第五章數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

1、 版權(quán)所有 2011-2013 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院Management Information Systems 版權(quán)所有 2011-2013 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P35.1 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的軟件層次 硬件 操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 系統(tǒng)軟件 應(yīng)用軟件 用戶MIS軟件層次 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P45.2 數(shù)據(jù)組織l 數(shù)據(jù)：對(duì)現(xiàn)實(shí)事物的記錄或描述。數(shù)據(jù)：對(duì)現(xiàn)實(shí)事物的記錄或描述。 可包括若干數(shù)據(jù)項(xiàng)可包括若干數(shù)據(jù)項(xiàng) 與數(shù)字、數(shù)值與數(shù)字、數(shù)值1,2,31,2,3有區(qū)別有區(qū)別 在在DBDB中，能被計(jì)算機(jī)接受和處理的數(shù)

2、字、字符、中，能被計(jì)算機(jī)接受和處理的數(shù)字、字符、圖形、聲音統(tǒng)稱(chēng)為數(shù)據(jù)。圖形、聲音統(tǒng)稱(chēng)為數(shù)據(jù)。 比如，職工的數(shù)據(jù)可包括：姓名（字符），年比如，職工的數(shù)據(jù)可包括：姓名（字符），年齡（數(shù)字），照片（圖像）等。齡（數(shù)字），照片（圖像）等。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P55.2 數(shù)據(jù)組織l數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 是對(duì)數(shù)據(jù)的某種抽象表示形式，是描述數(shù)據(jù)的一組概念和定是對(duì)數(shù)據(jù)的某種抽象表示形式，是描述數(shù)據(jù)的一組概念和定義。數(shù)據(jù)模型決定了對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)的組織方式。描述包括：義。數(shù)據(jù)模型決定了對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)的組織方式。描述包括：靜態(tài)（結(jié)構(gòu)、聯(lián)系、約束）靜態(tài)（結(jié)構(gòu)、聯(lián)系、約束）動(dòng)態(tài)：定義在數(shù)據(jù)上的操作動(dòng)態(tài)

3、：定義在數(shù)據(jù)上的操作 n邏輯數(shù)據(jù)模型與物理數(shù)據(jù)模型邏輯數(shù)據(jù)模型與物理數(shù)據(jù)模型 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P65.2 數(shù)據(jù)組織n數(shù)據(jù)項(xiàng)（數(shù)據(jù)項(xiàng)（FieldField）：描述實(shí)體的一個(gè)屬性。）：描述實(shí)體的一個(gè)屬性。n記錄（記錄（RecordRecord）：與數(shù)據(jù)處理的某一對(duì)象有關(guān)的一切數(shù)據(jù)項(xiàng)）：與數(shù)據(jù)處理的某一對(duì)象有關(guān)的一切數(shù)據(jù)項(xiàng)排列成一個(gè)記錄。排列成一個(gè)記錄。Collection of related fieldsCollection of related fieldsn文件（文件（FileFile）：相關(guān)記錄的集合構(gòu)成文件。）：相關(guān)記錄的集合構(gòu)成文件。 Collect

4、ion of related recordsCollection of related records 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P75.2 數(shù)據(jù)組織數(shù)據(jù)層次 層次 示例 數(shù)據(jù)庫(kù) 學(xué)生數(shù)據(jù)庫(kù)課程文件，簡(jiǎn)歷文件，財(cái)務(wù)文件 文件課程號(hào)課程名學(xué)分學(xué)時(shí)J101數(shù)學(xué)10100Y201物理880W301化學(xué)880 記錄課課程號(hào)號(hào)課課程名學(xué)學(xué)分學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) J101數(shù)學(xué)10100 數(shù)據(jù)項(xiàng) J101(課程號(hào)字段） 字節(jié) 10101010（字母J的ASC11碼） 位 0A hierarchy of several levels of data has been devised that d

5、ifferentiates between the most simple groupings or elements of data and more complex data elements. 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P85.2 數(shù)據(jù)組織n實(shí)體：數(shù)據(jù)所代表的事件或事物，實(shí)體：數(shù)據(jù)所代表的事件或事物， 如職工甲（如職工甲（PersonPerson，PlacePlace，ThingThing，EventEvent about which data must be kept about which data must be kept）n屬性：實(shí)體的特征。（屬性：實(shí)體

6、的特征。（Description of a Description of a particular ENITYparticular ENITY）n屬性域：屬性值的變化范圍。屬性域：屬性值的變化范圍。n實(shí)體集：實(shí)體的集合。如全廠職工。實(shí)體集：實(shí)體的集合。如全廠職工。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P95.2 數(shù)據(jù)組織n現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界 存在于人們頭腦之外的客觀世界存在于人們頭腦之外的客觀世界 n信息世界信息世界 現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反映，人們把它用文字和符號(hào)記現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反映，人們把它用文字和符號(hào)記載下來(lái)。載下來(lái)。n 數(shù)據(jù)世界數(shù)據(jù)世界 信息世界的信息在機(jī)器世界中

7、以數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)。信息世界的信息在機(jī)器世界中以數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)。 現(xiàn)實(shí)現(xiàn)實(shí) 世界世界 信息世信息世 界或概界或概念模型念模型 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 世界世界 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P105.2 數(shù)據(jù)組織現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界信息世界數(shù)數(shù)據(jù)世界例子全體實(shí)實(shí)體集文件某場(chǎng)場(chǎng)全體職職工的個(gè)個(gè)人數(shù)數(shù)據(jù)資資料個(gè)個(gè)體實(shí)實(shí)體記錄記錄職職工張張三的數(shù)數(shù)據(jù)特征屬屬性數(shù)數(shù)據(jù)項(xiàng)項(xiàng)（字段） （張張三，男，25，工程師師） 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P115.2 數(shù)據(jù)組織Field in Each RecordUniquely Identifies THIS Record For Retr

