MIS管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術

第三章數(shù)據(jù)庫技術第一節(jié)數(shù)據(jù)的組織與管理數(shù)據(jù)庫文件1文件2文件n文件n-1記錄1記錄2記錄n-1記錄n數(shù)據(jù)項1數(shù)據(jù)項2數(shù)據(jù)項n-1數(shù)據(jù)項n…...…...…...姓名、性別等若干學生學生文件學生數(shù)據(jù)庫一、數(shù)據(jù)組織的層次數(shù)據(jù)項多個字符組成一個詞或者一個完整的數(shù)字不能再分成有意義的單位。記錄與某個特殊對象或活動有關的所有數(shù)據(jù)項組成文件與某個特定主題相關的數(shù)據(jù)記錄的集合。數(shù)據(jù)庫(Database)綜合的、相關的文件集合數(shù)據(jù)庫中包括了數(shù)據(jù)，它們之間的聯(lián)系數(shù)據(jù)組織的層次數(shù)據(jù)的層次舉例文件數(shù)據(jù)項紀錄劉漢云數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)489數(shù)據(jù)庫劉漢云學生數(shù)據(jù)庫包含：學生姓名、所選課程、學分及成績的記錄課程文件（名字字段）課程文件簡歷文件財務文件劉漢云數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)489李卓宇數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)485張昕陽數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)485圖數(shù)據(jù)的層次企業(yè)建立和維護其信息資源的全部工作稱為信息資源管理數(shù)據(jù)是一種資源，對它進行管理的過程稱為數(shù)據(jù)管理。包括：數(shù)據(jù)收集存儲維護加工處理安全保證組織檢索二、數(shù)據(jù)管理的內容第二節(jié)數(shù)據(jù)庫技術一、傳統(tǒng)文件處理系統(tǒng)應用程序1數(shù)據(jù)文件1應用程序2應用程序3數(shù)據(jù)文件2數(shù)據(jù)文件3存在問題：1、數(shù)據(jù)冗余與數(shù)據(jù)不一致性2、數(shù)據(jù)聯(lián)系弱3、缺少數(shù)據(jù)字典，缺乏靈活性用戶用戶用戶數(shù)據(jù)庫處理系統(tǒng)

特點：應用程序1應用程序2應用程序3DBMS數(shù)據(jù)庫中央數(shù)據(jù)庫用戶用戶用戶1、完善的數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)模型2、數(shù)據(jù)獨立性3、方便的接口4、完整的數(shù)據(jù)控制功能5、提高了系統(tǒng)的靈活性對比方面文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)背景應用背景科學計算、管理大規(guī)模管理硬件背景磁盤、磁鼓大容量磁盤軟件背景有文件系統(tǒng)有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)處理方式聯(lián)機實時處理

批處理

聯(lián)機實時處理,

分布處理批處理

特點數(shù)據(jù)的管理者文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)面向的對象某一應用程序整個應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)的共享程度共享性差,冗余度大共享性高，冗余度小數(shù)據(jù)的獨立性獨立性差高度的物理獨立性和邏輯獨立性數(shù)據(jù)的結構化記錄內有結構整體結構化，用數(shù)據(jù)模型描述數(shù)據(jù)控制能力應用程序自己控制由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全性、完整性、并發(fā)控制和恢復能力兩種數(shù)據(jù)管理方式的對比銀行數(shù)據(jù)庫處理系統(tǒng)客戶交易處理數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)核對帳戶程序存款帳目程序分期貸款程序客戶數(shù)據(jù)庫..銀行文件處理系統(tǒng)客戶財務報表分期貸款程序帳戶核對處理存款處理分期貸款處理貸款分析報告客戶票據(jù)存款文件修改文件修改核對帳戶核對程序分期貸款文件修改存款程序客戶交易數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的誕生（20世紀60年代末和70年代初）1、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)IMS(InformationManagementSystem)

1968年研制成功、1969年形成產品的。IBM(InternationalBusinessMachine)

層次數(shù)據(jù)模型2、DBTG報告

美國數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言協(xié)會（ConferenceOnDataSystemLanguage）下屬的數(shù)據(jù)庫任務組（DatabaseTaskGroup）發(fā)表了若干個報告，奠定了數(shù)據(jù)庫的很多概念、方法和技術。

網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型3、1970年，IBM公司的研究員E.F.Codd發(fā)表了論文“大型共享數(shù)據(jù)庫的關系模型”，為關系數(shù)據(jù)庫的發(fā)展奠定了理論基礎。

