลาย ๆ ทาให้เกิดปัญหาต่าง ๆมากมาย
› ข้อดีของฐานข้อมูล
- ลดความซ้าซ้อนของข้อมูล
- ไม่เกิดความความขัดแย้งกันของข้อมูล
- สามารถใช้ข้อมูลร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพ
- ใช้ระบบรักษาความปลอดภัยเพื่อเพิ่มความปลอดภัยให้กับ
ฐานข้อมูล
- ควบคุมความเป็นมาตรฐานเดียวกันได้
- ข้อมูลเป็นอันหนึ่งอันเดียวกัน ข้อมูลเรื่องเดียวกันต้องมีค่า
เดียวกัน
- ข้อมูลมีความเป็นอิสระ ไม่ขึ้นอยู่กับโปรแกรมที่พัฒนาขึ้น
› ข้อเสียของฐานข้อมูล
- ระบบฐานข้อมูลก่อให้เกิดต้นทุนสูง เช่น ซอฟท์แวร์ที่
ใช้ในการจัดการระบบฐานข้อมูล บุคลากร ต้นทุนในการ
ปฏิบัติงาน และ ฮาร์ดแวร์ เป็นต้น
- การเริ่มใช้ระบบฐานข้อมูล อาจก่อให้เกิดความซับซ้อน
ได้ เช่น การจัดเก็บข้อมูล การออกแบบ การเขียน
โปรแกรม เป็นต้น
- เสี่ยงต่อการหยุดชะงักของระบบ เนื่องจากข้อมูลถูก
จัดเก็บไว้ในลักษณะเป็นศูนย์รวม ความล้มเหลวของการ
ทางานบางส่วนในระบบอาจทาให้ระบบฐานข้อมูลทั้งระบบ
หยุดชะงักได้

38. THANKS YOU !