8、ieval Updating Sorting 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P125.3 文件組織n文件結(jié)構(gòu)（組織）問(wèn)題不是文件結(jié)構(gòu)（組織）問(wèn)題不是DBDB出現(xiàn)后才有的，在文件系統(tǒng)中出現(xiàn)后才有的，在文件系統(tǒng)中已經(jīng)充分研究過(guò)。目前，文件管理仍是已經(jīng)充分研究過(guò)。目前，文件管理仍是OSOS的主要功能之一。的主要功能之一。有些有些DBMSDBMS就以就以O(shè)SOS的文件管理作為其物理層的基礎(chǔ)。更多的的文件管理作為其物理層的基礎(chǔ)。更多的DBMSDBMS獨(dú)立設(shè)計(jì)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。獨(dú)立設(shè)計(jì)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。nDBDB中的文件既繼承了傳統(tǒng)系統(tǒng)的某些技術(shù)，又有與之相區(qū)別中的文件既繼承了傳統(tǒng)系統(tǒng)的某些技術(shù)，又

9、有與之相區(qū)別的特點(diǎn)。的特點(diǎn)。n文件組織關(guān)系到數(shù)據(jù)處理的效率和對(duì)記錄的操作方式。文件組織關(guān)系到數(shù)據(jù)處理的效率和對(duì)記錄的操作方式。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P135.3 文件組織n記錄按其在文件中的邏輯順序依次進(jìn)入存儲(chǔ)介質(zhì)而建立的文記錄按其在文件中的邏輯順序依次進(jìn)入存儲(chǔ)介質(zhì)而建立的文件，一個(gè)記錄緊接前一個(gè)記錄順序排列。如磁帶文件。件，一個(gè)記錄緊接前一個(gè)記錄順序排列。如磁帶文件。n連續(xù)存取的速度快，適用于批處理和定期處理任務(wù)。連續(xù)存取的速度快，適用于批處理和定期處理任務(wù)。 如，數(shù)據(jù)備份和定期的財(cái)務(wù)報(bào)表。如，數(shù)據(jù)備份和定期的財(cái)務(wù)報(bào)表。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)

10、經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P145.3 文件組織n 將記錄的某一屬性用散列函數(shù)直接映射成記錄的地址。將記錄的某一屬性用散列函數(shù)直接映射成記錄的地址。n 在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中用的還不多。在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中用的還不多。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P155.3 文件組織關(guān)鍵字關(guān)鍵字（學(xué)號(hào)）（學(xué)號(hào)） 地址地址1101G1102C1103E1104A 學(xué)號(hào)學(xué)號(hào) 姓名姓名 專(zhuān)業(yè)專(zhuān)業(yè)1104 張三MIS1102 李四MIS1103 錢(qián)亮MIS1101 于明MIS索引表數(shù)據(jù)文件索引文件的一般結(jié)構(gòu)索引文件的一般結(jié)構(gòu)兩部分：索引區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)前部分：數(shù)據(jù)項(xiàng)、通常就是關(guān)鍵字后部分：記錄的存儲(chǔ)地址指針ACEG 版權(quán)所有

11、 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P165.3 文件組織n先根據(jù)關(guān)鍵字從索引表中查出記錄所在的位置，然后再到該先根據(jù)關(guān)鍵字從索引表中查出記錄所在的位置，然后再到該位置取出數(shù)據(jù)。位置取出數(shù)據(jù)。n邏輯順序與記錄的物理順序無(wú)關(guān)。邏輯順序與記錄的物理順序無(wú)關(guān)。n提高查詢(xún)效率。提高查詢(xún)效率。n索引本身要占一定的存儲(chǔ)空間。索引本身要占一定的存儲(chǔ)空間。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P175.3 文件組織n不出現(xiàn)或很少出現(xiàn)在查詢(xún)條件中的屬性。不出現(xiàn)或很少出現(xiàn)在查詢(xún)條件中的屬性。n屬性值很少的屬性，如：性別，用索引還不如順序掃描。屬性值很少的屬性，如：性別，用索引還不如順序掃描

12、。n屬性值分布嚴(yán)重不均的屬性，如：職工年齡。屬性值分布嚴(yán)重不均的屬性，如：職工年齡。n經(jīng)常更新的屬性或表，因?yàn)楦聲r(shí)索引需要保護(hù)。經(jīng)常更新的屬性或表，因?yàn)楦聲r(shí)索引需要保護(hù)。滿足下列條件之一的屬性或表不宜建立索引：滿足下列條件之一的屬性或表不宜建立索引： 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P185.3 文件組織n主關(guān)鍵字一般可以建立索引。主關(guān)鍵字一般可以建立索引。n以讀為主或只讀的表，只要需要，且存儲(chǔ)空間允許，可建以讀為主或只讀的表，只要需要，且存儲(chǔ)空間允許，可建索引。索引。n有些查詢(xún)可以從索引直接得到結(jié)果，不必訪問(wèn)數(shù)據(jù)塊，宜有些查詢(xún)可以從索引直接得到結(jié)果，不必訪問(wèn)數(shù)據(jù)塊，宜

13、建索引。如查詢(xún)某屬性的建索引。如查詢(xún)某屬性的MINMIN或或MAXMAX。n對(duì)于等值查詢(xún)（即查詢(xún)條件中以等號(hào)為比較符），如果滿對(duì)于等值查詢(xún)（即查詢(xún)條件中以等號(hào)為比較符），如果滿足條件的元組是少量的，可考慮在有關(guān)的屬性上建索引。足條件的元組是少量的，可考慮在有關(guān)的屬性上建索引。宜建索引：宜建索引： 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)運(yùn)行以后還可以進(jìn)行調(diào)整，有些索引一時(shí)難以決定數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)運(yùn)行以后還可以進(jìn)行調(diào)整，有些索引一時(shí)難以決定是否建立，可留待運(yùn)行時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。是否建立，可留待運(yùn)行時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P195.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展（1 1）人工管理階段）人工管理

