第7章 信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)

1、計算機(jī)基礎(chǔ)計算機(jī)基礎(chǔ) 數(shù)學(xué)計算機(jī)科學(xué)學(xué)院數(shù)學(xué)計算機(jī)科學(xué)學(xué)院第第7章章 信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)內(nèi)內(nèi)容提要容提要7.1信息系統(tǒng)7.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)7.3小型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)Access7.4大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SQL Server 7.1 信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)v介紹信息系統(tǒng)的有關(guān)概念和應(yīng)用示例介紹信息系統(tǒng)的有關(guān)概念和應(yīng)用示例，簡單，簡單闡述闡述信息系統(tǒng)的應(yīng)用方式信息系統(tǒng)的應(yīng)用方式 。7.1.1 信息系統(tǒng)的概念信息系統(tǒng)的概念v信息系統(tǒng)是指基于計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)，并融信息系統(tǒng)是指基于計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)，并融合各種現(xiàn)代管理理論、合各種現(xiàn)代管理理論、 現(xiàn)代管理方法于一體，收現(xiàn)代管理方法于一體

2、，收集、存儲、處理和傳播各種類型的信息，最終服集、存儲、處理和傳播各種類型的信息，最終服務(wù)于管理和決策的有完整功能的集合體。務(wù)于管理和決策的有完整功能的集合體。 v計算機(jī)信息系統(tǒng)是指由計算機(jī)及其相關(guān)的和配套計算機(jī)信息系統(tǒng)是指由計算機(jī)及其相關(guān)的和配套的設(shè)備、設(shè)施（含網(wǎng)絡(luò)）構(gòu)成的，按照一定的應(yīng)的設(shè)備、設(shè)施（含網(wǎng)絡(luò)）構(gòu)成的，按照一定的應(yīng)用目標(biāo)和規(guī)則對信息進(jìn)行采集、加工、存儲、傳用目標(biāo)和規(guī)則對信息進(jìn)行采集、加工、存儲、傳輸、檢索等處理的人機(jī)系統(tǒng)。輸、檢索等處理的人機(jī)系統(tǒng)。 7.1.2 典型的信息系統(tǒng)典型的信息系統(tǒng)v管理信息系統(tǒng)管理信息系統(tǒng) ：進(jìn)行信息的收集、傳輸、加工、進(jìn)行信息的收集、傳輸、加工、儲存

3、、更新和維護(hù)，支持企業(yè)的高層決策、中層儲存、更新和維護(hù)，支持企業(yè)的高層決策、中層控制、基層運(yùn)作的集成化的人機(jī)系統(tǒng)控制、基層運(yùn)作的集成化的人機(jī)系統(tǒng) 。典型的信息系統(tǒng)（續(xù)）典型的信息系統(tǒng)（續(xù)）v決策支持系統(tǒng)決策支持系統(tǒng) ：以計算機(jī)技術(shù)、仿真技術(shù)和信息以計算機(jī)技術(shù)、仿真技術(shù)和信息技術(shù)為手段，針對半結(jié)構(gòu)化的決策問題，支持決技術(shù)為手段，針對半結(jié)構(gòu)化的決策問題，支持決策活動的具有智能作用的人機(jī)系統(tǒng)策活動的具有智能作用的人機(jī)系統(tǒng) 。7.1.3 信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫的關(guān)系信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫的關(guān)系v1 1、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是存儲信息和協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)的平臺、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是存儲信息和協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)的平臺 。v2 2、信息管理系統(tǒng)是在數(shù)據(jù)庫的

4、基礎(chǔ)上所作的應(yīng)用、信息管理系統(tǒng)是在數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上所作的應(yīng)用開發(fā)開發(fā) 。7.2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)關(guān)系數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)v本節(jié)本節(jié)介紹數(shù)據(jù)庫技術(shù)相關(guān)的一些基本概念。介紹數(shù)據(jù)庫技術(shù)相關(guān)的一些基本概念。 7.2.1 數(shù)據(jù)庫基本概念數(shù)據(jù)庫基本概念v1 1、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)(Data)(Data)v2 2、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫(Database)(Database)v3 3、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)(DBMS)（1 1）什么是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）什么是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（2 2）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能是什么）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能是什么v4 4、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DBS)(DBS)數(shù)據(jù)舉例數(shù)據(jù)舉例v 學(xué)生檔案中的學(xué)

