數(shù)據(jù)庫的概念與用途

1、數(shù)據(jù)庫的概念與用途數(shù)據(jù)庫的概念什么是數(shù)據(jù)庫呢 ?當(dāng)人們從不同的角度來描述這一概念時就有不同的定義（ 當(dāng)然是描述性的 ） 。例如，稱數(shù)據(jù)庫是一個 “記錄保存系統(tǒng) ”（該定義強(qiáng)調(diào)了數(shù)據(jù)庫是若干記錄的集合） 。又如稱數(shù)據(jù)庫是 “人們?yōu)榻鉀Q特定的任務(wù)，以一定的組織方式存儲在一起的相關(guān)的數(shù)據(jù)的集 合”（ 該定義側(cè)重于數(shù)據(jù)的組織 ） 。更有甚者稱數(shù)據(jù)庫是 “一個數(shù)據(jù)倉庫 ”。當(dāng)然，這種說法雖 然形象，但并不嚴(yán)謹(jǐn)。嚴(yán)格地說，數(shù)據(jù)庫是 “按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、 存儲和管理數(shù)據(jù)的倉庫 ”。 在經(jīng)濟(jì)管理的日常工作中，常常需要把某些相關(guān)的數(shù)據(jù)放進(jìn)這樣“倉庫 ”，并根據(jù)管理的需要進(jìn)行相應(yīng)的處理。例如，企業(yè)或事業(yè)單位的人

2、事部門常常要把本單位職工的基本情況 （ 職 工號、姓名、年齡、性別、籍貫、工資、簡歷等） 存放在表 20.6.3 中，這張表就可以看成是一個數(shù)據(jù)庫。有了這個 “數(shù)據(jù)倉庫 ”我們就可以根據(jù)需要隨時查詢某職工的基本情況，也可 以查詢工資在某個范圍內(nèi)的職工人數(shù)等等。 這些工作如果都能在計算機(jī)上自動進(jìn)行， 那我們 的人事管理就可以達(dá)到極高的水平。 此外，在財務(wù)管理、 倉庫管理、生產(chǎn)管理中也需要建立 眾多的這種 “數(shù)據(jù)庫 ”，使其可以利用計算機(jī)實現(xiàn)財務(wù)、倉庫、生產(chǎn)的自動化管理。J.Martin 給數(shù)據(jù)庫下了一個比較完整的定義： 數(shù)據(jù)庫是存儲在一起的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合， 這些數(shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)化的， 無有害的或不必要

3、的冗余， 并為多種應(yīng)用服務(wù)； 數(shù)據(jù)的存儲獨立于使 用它的程序； 對數(shù)據(jù)庫插入新數(shù)據(jù)， 修改和檢索原有數(shù)據(jù)均能按一種公用的和可控制的方式 進(jìn)行。當(dāng)某個系統(tǒng)中存在結(jié)構(gòu)上完全分開的若干個數(shù)據(jù)庫時，則該系統(tǒng)包含一個 “數(shù)據(jù)庫集 合”。數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點使用數(shù)據(jù)庫可以帶來許多好處： 如減少了數(shù)據(jù)的冗余度， 從而大大地節(jié)省了數(shù)據(jù)的存儲 空間； 實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的充分共享等等。 此外， 數(shù)據(jù)庫技術(shù)還為用戶提供了非常簡便的使用手 段使用戶易于編寫有關(guān)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序。 特別是近年來推出的微型計算機(jī)關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系 統(tǒng)dBASELL操作直觀，使用靈活，編程方便，環(huán)境適應(yīng)廣泛（一般的十六位機(jī)，如IBM/PC/XT, 國產(chǎn)長城