關系數(shù)據(jù)模型二、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的產生與構成數(shù)據(jù)庫是統(tǒng)一管理的相關數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是由計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和有關人員組成的具有高度組織的總體。1、計算機系統(tǒng)(支持數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的硬件和軟件環(huán)境)2、數(shù)據(jù)庫（DataBase）3、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)4、人員

·數(shù)據(jù)庫管理員·系統(tǒng)程序員·用戶數(shù)據(jù)庫強調數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)強調的是系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫不僅存放數(shù)據(jù)，而且還要存放數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。表示數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系的方法稱為數(shù)據(jù)模型。層次模型（HierarchicalModel）用樹形結構表示客觀事物之間聯(lián)系的模型。ABCDEF倉庫號城市面積倉庫倉庫號

器件號數(shù)量庫存?zhèn)}庫號職工號工資職工職工號供應商號訂購單號訂購日期訂購單網(wǎng)狀模型(NetworkModel)用網(wǎng)絡結構表示客觀事物之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。關系模型(RelationalModel)用二維表表示實體與實體之間聯(lián)系的模型。倉庫號城市面積WH1北京370WH2上海500WH3廣州200倉庫器件號器件名稱P1顯示卡P2聲卡P3解壓卡P4散熱風扇倉庫號器件號數(shù)量WH1P2675WH1P3250WH1P4340WH2P1280WH2P2200WH2P4270WH3P2500WH3P1330器件庫存器件倉庫庫存三、關系數(shù)據(jù)模型(RelationalModel)美國IBM公司的E.F.Codd，從1970年起連續(xù)發(fā)表了多篇論文，提出關系模型，奠定了關系數(shù)據(jù)庫的理淪基礎。倉庫號器件號數(shù)量WH1P2675WH1P3250WH1P4340WH2P1280WH2P2200WH2P4270WH3P2500WH3P1330庫存器件倉庫庫存1、關系。一個關系對應于一張二維表。2、元組。表中一行稱為一個元組。3、屬性。表中一列稱為一個屬性。給每列起一個名即為屬性名。4、主碼(PrimaryKey，也稱主關鍵字)。5、域。屬性的取值范圍。6、分量。元組中的一個屬性值。7、關系模式。對關系的描述，用關系名(屬性1，屬性2，…屬性n)來表示。eg.庫存（倉庫號，器件號，數(shù)量）倉庫（倉庫號，城市，面積）第三節(jié)數(shù)據(jù)庫的設計一、數(shù)據(jù)庫設計的主要內容現(xiàn)實世界觀念世界數(shù)據(jù)世界人們頭腦之外的客觀世界，它包含客觀事物及其相互聯(lián)系信息世界，是現(xiàn)實世界在人們頭腦中的反映現(xiàn)實世界中的事物及其聯(lián)系，在數(shù)據(jù)世界中用數(shù)據(jù)模型描數(shù)據(jù)庫設計的步驟現(xiàn)實世界觀念世界數(shù)據(jù)世界用戶需求分析概念結構設計邏輯結構設計物理結構設計E-R圖數(shù)據(jù)模型概念結構設計邏輯結構設計信息的轉換客觀事物類：事物相關性質集合人實體實體集合及實體聯(lián)系相關屬性集合加工、轉換數(shù)文件據(jù)記錄庫相關數(shù)據(jù)項集合加工轉換存儲二進制數(shù)據(jù)集合結構計算機世界DBMS數(shù)據(jù)世界DBMS的數(shù)據(jù)模型信息世界認識選擇描述現(xiàn)實世界E-R模型二、實體聯(lián)系模型(E-R模型)實體聯(lián)系模型反映的是現(xiàn)實世界中的事物及其相互聯(lián)系。1、實體(Entity)