5、生記錄學(xué)生檔案中的學(xué)生記錄（李明，男，（李明，男，1972，江蘇，計算機(jī)系，江蘇，計算機(jī)系，1990）v 數(shù)據(jù)的解釋數(shù)據(jù)的解釋n語義：學(xué)生姓名、性別、出生年月、籍貫、所在系別、語義：學(xué)生姓名、性別、出生年月、籍貫、所在系別、入學(xué)時間入學(xué)時間n解釋：李明是個大學(xué)生，解釋：李明是個大學(xué)生，1972年出生，江蘇人，年出生，江蘇人，1990年考入計算機(jī)系年考入計算機(jī)系數(shù)據(jù)庫舉例數(shù)據(jù)庫舉例學(xué)學(xué)生生登登記記表表學(xué)學(xué) 號號姓姓 名名年年 令令性性 別別系系 名名年年 級級95004王王小小明明19女女社社會會學(xué)學(xué)9595006黃黃大大鵬鵬20男男商商品品學(xué)學(xué)9595008張張文文斌斌18女女法法律律學(xué)學(xué)95

6、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)v什么是什么是DBMSDBMSn數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（Database Management System，簡稱DBMS）是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。vDBMSDBMS的用途的用途n科學(xué)地組織和存儲數(shù)據(jù)、高效地獲取和維護(hù)數(shù)據(jù)DBMS的主要功能的主要功能v數(shù)據(jù)定義功能數(shù)據(jù)定義功能 提供數(shù)據(jù)定義語言提供數(shù)據(jù)定義語言(DDL) 定義數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象定義數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象v數(shù)據(jù)操縱功能數(shù)據(jù)操縱功能: :提供數(shù)據(jù)操縱語言提供數(shù)據(jù)操縱語言(DML)(DML) 操縱數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的基本操作操縱數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的基本操作 (查詢、插入、刪除和修改查詢、插入、刪除和修改

7、)DBMS的主要功能的主要功能v數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行管理數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行管理 保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、 多用戶對數(shù)據(jù)的并發(fā)使用多用戶對數(shù)據(jù)的并發(fā)使用 發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù)發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù)v數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能( (實(shí)用程序?qū)嵱贸绦? ) 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)批量裝載數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)批量裝載 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲 介質(zhì)故障恢復(fù)介質(zhì)故障恢復(fù) 數(shù)據(jù)庫的重組織數(shù)據(jù)庫的重組織 性能監(jiān)視等性能監(jiān)視等7.2.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成v什么是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)什么是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)n數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（Database System，簡稱簡稱DBS）是指是指在計算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)

8、庫后的系統(tǒng)構(gòu)成。在計算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構(gòu)成。n在不引起混淆的情況下，常常把數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)簡稱為數(shù)據(jù)在不引起混淆的情況下，常常把數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)簡稱為數(shù)據(jù)庫。庫。v數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成n由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）、應(yīng)用系由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員（和用戶）構(gòu)成。統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員（和用戶）構(gòu)成。7.2.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式v內(nèi)模式、概念模式和外模式內(nèi)模式、概念模式和外模式 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序n-1應(yīng)用程序n外模式1外模式m模 式內(nèi)模式數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)模式/內(nèi)模式映像外模式/模式映像7.2.

9、4 關(guān)系數(shù)據(jù)模型關(guān)系數(shù)據(jù)模型v數(shù)據(jù)模型：是指在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中表示數(shù)據(jù)之間的數(shù)據(jù)模型：是指在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中表示數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系的模型邏輯關(guān)系的模型 。v關(guān)系模型：是用二維表的形式表示實(shí)體和實(shí)體間關(guān)系模型：是用二維表的形式表示實(shí)體和實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型 。關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)v在在用戶觀點(diǎn)用戶觀點(diǎn)下，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張下，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，它由行和列組成。二維表，它由行和列組成。學(xué)學(xué) 號號姓姓 名名年年 齡齡性性 別別系系 名名年年 級級2005004王小明王小明19女女社會學(xué)社會學(xué)20052005006黃大鵬黃大鵬20男男商品學(xué)