4、 0520 等均可運行種軟件 ） ，數(shù)據(jù)處理能力極強(qiáng)。 數(shù)據(jù)庫在我國正得到愈來愈廣泛的 應(yīng)用，必將成為經(jīng)濟(jì)管理的有力工具。數(shù)據(jù)庫是通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) （DBMS-DATABASEMANAGEMENYSTEM軟件來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的 存儲、管理與使用的 dBASELL就是一種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件。數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫種類數(shù)據(jù)庫通常分為層次式數(shù)據(jù)庫、 網(wǎng)絡(luò)式數(shù)據(jù)庫和關(guān)系式數(shù)據(jù)庫三種。 而不同的數(shù)據(jù)庫是 按不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來聯(lián)系和組織的。1. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所謂數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)的組織形式或數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。如果用D表示數(shù)據(jù)，用R表示數(shù)據(jù)對象之間存在的關(guān)系集合，則將 DS= （D, R）稱為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如

5、，設(shè)有一個電話號碼簿， 它記錄了 n 個人的名字和相應(yīng)的電話號碼。 為了方便地查找某人的電話號碼， 將人名和號碼 按字典順序排列， 并在名字的后面跟隨著對應(yīng)的電話號碼。 這樣， 若要查找某人的電話號碼 （假定他的名字的第一個字母是 Y），那么只須查找以 Y開頭的那些名字就可以了。該例中， 數(shù)據(jù)的集合D就是人名和電話號碼， 它們之間的聯(lián)系 R就是按字典順序的排列， 其相應(yīng)的數(shù) 據(jù)結(jié)構(gòu)就是DS= （D, R），即一個數(shù)組。（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)種類 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)又分為數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是從邏輯的角度（即數(shù)據(jù)間的聯(lián)系和組織方式 ）來觀察數(shù)據(jù), 分析數(shù)據(jù), 與數(shù)據(jù)的存儲位置無關(guān)。 數(shù)據(jù)

6、的物理 結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)在計算機(jī)中存放的結(jié)構(gòu), 即數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)在計算機(jī)中的實現(xiàn)形式, 所以物理 結(jié)構(gòu)也被稱為存儲結(jié)構(gòu)。 本節(jié)只研究數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu), 并將反映和實現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)系的方法稱為 數(shù)據(jù)模型。目前, 比較流行的數(shù)據(jù)模型有三種, 即按圖論理論建立的層次結(jié)構(gòu)模型和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模型以及按關(guān)系理論建立的關(guān)系結(jié)構(gòu)模型。2. 層次、網(wǎng)狀和關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（1）層次結(jié)構(gòu)模型層次結(jié)構(gòu)模型實質(zhì)上是一種有根結(jié)點的定向有序樹 （ 在數(shù)學(xué)中 “樹”被定義為一個無回 的連通圖 ） 。這個組織結(jié)構(gòu)圖像一棵樹，校部就是樹根（ 稱為根結(jié)點 ） ，各系、專業(yè)、教師、學(xué)生等為枝點 （ 稱為結(jié)點 ） ，樹根與枝點之間的聯(lián)系稱為邊，樹根與邊

7、之比為 1:N ，即樹根只 有一個，樹枝有 N 個。（2）網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模型例如某醫(yī)院醫(yī)生、 病房和病人之間的聯(lián)系。 即每個醫(yī)生負(fù)責(zé)治療三個病人， 每個病房可 住一到四個病人。如果將醫(yī)生看成是一個數(shù)據(jù)集合，病人和病房分別是另外兩個數(shù)據(jù)集合， 那么醫(yī)生、病人和病房的比例關(guān)系就是M:N:P（即M個醫(yī)生，N個病人，P間病房）。這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是網(wǎng)狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它的一般結(jié)構(gòu)模型。記錄Ri（i = 1, 2, 8）滿足以下條件： 可以有一個以上的結(jié)點無雙親 （如 R1、 R2、 R3）。 至少有一個結(jié)點有多于一個以上的雙親。在醫(yī)生、病人、病房”例中，醫(yī)生集合有若干個結(jié)點（M個醫(yī)生結(jié)點）無雙親”，而病房”集合有P個