14、階段應(yīng)用程序應(yīng)用程序1 1數(shù)據(jù)組數(shù)據(jù)組1 1應(yīng)用程序應(yīng)用程序2 2數(shù)據(jù)組數(shù)據(jù)組2 2應(yīng)用程序應(yīng)用程序n n數(shù)據(jù)組數(shù)據(jù)組n n 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P205.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展（2 2）文件管理階段）文件管理階段應(yīng)用程序1數(shù)據(jù)文件2應(yīng)用程序2應(yīng)用程序n文件系統(tǒng)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件1數(shù)據(jù)文件n 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P215.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展n數(shù)據(jù)和程序結(jié)合為一個(gè)不可分的整體。數(shù)據(jù)和程序結(jié)合為一個(gè)不可分的整體。n一組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一個(gè)應(yīng)用程序。一組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一個(gè)應(yīng)用程序。n數(shù)據(jù)文件應(yīng)應(yīng)用程序的要求而建立。數(shù)據(jù)文件應(yīng)應(yīng)用程序的要求而

15、建立。n程序和數(shù)據(jù)有一定的獨(dú)立性，仍相互依賴(lài)。程序和數(shù)據(jù)有一定的獨(dú)立性，仍相互依賴(lài)。n各文件相互獨(dú)立，分散保管。數(shù)據(jù)的一致性不易控制。各文件相互獨(dú)立，分散保管。數(shù)據(jù)的一致性不易控制。n文件系統(tǒng)是用戶和用戶應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)文件間的接口。文件系統(tǒng)是用戶和用戶應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)文件間的接口。人工管理階段文件管理階段 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P225.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展（3 3）數(shù)據(jù)庫(kù)方法階段）數(shù)據(jù)庫(kù)方法階段使用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)DBMSDBMS。不僅描述數(shù)據(jù)本身，還描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。不僅描述數(shù)據(jù)本身，還描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。數(shù)據(jù)在統(tǒng)一控制下，為盡可能多的用戶服

16、務(wù)。數(shù)據(jù)在統(tǒng)一控制下，為盡可能多的用戶服務(wù)。 用戶或用戶程序數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)如Access，F(xiàn)oxpro，Oracle，DB2等用戶或用戶程序用戶或用戶程序數(shù)據(jù)庫(kù) 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P235.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展硬件數(shù)據(jù)庫(kù) OS DBMS批處理接口批處理接口用戶接口用戶接口應(yīng)用程序應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成DBMSDBMS，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的定義、建立、庫(kù)的定義、建立、操縱、管理和維護(hù)操縱、管理和維護(hù) 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P245.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)：n數(shù)據(jù)

17、獨(dú)立性強(qiáng)數(shù)據(jù)獨(dú)立性強(qiáng)物理獨(dú)立性強(qiáng)，數(shù)據(jù)庫(kù)的物理組織發(fā)生變化不影響數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性強(qiáng)，數(shù)據(jù)庫(kù)的物理組織發(fā)生變化不影響數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)。邏輯結(jié)構(gòu)。邏輯獨(dú)立性強(qiáng)，數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變時(shí)，無(wú)須改變應(yīng)用邏輯獨(dú)立性強(qiáng)，數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變時(shí)，無(wú)須改變應(yīng)用程序。程序。n數(shù)據(jù)冗余度（數(shù)據(jù)冗余度（data redundancydata redundancy）小。）小。n數(shù)據(jù)的共享性高。數(shù)據(jù)的共享性高。n數(shù)據(jù)的一致性好。數(shù)據(jù)的一致性好。n有數(shù)據(jù)安全和完整性保障。有數(shù)據(jù)安全和完整性保障。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P255.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成 ANSI ANS

18、I 提出的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化建議：提出的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化建議：p用戶級(jí)，用戶級(jí)，亦稱(chēng)外模式。亦稱(chēng)外模式。 是數(shù)據(jù)庫(kù)用戶看到的數(shù)據(jù)視圖。是數(shù)據(jù)庫(kù)用戶看到的數(shù)據(jù)視圖。p概念級(jí)，稱(chēng)為概念模式，模式。概念級(jí)，稱(chēng)為概念模式，模式。 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)整體邏輯結(jié)構(gòu)的描述。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)整體邏輯結(jié)構(gòu)的描述。 統(tǒng)一考慮所有用戶現(xiàn)在和未來(lái)的需求，并把這些需求所涉及統(tǒng)一考慮所有用戶現(xiàn)在和未來(lái)的需求，并把這些需求所涉及的記錄及記錄間的聯(lián)系有機(jī)地結(jié)合成一個(gè)邏輯整體。的記錄及記錄間的聯(lián)系有機(jī)地結(jié)合成一個(gè)邏輯整體。p物理級(jí)，又稱(chēng)內(nèi)模式或存儲(chǔ)模式。物理級(jí)，又稱(chēng)內(nèi)模式或存儲(chǔ)模式。 對(duì)數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述，對(duì)用戶是透明的。對(duì)數(shù)據(jù)物理