描述客觀事物的概念2、屬性"屬性"指實體具有的某種特性。實體名稱表示方法：表示方法：屬性實體名稱屬性1屬性2屬性n3、聯(lián)系現(xiàn)實世界的事物總是存在著這樣或那樣的聯(lián)系聯(lián)系表示方法：實體1實體2聯(lián)系聯(lián)系的類型設A，B為兩個包含若干個體的總體，1、一對一聯(lián)系如果對于A中的一個實體，B中至多有一個實體與其發(fā)生聯(lián)系，反之，B中的每一實體至多對應A中一個實體，則稱A與B是一對一聯(lián)系。系系主任任職11病區(qū)科室主任任職112、一對多聯(lián)系如果對于A中的每一實體，實體B中有一個以上實體與之發(fā)生聯(lián)系，反之，B中的每一實體至多只能對應于A中的一個實體，則稱A與B是一對多聯(lián)系。AB聯(lián)系1n教研室教師聯(lián)系1n3、多對多聯(lián)系如果A中至少有一實體對應于B中一個以上實體，反之，B中也至少有一個實體對應于A中一個以上實體，則稱A與B為多對多聯(lián)系。AB聯(lián)系mn教師學生教學mnE—R圖建模實體及其聯(lián)系概念模型E—R圖E—R圖繪制圖書作者寫作出版社類別頁數(shù)ISBN書名姓名出生地身份證號定稿時間價格1、利用分類、聚集、概括等方法抽象出實體，并一一命名。2、描述實體之間的聯(lián)系3、實體屬性和聯(lián)系屬性的說明三、E—R圖向關系數(shù)據(jù)模型的轉換回顧實體實體集合及實體聯(lián)系相關屬性集合加工、轉換數(shù)文件據(jù)記錄庫相關數(shù)據(jù)項集合數(shù)據(jù)世界DBMS的數(shù)據(jù)模型信息世界E-R模型關系模式對關系的描述，用關系名(屬性1，屬性2，…屬性n)來表示。eg.庫存（倉庫號，器件號，數(shù)量）倉庫（倉庫號，城市，面積）轉換過程示意圖E-R圖關系模型2、聯(lián)系

a.聯(lián)系具有屬性：聯(lián)系名作為關系名，發(fā)生聯(lián)系的實體的主關鍵字作為聯(lián)系的主關鍵字。

b.聯(lián)系不具有屬性：不帶有屬性的聯(lián)系可以去掉。1、實體相應轉換為一個關系，實體名稱作為關系名稱，該關系包括對應實體的全部屬性，并確定出該關系的關鍵字。轉換方法和原則轉換舉例一廠長號*姓名年齡廠長廠號*廠名地點工廠管理11廠長（廠長號，姓名，年齡）工廠（廠號，廠名，地點）管理（廠號，廠長號）轉換舉例二倉庫號*地點面積倉庫貨號*品名價格產品存放1n倉庫（倉庫號，地點，面積）產品（貨號，品名，價格）數(shù)量存放（倉庫號，貨號）轉換舉例三學號*姓名年齡學生課程號*課程名學時數(shù)課程學習mn學生（學號，姓名，年齡）課程（課程號，課程名，學時數(shù)）成績學習（學號，課程號，成績）四、數(shù)據(jù)庫設計規(guī)范化——范式理論必要性：解決在關系模式設計時，存在的數(shù)據(jù)存儲異?，F(xiàn)象：數(shù)據(jù)冗余、修改異常、插入異常、刪除異常等。ISBN書名頁數(shù)價格出版社作者7-04-001968-O.719概率論4035.8高教出版社盛聚7-04-001968-O.719概率論4035.8高教出版社謝式千7-111-06887-4可靠性模型與應用27019.0機械工業(yè)出版社蔣仁言7-111-06887-4可靠性模型與應用27019.0機械工業(yè)出版社左明健7-5327-1224.9/1.717基督山伯爵142818.0止海譯文出版社大仲馬7-5237-1224-9/1.321三個火槍手98216.7上海譯文出版社大仲馬第一規(guī)范型：如果一個關系模式中的屬性都是單純的（即不可再分為更小的屬性），則稱該模式是屬于第一規(guī)范型（FirstNormalForm,即1NF）。姓名地址省市街道郵編甲江蘇南京衛(wèi)崗210095姓名省市街道郵編甲江蘇南京衛(wèi)崗210095規(guī)范化第二規(guī)范型：如果一個關系模式屬于1NF，并且所有的非關鍵字都完全地依賴于關鍵字（即不存在部分依賴），則稱該關系模式屬于第二規(guī)范型,即2NF。零件號倉庫號零件數(shù)量11100211503120042150倉庫號倉庫地址1北區(qū)1號2南區(qū)1號第三規(guī)范型：如果一個關系模式屬于2NF，并且不存在非關鍵字傳遞地依賴于關鍵字，則稱該關系模式屬于第三規(guī)范型（3NF）。職工號職工職務工資1001張三工程師2001002李四技術員1201003楊華工程師2001005王五高工350職工號職工職務1001張三工程師1002李四技術員1003楊華工程師1005王五高工職務工資技術員120工程師200高工350規(guī)范化程度越高數(shù)據(jù)冗余更新異常連接運算時間查詢時間效率測試題1、管理信息系統(tǒng)是（

）

A、計算機系統(tǒng)B、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

C、辦公自動化系統(tǒng)D、人機交互系統(tǒng)2、管理信息系統(tǒng)結構是指（

）

A、管理信息系統(tǒng)的物理結構

B、管理信息系統(tǒng)的組成及各組成部分之間的相互關系

C、管理信息系統(tǒng)的軟件結構

D、管理信息系統(tǒng)的硬件結構