8、結(jié)點（即病房），并有一個以上 的“雙親”（即病人 ）。按照網(wǎng)狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)稱為網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其典型代表是DBTG（DataBase Task Group） 。用數(shù)學(xué)方法可將網(wǎng)狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。（3）關(guān)系結(jié)構(gòu)模型關(guān)系式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)把一些復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)歸結(jié)為簡單的二元關(guān)系（即二維表格形式 ）。例如某單位的職工關(guān)系就是一個二元關(guān)系。這個四行六列的表格的每一列稱為一個字段（即屬性），字段名相當(dāng)于標(biāo)題欄中的標(biāo)題 （屬性名稱 ）；表的每一行是包含了六個屬性 （工號、姓名、 年齡、性別、職務(wù)、工資 ） 的一個六元組，即一個人的記錄。這個表格清晰地反映出該單位 職工的基本情況。通常一個m

9、行、n列的二維表格的結(jié)構(gòu)。表中每一行表示一個記錄值，每一列表示一個屬性 （即字段或數(shù)據(jù)項 ）。該表一共有 m 個記錄。每個記錄包含 n 個屬性。作為一個關(guān)系的二維表，必須滿足以下條件：（1）表中每一列必須是基本數(shù)據(jù)項 （ 即不可再分解 ）。（2）表中每一列必須具有相同的數(shù)據(jù)類型（例如字符型或數(shù)值型 ）。（3）表中每一列的名字必須是唯一的。（4）表中不應(yīng)有內(nèi)容完全相同的行。（5）行的順序與列的順序不影響表格中所表示的信息的含義。由關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)被稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中， 對數(shù)據(jù)的操作幾乎全部建立在一個或多個關(guān)系表格上， 通過對這些關(guān) 系表格的分類、合并、連接或選取等運算

10、來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理。dBASEII 就是這類數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的典型代表。 對于一個實際的應(yīng)用問題 （如人事管理問題 ），有時需要多個關(guān)系才能實現(xiàn)。 用dBASEII建立起來的一個關(guān)系稱為一個數(shù)據(jù)庫（或稱數(shù)據(jù)庫文件），而把對應(yīng)多個關(guān)系建立起來的多個數(shù)據(jù)庫稱為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 dBASEII 的另一個重要功能是通過建立命令文件來實現(xiàn) 對數(shù)據(jù)庫的使用和管理， 對于一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相應(yīng)的命令序列文件， 稱為該數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用系 統(tǒng)。因此， 可以概括地說， 一個關(guān)系稱為一個數(shù)據(jù)庫，若干個數(shù)據(jù)庫可以構(gòu)成一個數(shù)據(jù)庫系 統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以派生出各種不同類型的輔助文件和建立它的應(yīng)用系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫的要求與特性為了使各種類型的數(shù)據(jù)

11、庫系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮它們的優(yōu)越性， 必須對數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的使 用提出一些明確的要求。1. 建立數(shù)據(jù)庫文件的要求（1）盡量減少數(shù)據(jù)的重復(fù)，使數(shù)據(jù)具有最小的冗余度。計算機(jī)早期應(yīng)用中的文件管理系 統(tǒng)，由于數(shù)據(jù)文件是用戶各自建立的， 幾個用戶即使有許多相同的數(shù)據(jù)也得放在各自的文件 中，因而造成存儲的數(shù)據(jù)大量重復(fù)， 浪費存儲空間。 數(shù)據(jù)庫技術(shù)正是為了克服這一缺點而出 現(xiàn)的，所以在組織數(shù)據(jù)的存儲時應(yīng)避免出現(xiàn)冗余。(2) 提高數(shù)據(jù)的利用率，使眾多用戶都能共享數(shù)據(jù)資源。(3) 注意保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性。這對某些需要歷史數(shù)據(jù)來進(jìn)行預(yù)測、決策的部門(如統(tǒng)計局、 銀行等)特別重要。(4) 注意同一數(shù)據(jù)描述方法的一致性，使