19、結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述，對(duì)用戶是透明的。 物理組織修改后，不必修改模式。物理組織修改后，不必修改模式。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P265.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成用戶用戶用戶子模式子模式子模式-模式映射模式模式/存儲(chǔ)模式映射 存儲(chǔ)模式用戶級(jí)概念級(jí)物理級(jí)用戶視圖DBA視圖系統(tǒng)管理員視圖 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P275.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成pDBDB概念模型：層次模型、網(wǎng)絡(luò)模型、關(guān)系模型概念模型：層次模型、網(wǎng)絡(luò)模型、關(guān)系模型 pRDBRDB在在8080年代退出，新推出的年代退出，新推出的

20、DBMSDBMS幾乎都支持關(guān)系模型。幾乎都支持關(guān)系模型。 p關(guān)系模型以表（關(guān)系模型以表（TableTable）這一統(tǒng)一形式來(lái)表示數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)。）這一統(tǒng)一形式來(lái)表示數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)。p關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)有一套完善的關(guān)系代數(shù)理論和方法支持。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)有一套完善的關(guān)系代數(shù)理論和方法支持。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P285.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成（一）層次模型（一）層次模型p層次模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用樹(shù)形結(jié)構(gòu)來(lái)表示實(shí)體之間聯(lián)系的模型叫層次模型。用樹(shù)形結(jié)構(gòu)來(lái)表示實(shí)體之間聯(lián)系的模型叫層次模型。層次數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的典型代表是層次數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的典型代表是I

21、BMIBM公司的公司的IMSIMS系統(tǒng)。系統(tǒng)。 p特點(diǎn)特點(diǎn)每個(gè)記錄只有一個(gè)父節(jié)點(diǎn)，每個(gè)記錄只有一個(gè)父節(jié)點(diǎn)， 當(dāng)表示當(dāng)表示M:NM:N關(guān)系時(shí)必然存關(guān)系時(shí)必然存在冗余。在冗余。只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)無(wú)父節(jié)點(diǎn)。只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)無(wú)父節(jié)點(diǎn)?？偸菑母赣涗浿赶蜃佑涗?。總是從父記錄指向子記錄。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P295.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成一個(gè)單位的層次模型可有多棵樹(shù)構(gòu)成。一個(gè)單位的層次模型可有多棵樹(shù)構(gòu)成。聯(lián)系一般用指針實(shí)現(xiàn)（或物理鄰接）聯(lián)系一般用指針實(shí)現(xiàn)（或物理鄰接）每一個(gè)記錄只有一條查找路徑。每一個(gè)記錄只有一條查找路徑。 （二）網(wǎng)狀模型（二）網(wǎng)狀模型p

22、概念概念 用有向圖結(jié)構(gòu)表示實(shí)體類(lèi)型及實(shí)體間的聯(lián)系。用有向圖結(jié)構(gòu)表示實(shí)體類(lèi)型及實(shí)體間的聯(lián)系。 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的典型代表是網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的典型代表是DBTGDBTG系統(tǒng)系統(tǒng) 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P305.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成。 p 特點(diǎn)特點(diǎn) 可以有一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無(wú)父結(jié)點(diǎn)。可以有一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無(wú)父結(jié)點(diǎn)。 至少有一個(gè)節(jié)點(diǎn)多于一個(gè)父節(jié)點(diǎn)。至少有一個(gè)節(jié)點(diǎn)多于一個(gè)父節(jié)點(diǎn)。 聯(lián)系由指針實(shí)現(xiàn)。聯(lián)系由指針實(shí)現(xiàn)。 每個(gè)記錄可有多條查找路徑。每個(gè)記錄可有多條查找路徑。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P315.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展學(xué)號(hào)姓名

23、 年齡 性別 課號(hào)姓名 年齡 性別 學(xué)生s課程c 通過(guò)通過(guò)LinkLink聯(lián)系記錄表達(dá)聯(lián)系記錄表達(dá)m m：n n關(guān)系。關(guān)系。 用戶在使用網(wǎng)狀用戶在使用網(wǎng)狀DBDB時(shí)，不但要說(shuō)明做什么，而且還要說(shuō)明怎時(shí)，不但要說(shuō)明做什么，而且還要說(shuō)明怎么做，即給出存儲(chǔ)路徑。么做，即給出存儲(chǔ)路徑。學(xué)號(hào)課程號(hào) 成績(jī) 學(xué)生選課sc 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P325.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成（三）關(guān)系模型（三）關(guān)系模型l Data in Table Formatl 關(guān)系Relation：Tablel 元組Tuple： Row（Record） in Tablel Fi

24、eld： Colum（Attribute） in TableHoursRateTotalABLE40.5010.35410.58BAXTER38.508.75332.50CHEN42.709.25440.50DENVER35.909.50341.75 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P335.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成代號(hào)代號(hào)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)廠家城市城市S2機(jī)床配件廠北京S4工業(yè)設(shè)備廠西安代號(hào)代號(hào)編號(hào)編號(hào)數(shù)量數(shù)量S2P1300S2P2400S4P2300S4P2500S4P2600編編號(hào)號(hào)名稱(chēng)名稱(chēng)材質(zhì)材質(zhì)規(guī)格規(guī)格P1螺絲帽鋼12P2螺栓鐵27P4螺絲釘銅

25、14P5法蘭盤(pán)鋁12從漢從漢川機(jī)川機(jī)床廠床廠購(gòu)進(jìn)購(gòu)進(jìn)了那了那些零些零部件？部件？ 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P345.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成l在在RDBRDB中，用戶需要用多個(gè)相關(guān)聯(lián)的表中的信息來(lái)生成中，用戶需要用多個(gè)相關(guān)聯(lián)的表中的信息來(lái)生成 管理所需的報(bào)表。通過(guò)關(guān)系運(yùn)算，可以將任何兩個(gè)有共管理所需的報(bào)表。通過(guò)關(guān)系運(yùn)算，可以將任何兩個(gè)有共 同數(shù)據(jù)項(xiàng)的表關(guān)聯(lián)起來(lái)，這是同數(shù)據(jù)項(xiàng)的表關(guān)聯(lián)起來(lái)，這是RDBRDB的威力所在。的威力所在。l 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的三種基本操作：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的三種基本操作： （1 1）選擇：在表中找出符合指定條件的記錄。）選擇：在表