10、商品學(xué)20052005008張文斌張文斌18女女法律法律2005學(xué)生登記表學(xué)生登記表屬性屬性元組元組關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）v關(guān)系必須是規(guī)范化的，最基本的規(guī)范條件：關(guān)系關(guān)系必須是規(guī)范化的，最基本的規(guī)范條件：關(guān)系的每一個分量必須是一個不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)的每一個分量必須是一個不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng), , 不允不允許表中還有表許表中還有表 圖中工資和扣除是可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)圖中工資和扣除是可分的數(shù)據(jù)項(xiàng) , ,不符合關(guān)系模不符合關(guān)系模型要求型要求 職工號職工號姓名姓名職職 稱稱工工 資資扣扣 除除實(shí)實(shí) 發(fā)發(fā)基基 本本津津 貼貼職務(wù)職務(wù)房房 租租水水 電電86051陳陳 某某講講 師師13

11、0512005016011222837.2.5 關(guān)系數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)庫v關(guān)系數(shù)據(jù)庫：一種將數(shù)據(jù)匯集到一個或者多個獨(dú)關(guān)系數(shù)據(jù)庫：一種將數(shù)據(jù)匯集到一個或者多個獨(dú)特的表中的數(shù)據(jù)庫，表通過相關(guān)表的聯(lián)系字段彼特的表中的數(shù)據(jù)庫，表通過相關(guān)表的聯(lián)系字段彼此關(guān)聯(lián)。此關(guān)聯(lián)。 v關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) v關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的關(guān)鍵字：關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的關(guān)鍵字：侯選關(guān)鍵字侯選關(guān)鍵字 、主關(guān)主關(guān)鍵字鍵字 、公共關(guān)鍵字公共關(guān)鍵字 、外關(guān)鍵字外關(guān)鍵字 。v關(guān)系的三類完整性約束關(guān)系的三類完整性約束 關(guān)系數(shù)據(jù)庫（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)庫（續(xù)）該數(shù)據(jù)庫中包含該數(shù)據(jù)庫中包含6 6張表，分別描述學(xué)生、班級、課程、教師、選課、張表，分

12、別描述學(xué)生、班級、課程、教師、選課、優(yōu)異生優(yōu)異生6 6個實(shí)體，可以支持實(shí)現(xiàn)一個簡單的教務(wù)管理系統(tǒng)。個實(shí)體，可以支持實(shí)現(xiàn)一個簡單的教務(wù)管理系統(tǒng)。學(xué)生表中，有2個候選關(guān)鍵字：“學(xué)號”， “姓名”。可以從其中選擇任何一個做主關(guān)鍵字。那選哪個呢？“姓名”做主關(guān)鍵還是有些限制（不能重名）；“學(xué)號”簡潔，使用方便，被用來唯一區(qū)分學(xué)生，所以該表選“學(xué)號”作主關(guān)鍵字最合適。關(guān)系數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)庫-主關(guān)鍵字主關(guān)鍵字7.2.6 關(guān)系的基本運(yùn)算關(guān)系的基本運(yùn)算v傳統(tǒng)的集合運(yùn)算傳統(tǒng)的集合運(yùn)算 并并交交差差廣義笛卡兒積廣義笛卡兒積 v專門的關(guān)系運(yùn)算專門的關(guān)系運(yùn)算 投影投影選擇選擇連接連接例例文學(xué)社表和合唱團(tuán)表的并運(yùn)算。文學(xué)

13、社表R合唱團(tuán)表SSR 傳統(tǒng)的集合運(yùn)算傳統(tǒng)的集合運(yùn)算并并SR 例文學(xué)社表和合唱團(tuán)表的交運(yùn)算。文學(xué)社表R合唱團(tuán)表S傳統(tǒng)的集合運(yùn)算傳統(tǒng)的集合運(yùn)算交交SR 例文學(xué)社表和合唱團(tuán)表的差運(yùn)算。 文學(xué)社表R合唱團(tuán)表S傳統(tǒng)的集合運(yùn)算傳統(tǒng)的集合運(yùn)算差差 文學(xué)社表R 課程表USR傳統(tǒng)的集合運(yùn)算傳統(tǒng)的集合運(yùn)算廣義笛卡爾積廣義笛卡爾積文學(xué)社表R)(R“男”性別例例文學(xué)社表的選擇運(yùn)算：找出所有男學(xué)生。專門的關(guān)系運(yùn)算專門的關(guān)系運(yùn)算選擇選擇)(R姓名，性別文學(xué)社表R例例文學(xué)社表的投影運(yùn)算：查看成員的姓名和性別。專門的關(guān)系運(yùn)算專門的關(guān)系運(yùn)算投影投影例例文學(xué)社表R和課程表U的聯(lián)接運(yùn)算。文學(xué)社表R課程表UR和U等值聯(lián)接（聯(lián)接條件為