12、數(shù)據(jù)操作不致發(fā)生混亂。如一個人的學(xué)歷在人事檔案中是大學(xué)畢業(yè)，而在科技檔案中卻是大學(xué)程度，這樣就容易造成混亂。(5) 對于某些需要保密的數(shù)據(jù)，必須增設(shè)保密措施。(6) 數(shù)據(jù)的查找率高，根據(jù)需要數(shù)據(jù)應(yīng)能被及時維護(hù)。2. 數(shù)據(jù)庫文件的特征無論使用哪一種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，由它們所建立的數(shù)據(jù)庫文件都可以看成是具有相同性質(zhì)的記錄的集合，因而這些數(shù)據(jù)庫文件都有相同的特性：(1) 文件的記錄格式相同，長度相等。(2) 不同的行是不同的記錄，因而具有不同的內(nèi)容。(3) 不同的列表示不同的字段名，同一列中的數(shù)據(jù)的性質(zhì)(屬性)相同。(4) 每一行各列的內(nèi)容是不能分割的，但行的順序和列的順序不影響文件內(nèi)容的表達(dá)。3.

13、文件的分類對文件引用最多的是主文件和事物文件。其他的文件分類還包括表文件、備份文件、檔案的輸出文件等。下面將講述這些文件。(1) 主文件。主文件是某特定應(yīng)用領(lǐng)域的永久性的數(shù)據(jù)資源。主文件包含那些被定期存取以提供信息和經(jīng)常更新以反映最新狀態(tài)的記錄。典型的主文件有庫存文件、職工主文件和收帳主文件等。(2) 事務(wù)文件。事務(wù)文件包含著作為一個信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)活動(事務(wù))的那些記錄。這些事務(wù)被分批以構(gòu)成事務(wù)文件。例如，從每周工資卡上錄制下來的數(shù)分批存放在一個事務(wù)文件 上，然后對照工資清單文件進(jìn)行處理以便打印出工資支票和工資記錄簿。(3) 表文件。表文件是一些表格。之所以單獨建立表文件而不把表設(shè)計在程序中是

14、為了便于修改。例如，一個公用事業(yè)公司的稅率表或國內(nèi)稅務(wù)局的稅率就可以存儲在表中文件。(4) 備用文件。備用文件是現(xiàn)有生產(chǎn)性文件的一個復(fù)制品。一旦生產(chǎn)性文件受到破壞， 利用備用文件就可以重新建立生產(chǎn)性文件。(5) 檔案文件。檔案文件不是提供當(dāng)前處理使用的，而是保存起來作為歷史參照的。例如，國內(nèi)稅務(wù)局(IRS)可能要求檢查某個人最近 15年的歷史。實際上，檔案文件恰恰是在給 定時間內(nèi)工作的一個 快照”。(6) 輸出文件。輸出文件包含將要打印在打印機(jī)上的、顯在屏幕上的或者繪制在繪圖儀上的那些信息的數(shù)值映象。輸出文件可以是假脫機(jī)的”(存儲在輔存設(shè)備上)，當(dāng)輸出設(shè)備可用時才進(jìn)行實際的輸出。美文欣賞1、走

15、過春的田野，趟過夏的激流，來到秋天就是安靜祥和的世界。秋天，雖 沒有玫瑰的芳香，卻有秋菊的淡雅，沒有繁花似錦，卻有碩果累累。秋天，沒有 夏日的激情，卻有浪漫的溫情，沒有春的奔放，卻有收獲的喜悅。清風(fēng)落葉舞秋 韻，枝頭碩果醉秋容。秋天是甘美的酒，秋天是壯麗的詩，秋天是動人的歌。2、人的一生就是一個儲蓄的過程，在奮斗的時候儲存了希望；在耕耘的時候 儲存了一粒種子；在旅行的時候儲存了風(fēng)景；在微笑的時候儲存了快樂。聰明的 人善于儲蓄，在漫長而短暫的人生旅途中，學(xué)會儲蓄每一個閃光的瞬間，然后用 它們釀成一杯美好的回憶，在四季的變幻與交替之間，散發(fā)濃香，珍藏一生！3、春天來了，我要把心靈放回縈繞柔腸的遠(yuǎn)方