26、中找出符合指定條件的記錄。 （2 2）連接：把相關(guān)的表合并起來(lái)，向用戶提供比單個(gè)表更）連接：把相關(guān)的表合并起來(lái)，向用戶提供比單個(gè)表更 多的信息。多的信息。（3 3）投影：在已有表的基礎(chǔ)上，選定所需的列建立一個(gè)新表。）投影：在已有表的基礎(chǔ)上，選定所需的列建立一個(gè)新表。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P355.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成代號(hào)代號(hào)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)廠家城市城市S2機(jī)床配件廠北京S4工業(yè)設(shè)備廠西安代號(hào)代號(hào)編號(hào)編號(hào)數(shù)量數(shù)量S2P1300S2P2400S4P2300S4P2500S4P2600編編號(hào)號(hào)名稱(chēng)名稱(chēng)材質(zhì)材質(zhì)規(guī)格規(guī)格P1螺絲帽鋼12P2螺栓鐵

27、27P4螺絲釘銅14P5法蘭盤(pán)鋁12 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P365.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展代號(hào)代號(hào)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)廠家城市城市編號(hào)編號(hào)數(shù)量數(shù)量名稱(chēng)名稱(chēng)材質(zhì)材質(zhì)規(guī)格規(guī)格S2機(jī)床配件廠北京P1300螺絲帽鋼12S2機(jī)床配件廠北京P2400螺栓鐵17S4工業(yè)設(shè)備廠西安P2300螺栓鐵17S4工業(yè)設(shè)備廠西安P4500螺絲釘銅14S4工業(yè)設(shè)備廠西安P5600法蘭盤(pán)鋁12 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P375.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展 為什么不在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)就用上述這張大表？ 問(wèn)題： 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P385.4 數(shù)據(jù)管

28、理技術(shù)的發(fā)展代號(hào)代號(hào)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)廠家城市城市編號(hào)編號(hào)數(shù)量數(shù)量名稱(chēng)名稱(chēng)材質(zhì)材質(zhì)規(guī)格規(guī)格S2機(jī)床配件廠北京P1300螺絲帽鋼12S2機(jī)床配件廠北京P2400螺栓鐵17S4工業(yè)設(shè)備廠西安P2300螺栓鐵17S4工業(yè)設(shè)備廠西安P4500螺絲釘銅14S4工業(yè)設(shè)備廠西安P5600法蘭盤(pán)鋁12 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P395.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：l 數(shù)據(jù)冗余度大。如，設(shè)備廠出現(xiàn)的次數(shù)。數(shù)據(jù)冗余度大。如，設(shè)備廠出現(xiàn)的次數(shù)。l 插入異常，如，要添插入異常，如，要添“鋼帽鋼帽”，因沒(méi)進(jìn)貨，則無(wú)法插入。，因沒(méi)進(jìn)貨，則無(wú)法插入。l 刪除異常。如，沒(méi)進(jìn)北京螺帽，則把螺帽材質(zhì)為

29、刪除異常。如，沒(méi)進(jìn)北京螺帽，則把螺帽材質(zhì)為“鋼鋼”的的 信息去掉。信息去掉。l 更新異常，如，要更換螺栓規(guī)格，則要逐一更換。更新異常，如，要更換螺栓規(guī)格，則要逐一更換。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P405.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展關(guān)系模型的規(guī)范化理論l 關(guān)系模型的好壞對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、操作有很大影響，因此， 一般要對(duì)得到的關(guān)系模式進(jìn)行優(yōu)化（規(guī)范化）。l 規(guī)范化理論是E.F.Codd在1971年提出的，研究關(guān)系模型中各 屬性之間的關(guān)系，探討關(guān)系模型應(yīng)具備的性質(zhì)和設(shè)計(jì)方法。初步得到的關(guān)系模型優(yōu)化后的關(guān)系模型（數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)結(jié)果）規(guī)范化理論 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)

30、與管理學(xué)院P415.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展范式的定義：l 1NF: 如果一個(gè)關(guān)系模式R的所有屬性都是基本的，不可分割 的，則稱(chēng)R為第一范式。l 2NF:如果關(guān)系模式R是1NF，而且非關(guān)鍵字的屬性完全函數(shù)依賴(lài)于關(guān)鍵字屬性，那么關(guān)系模式R是第二范式。l 3NF: 如果關(guān)系模式R是2NF，而且每個(gè)非關(guān)鍵字的屬性不是傳遞依賴(lài)于關(guān)鍵字，那么關(guān)系模式R是第三范式。l BCNF: 若關(guān)系模式R中的每個(gè)決定因素，都是R的一個(gè)候選 關(guān)鍵字，則稱(chēng)R是BCNF。 5NF4NF BCNF 3NF2NF1NF 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P425.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展范式實(shí)例：例子: 下面的關(guān)

31、系 物資價(jià)稅表不滿足第一范式的條件，不是第一范式。 去掉可分割的數(shù)據(jù)項(xiàng)后，可得到下面的關(guān)系，它已是第一范式。 物資編碼物資編碼 物資名稱(chēng)物資名稱(chēng)物資價(jià)稅物資價(jià)稅 物資金額物資金額 增值稅額增值稅額 0101003生鐵生鐵600.00102.00物資編碼物資編碼物資名稱(chēng)物資名稱(chēng)物資金額物資金額增值稅額增值稅額 0101003生鐵生鐵600.00102.00 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P435.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展例子: 下面的關(guān)系模式中，主碼為“教師代碼”。非主屬性“院系名稱(chēng)”依賴(lài)于主碼“教師代碼”，而“院系負(fù)責(zé)人”又依賴(lài)于“院系名稱(chēng)”。因此，“院系負(fù)責(zé)人”傳遞依賴(lài)于