14、：R.學(xué)號=U.學(xué)號 ）專門的關(guān)系運(yùn)算專門的關(guān)系運(yùn)算聯(lián)接聯(lián)接7.2.7關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言SQL vSQLSQL語言的優(yōu)點(diǎn)語言的優(yōu)點(diǎn) 非過程化語言非過程化語言 統(tǒng)一的語言統(tǒng)一的語言 公共語言公共語言 vSQLSQL應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例SQL舉例舉例 例例 將一個新學(xué)生記錄將一個新學(xué)生記錄（學(xué)號：（學(xué)號：9502095020；姓名：陳冬；性別：男；所在系：；姓名：陳冬；性別：男；所在系：ISIS；年齡：年齡：1818歲）插入到歲）插入到StudentStudent表中。表中。 INSERTINSERT INTO Student INTO Student VALUES (95020 VALUE

15、S (95020， 陳冬陳冬 ， 男男 ，ISIS，18)18)SQL舉例（續(xù)）舉例（續(xù)） 例例 將學(xué)生將學(xué)生9500195001的年齡改為的年齡改為2222歲。歲。 UPDATE StudentUPDATE Student SET Sage=22 SET Sage=22 WHERE WHERE SnoSno= 95001 = 95001 SQL舉例（續(xù)）舉例（續(xù)） 例例 在信息系學(xué)生的視圖中找出年齡小于在信息系學(xué)生的視圖中找出年齡小于2020歲的歲的學(xué)生。學(xué)生。 SELECT Sno，Sage FROM IS_Student WHERE Sage20；7.2.8 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的設(shè)計方法關(guān)系數(shù)據(jù)

16、庫的設(shè)計方法 v需求分析階段需求分析階段 v概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段 v邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段 v數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計階段數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計階段 v數(shù)據(jù)庫實(shí)施階段數(shù)據(jù)庫實(shí)施階段 v數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)階段數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)階段 7.3 小型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)小型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)Access v7.3.1 Access7.3.1 Access的基本對象的基本對象 v索引索引v表表v查詢查詢v窗體窗體v報表報表v宏宏v模塊模塊7.3.2 Access的數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)類型 v文本文本v備注備注v數(shù)字?jǐn)?shù)字v日期日期/ /時間時間 v貨幣貨幣v自動編號自動編號 v是是/ /否否 vOLEOLE對象對象 v超

17、級鏈接超級鏈接 v查閱向?qū)Р殚喯驅(qū)?7.3.3 Access的字段屬性的字段屬性 v字段大?。杭醋侄蔚拈L度字段大?。杭醋侄蔚拈L度 v字段格式：用來確定數(shù)據(jù)在屏幕上的顯示方式以字段格式：用來確定數(shù)據(jù)在屏幕上的顯示方式以及打印方式及打印方式 v輸入掩碼：用來設(shè)置字段中的數(shù)據(jù)輸入格式，并輸入掩碼：用來設(shè)置字段中的數(shù)據(jù)輸入格式，并限制不符規(guī)格的文字或符號輸入限制不符規(guī)格的文字或符號輸入 v默認(rèn)值默認(rèn)值 v有效性規(guī)則與有效性文本有效性規(guī)則與有效性文本7.4 大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SQL Server vSQL ServerSQL Server簡介簡介 v舉例說明如何在舉例說明如何在SQL Server 2012SQL Server 2012中創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫和中創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫表數(shù)據(jù)庫表 。vSQL Server 2012SQL Server 2012創(chuàng)建視圖創(chuàng)建視圖 v備份、還原數(shù)據(jù)庫備份、