16、。讓心靈長出北歸大雁的翅膀，乘著吹動彩云的熏風(fēng)，捧著濕潤江南的霡霂，唱著蕩漾晨舟的漁歌，沾著充盈夜 窗的芬芳，回到久別的家鄉(xiāng)。我翻開解凍的泥土，挖出埋藏在這里的夢，讓她沐 浴燦爛的陽光，期待她慢慢長出枝蔓，結(jié)下向往已久的真愛的果實。4、好好享受生活吧，每個人都是幸福的。人生山一程，水一程，輕握一份懂 得，將牽掛折疊，將幸福盡收，帶著明媚，溫暖前行，只要心是溫潤的，再遙遠(yuǎn) 的路也會走的安然，回眸處，愿陽光時時明媚，愿生活處處晴好。5、漂然月色，時光隨風(fēng)遠(yuǎn)逝，悄然又到雨季，花，依舊美；心，依舊靜。月 的柔情，夜懂；心的清澈，雨懂；你的深情，我懂。人生沒有絕美，曾經(jīng)習(xí)慣漂 浮的你我，曾幾何時，向往一

17、種平實的安定，風(fēng)雨共度，淡然在心，凡塵遠(yuǎn)路， 彼此守護(hù)著心的旅程。滄桑不是自然，而是經(jīng)歷；幸福不是狀態(tài)，而是感受。6、疏疏籬落，酒意消，惆悵多。闌珊燈火，映照舊閣。紅粉朱唇，腔板欲與 誰歌？畫臉粉色，凝眸著世間因果；未央歌舞，輪回著緣起緣落。舞袖舒廣青衣 薄，何似院落寂寞。風(fēng)起，誰人輕叩我柴扉小門，執(zhí)我之手，聽我戲說？7、經(jīng)年，未染流殤漠漠清殤。流年為祭。琴瑟曲中倦紅妝，霓裳舞中殘嬌靨。 冗長紅塵中，一曲淺吟輕誦描繪半世薄涼寂寞，清殤如水。寂寞琉璃，荒城繁心。 流逝的痕跡深深印骨。如煙流年中，一抹曼妙嬌羞舞盡半世清冷傲然，花祭唯美。 邂逅的情劫，淡淡刻心。那些碎時光，用來祭奠流年，可好？8、緣

18、分不是擦肩而過，而是彼此擁抱。你踮起腳尖，彼此的心就會貼得更近。 生活總不完美，總有辛酸的淚，總有失足的悔，總有幽深的怨，總有抱憾的恨。 生活亦很完美，總讓我們淚中帶笑，悔中頓悟怨中藏喜，恨中生愛。9、海浪在沙灘上一層一層地漫涌上來，又一層一層地徐徐退去。我與你一起 在海水中盡情的戲嬉，海浪翻滾，碧海藍(lán)天，一同感受海的胸懷，一同去領(lǐng)略海 的溫情。這無邊的海，就如同我們倆無盡的愛，重重的將我們包裹。10、寂寞的嚴(yán)冬里，到處是單調(diào)的枯黃色。四處一片蕭瑟，連往日明凈的小河也失去了光彩，黯然無神地躲在冰面下懨懨欲睡。 有母女倆，在散發(fā)著絲絲暖意 的陽光下，母親在為女兒梳頭。她溫和的把頭發(fā)理順。又輕柔的一縷縷編織著麻 花辮。她臉上寫滿笑意，似乎滿心的慈愛永遠(yuǎn)裝不下，溢到嘴邊。流到眼角，紡 織進(jìn)長長的。麻花辮。陽光親吻著長發(fā)，像散上了金粉，閃著飄忽的光輝。女兒 乖巧地依偎在母親懷里，不停地說著什么，不時把母親逗出會心的微笑，甜美的 親情融化了冬的寒冷，使蕭索的冬景旋轉(zhuǎn)出春天的美麗。11、太陽終于伸出纖纖玉指，將青山的柔紗輕輕褪去。青山那堅實的肌胸，挺拔的脊梁坦露在人們的面前，沉靜而堅毅。不時有云霧從它的懷中涌起，散開， 成為最美麗的語言。那陽光下顯得凝重的松柏，那蒼茫中顯現(xiàn)出的點點殷紅，那 散落在群山峰頂神秘