32、主碼“教師代碼”，該關(guān)系不是第三范式。教師代碼教師代碼教師名稱(chēng)教師名稱(chēng)院系名稱(chēng)院系名稱(chēng)院系負(fù)責(zé)人院系負(fù)責(zé)人 Y0001江濤江濤應(yīng)用學(xué)院應(yīng)用學(xué)院李利華李利華 Y0002張為張為應(yīng)用學(xué)院應(yīng)用學(xué)院李利華李利華 Y0003何麗麗何麗麗應(yīng)用學(xué)院應(yīng)用學(xué)院李利華李利華 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P445.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展 上例中消除傳遞依賴(lài)關(guān)系的辦法是將關(guān)系“教師”分解為如下兩個(gè)滿足第三范式的關(guān)系：（教師代碼，教師名稱(chēng)，院系名稱(chēng)，院系負(fù)責(zé)人） l 教師（教師代碼，教師名稱(chēng)，院系名稱(chēng)）l 院系（院系名稱(chēng)，院系負(fù)責(zé)人） 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P455

33、.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展 規(guī)范化小結(jié)：l 在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)關(guān)系模式的基本要求是滿足第一范式，這樣的關(guān)系模式就是合法的，允許的，但有些關(guān)系模式存在數(shù)據(jù)冗余、存儲(chǔ)操作異常等不足，因此，要進(jìn)一步改善關(guān)系模式，這就是規(guī)范化的目的。l 關(guān)系模式的規(guī)范化過(guò)程是采用投影分解的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，分解時(shí)應(yīng)注意保證分解前和分解后的等價(jià)性。 l 規(guī)范化等級(jí)的選擇要綜合考慮多種因素，要在減少數(shù)據(jù)冗余、消除存儲(chǔ)操作異常和響應(yīng)時(shí)間之間做出合理的折中。一般而言，規(guī)范化等級(jí)越高，檢索時(shí)需要的連接操作就越多，DBMS的開(kāi)銷(xiāo)就越大，響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)。l 實(shí)際研制和開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)時(shí)，多采用3NF和BCNF. 版權(quán)所有 2011-2015

34、 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P465.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展 數(shù)據(jù)庫(kù)是信息系統(tǒng)的核心組成部分。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)在信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)中占有重要的地位，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的質(zhì)量將影響信息系統(tǒng)的運(yùn)行效率及用戶對(duì)數(shù)據(jù)使用的滿意度。 如何根據(jù)企業(yè)中用戶的需求及企業(yè)生存環(huán)境，在指定的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)上，設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯模型，最后構(gòu)建成企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)。這是一個(gè)。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P475.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展一、信息的轉(zhuǎn)換 信息是人們提供關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界客觀存在事物的反映，數(shù)據(jù)則是用來(lái)表示信息的一種符號(hào)。若要將反映客觀事物狀態(tài)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)一定的組織，成為計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)，將經(jīng)歷三個(gè)不同的狀態(tài)：,如下

35、圖所示。 在不同的世界中使用的概念與術(shù)語(yǔ)是不同的，但它們?cè)谵D(zhuǎn)換過(guò)程中都有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，如下表所示。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P485.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展圖圖 三個(gè)不同的世界三個(gè)不同的世界 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P495.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展表表 三個(gè)不同的世界術(shù)語(yǔ)對(duì)照三個(gè)不同的世界術(shù)語(yǔ)對(duì)照客觀世界信息世界（概念世界）計(jì)算機(jī)世界（數(shù)據(jù)世界）組織（事物及其聯(lián)系）實(shí)體及其聯(lián)系（概念模型）數(shù)據(jù)庫(kù)（數(shù)據(jù)模型）事物類(lèi)（總體）實(shí)體集文件事物（對(duì)象、個(gè)體）實(shí)體記錄特征（性質(zhì)）屬性數(shù)據(jù)項(xiàng) 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P50

36、5.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展例如：l 現(xiàn)實(shí)世界中一個(gè)“事物”，對(duì)應(yīng)于信息世界中的一個(gè)“實(shí)體”。l 實(shí)體可以是一個(gè)學(xué)生、一個(gè)零件或一張訂貨合同。l 事物總有一些來(lái)反映事物的特征，實(shí)體對(duì)應(yīng)也有一些來(lái)反映實(shí)體的特征，如學(xué)生的學(xué)號(hào)、姓名等。l 實(shí)體的屬性在計(jì)算機(jī)世界中用描述，實(shí)體屬性的集合在計(jì)算機(jī)世界中用描述。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P515.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展l 具有相同屬性的事物的集合，如一群學(xué)生、一群教師、授課計(jì)劃，就形成了。它們是信息世界中的（簡(jiǎn)稱(chēng)實(shí)體），在計(jì)算機(jī)世界中，則形成一個(gè)個(gè)，如學(xué)生文件、教師文件和課程計(jì)劃文件 。l 涉及同一事務(wù)的事物有多個(gè)，相互之間又

37、有錯(cuò)綜，如學(xué)生、教師授課計(jì)劃的教學(xué)系統(tǒng)，因此反映在信息世界就有（學(xué)習(xí)關(guān)系），反映在計(jì)算機(jī)世界就形成了（許多邏輯數(shù)據(jù)文件的集合）。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P525.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展二、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)步驟 （1） 對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行需求分析。 對(duì)現(xiàn)實(shí)世界要處理的對(duì)象（組織、部門(mén)企業(yè)等）進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查。調(diào)查的重點(diǎn)是“數(shù)據(jù)”和“處理”，通過(guò)調(diào)查獲得每個(gè)信息使用者對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的要求。 1、了解組織機(jī)構(gòu)情況，為分析信息流做準(zhǔn)備。2、了解各部門(mén)業(yè)務(wù)情況，調(diào)查各部門(mén)輸入和使用的數(shù)據(jù)及處理數(shù)據(jù)的方式與算法。3、確定數(shù)據(jù)庫(kù)的信息組成及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)

38、安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P535.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展二、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)步驟 （2） 建立信息世界中E-R（概念）模型 E-entity代表實(shí)體，R-relation代表關(guān)系。E-R圖就是描述實(shí)體間關(guān)系的圖解。通過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的需求分析，應(yīng)用“E-R圖”建立信息世界中的實(shí)體、屬性和實(shí)體間聯(lián)系的概念模型，從而轉(zhuǎn)入信息世界。 建立概念模型分兩步走： 第一步：建立分E-R圖； 第二步：綜合分E-R圖，產(chǎn)生總E-R圖。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P545.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展二、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)步驟 （3） 從E-R圖導(dǎo)出計(jì)算機(jī)世界的關(guān)系數(shù)據(jù)模型l E-R圖是建立數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)。l 從E

39、-R圖出發(fā)導(dǎo)出計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上安裝的DBMS所能接受的數(shù)據(jù)模型，這一步工作在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中稱(chēng)為邏輯設(shè)計(jì)。l 重點(diǎn)掌握由E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系數(shù)據(jù)模型，即把E-R圖轉(zhuǎn)換為一個(gè)個(gè)關(guān)系框架，使之相互聯(lián)系構(gòu)成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)化了的數(shù)據(jù)模型，轉(zhuǎn)化的原則如下： 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P555.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展二、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)步驟 1、E-R圖中的每個(gè)實(shí)體，都相應(yīng)地轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系，該關(guān)系包括對(duì)應(yīng)實(shí)體的全部屬性，并應(yīng)根據(jù)該關(guān)系表達(dá)的語(yǔ)義確定出關(guān)鍵字，因?yàn)殛P(guān)系中的關(guān)鍵字屬性是實(shí)現(xiàn)不同關(guān)系聯(lián)系的主要手段。2、對(duì)于E-R圖中聯(lián)系，根據(jù)不同的聯(lián)系方式，或?qū)⒙?lián)系反映在關(guān)系中，或?qū)⒙?lián)系轉(zhuǎn)換成一個(gè)關(guān)系。

40、 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P565.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展三、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)實(shí)例：某學(xué)院“教學(xué)管理”數(shù)據(jù)庫(kù)模型的設(shè)計(jì) （1） 設(shè)計(jì)“系和教師關(guān)系”的分E-R圖。l 該學(xué)院下設(shè)四個(gè)系：管理工程系、會(huì)計(jì)系、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)系和信息管理系。每個(gè)系有一個(gè)系主任主管該系工作，則將系設(shè)為一個(gè)實(shí)體，該實(shí)體具有以下屬性：系代號(hào)、系名、系主任名、辦公地點(diǎn)、電話。其中系代號(hào)是主關(guān)鍵字，如圖示。l 該學(xué)院聘請(qǐng)了一定數(shù)量的專(zhuān)職教師。則將“教師” 設(shè)為一個(gè)實(shí)體，該實(shí)體具有以下屬性：教師編號(hào)、教師 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P575.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展 姓名、專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)。其中教

41、師編號(hào)是主關(guān)鍵字，如圖示。l 學(xué)院聘請(qǐng)教師后，分配到各系。一個(gè)系有多個(gè)教師；一個(gè)教師只能屬于一個(gè)系。系實(shí)體與教師實(shí)體之間發(fā)生一對(duì)多（1：m）的“分配”聯(lián)系。如圖示。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P585.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P595.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展 （2） 設(shè)計(jì)“學(xué)生和課程關(guān)系”的分E-R圖。l 學(xué)院每年招收新生，分配到各個(gè)專(zhuān)業(yè)。則將“學(xué)生”設(shè)為一個(gè)實(shí)體，該實(shí)體具有如下屬性：學(xué)號(hào)、姓名、性別、年齡、系代號(hào)，其中學(xué)號(hào)為主關(guān)鍵字。l 學(xué)院制訂了教學(xué)計(jì)劃，設(shè)置多項(xiàng)課程。則將“課程”設(shè)為一個(gè)實(shí)體，該實(shí)體具有如下屬性

42、：課程號(hào)、課程名、學(xué)分。設(shè)課程號(hào)為主關(guān)鍵字。l 學(xué)生根據(jù)專(zhuān)業(yè)要求，每年學(xué)習(xí)多門(mén)課程，每門(mén)課程則被多個(gè)學(xué)生選讀。學(xué)生必須參加考試，獲取成績(jī)。因此， 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P605.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展 成績(jī)屬于學(xué)生和課程發(fā)生聯(lián)系后產(chǎn)生的屬性?！皩W(xué)生和課程關(guān)系”分E-R圖見(jiàn)下圖。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P615.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展 （5） 將學(xué)院“教學(xué)管理”的E-R圖所描述的信息（概念）世界中的概念模型轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)上由關(guān)系型DBMS支持的關(guān)系數(shù)據(jù)模型。 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)原則中有：一是將所有的實(shí)體轉(zhuǎn)化為關(guān)系；二是根據(jù)不同的聯(lián)系方式，將聯(lián)系反

43、映在關(guān)系中或?qū)⒙?lián)系轉(zhuǎn)換成關(guān)系。（具體過(guò)程略，見(jiàn)教材P187). 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P625.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展 （3） 設(shè)計(jì)“教師和課程關(guān)系”的分E-R圖。l教師在教學(xué)活動(dòng)中與課程發(fā)生聯(lián)系。一個(gè)教師可以上多門(mén)課程；一門(mén)課程也可以由多個(gè)教師講授。教師授課任務(wù)完成后，將被學(xué)生和院方評(píng)估。因此，“教師與課程關(guān)系”的分E-R圖見(jiàn)上圖。（4）將上述三個(gè)分E-R圖綜合，建立學(xué)院教學(xué)管理總E-R圖。l由于學(xué)院教學(xué)管理各分E-R圖中，教師與課程是同名實(shí)體，根據(jù)綜合分E-R圖的原則：消除同名實(shí)體，則教學(xué)管理總E-R圖如上圖所示。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與

44、管理學(xué)院P635.5 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和商業(yè)智能p 決策對(duì)企業(yè)管理越來(lái)越重要 目前，企業(yè)面臨的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，企業(yè)的決策任務(wù)越來(lái)越重，決策頻率越來(lái)越高，多數(shù)企業(yè)都開(kāi)始重視信息的策略性?xún)r(jià)值，重視數(shù)據(jù)分析。p 企業(yè)積累了大量的寶貴數(shù)據(jù) 隨著信息技術(shù)在企業(yè)的廣泛應(yīng)用，企業(yè)通過(guò)傳統(tǒng)的文件方式和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)存儲(chǔ)并積累了大量數(shù)據(jù)，也為數(shù)據(jù)分析和利用提供了重要的基礎(chǔ)。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P645.5 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和商業(yè)智能p 企業(yè)有可能通過(guò)數(shù)據(jù)分析作出優(yōu)化的決策 有了前面兩個(gè)條件，企業(yè)在面對(duì)數(shù)據(jù)資源時(shí)，不再是簡(jiǎn)單地處理數(shù)據(jù)，而是更多地關(guān)注如何使用數(shù)據(jù)，采用了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、聯(lián)機(jī)分析處理、數(shù)據(jù)

45、挖掘和商業(yè)智能等新興技術(shù)。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P655.5 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和商業(yè)智能一、概念 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)之父W.H.Inmon的定義： 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P665.5 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和商業(yè)智能l 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是一個(gè)大的數(shù)據(jù)集合；l 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的目標(biāo)是支持企業(yè)的管理決策；l 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和組織方式是面向主題的，即根據(jù)分析主題的需求把所有相關(guān)數(shù)據(jù)組織在一起；l 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)內(nèi)容不再是零散或細(xì)節(jié)的，而是集成和綜合的，已經(jīng)消除了數(shù)據(jù)在表達(dá)上和含義上的不一致性；l 由于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)加上了時(shí)間維度，數(shù)據(jù)修改的可能性就很小，幾乎不用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的u

46、pdate操作，因此數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù) 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P675.5 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和商業(yè)智能是非易失的；另一方面，正是由于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中所有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都是針對(duì)某時(shí)間點(diǎn)的，隨著時(shí)間的變化，不斷需要載入新的數(shù)據(jù)，或者淘汰舊的數(shù)據(jù)，即是隨時(shí)間變化的。 二、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)來(lái)源 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)都來(lái)自于許多不同的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)，并按主題進(jìn)行數(shù)據(jù)組織，如下圖示。 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入一般需要ETL（extract-transform-load，即數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換、裝載）工具，ETL過(guò)程包括數(shù)據(jù)抽取 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P685.5 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和商業(yè)智能（extract

47、）、轉(zhuǎn)換（transform）、清洗（cleansing）、裝載（load）等環(huán)節(jié)，最終按照預(yù)先定義好的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)模型，將數(shù)據(jù)加載到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中去。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P695.5 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和商業(yè)智能一、概念的提出 “聯(lián)機(jī)分析處理（on-line analytical processing，OLAP）”是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的奠基人E.F.Codd于1993年提出的，主要是對(duì)于大量的的綜合、分析和歸納。二、OLAP的特征及應(yīng)用l 一個(gè)主要操作是“多維分析”，即通過(guò)對(duì)信息的多種可能的觀察形式進(jìn)行快速、穩(wěn)定、一致和交互性的存取，允許管理決策人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析。 版權(quán)所有 2

48、011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P705.5 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和商業(yè)智能l 多維分析是建立在“多維視圖”的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。多維視圖是多維度的立體結(jié)構(gòu)，即包含了若干層的行和列，數(shù)據(jù)的表示用不同層次中的不同緯度表達(dá)，表示數(shù)據(jù)的多維度信息稱(chēng)為超立體結(jié)構(gòu)（cube），如下圖所示。 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P715.5 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和商業(yè)智能 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P725.5 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和商業(yè)智能一、概念的提出 數(shù)據(jù)挖掘（data mining）是從大量數(shù)據(jù)中自動(dòng)發(fā)現(xiàn)隱藏的有用知識(shí)的過(guò)程，是從大量數(shù)據(jù)中挖掘“寶藏”的過(guò)程。二、數(shù)據(jù)挖掘的內(nèi)涵 數(shù)據(jù)挖掘發(fā)現(xiàn)的知識(shí)有：l 行為模式l 數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)l 變化趨勢(shì)l 異常情況和有意義的結(jié)構(gòu) 版權(quán)所有 2011-2015 長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院P735.5 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和商業(yè)智能三、數(shù)據(jù)挖掘和OLAP的區(qū)別l 數(shù)據(jù)挖掘和OLAP都是使用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)的重要工具。l OLAP工具主要是展現(xiàn)數(shù)據(jù)，啟發(fā)數(shù)據(jù)分析