教學(xué)課件-《電子商務(wù)的數(shù)據(jù)管理技術(shù)》-徐保民

電子商務(wù)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)注冊電子商務(wù)工程師（CEBE）認(rèn)證培訓(xùn)教材

第1章數(shù)據(jù)庫技術(shù)概論

本章的重要概念信息、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理、關(guān)系模型、概念數(shù)據(jù)模型、邏輯數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、外模式、模式、內(nèi)模式、E–R圖、現(xiàn)實(shí)世界、信息世界、機(jī)器世界

本章的重要知識點(diǎn)（1）數(shù)據(jù)和信息的基本含義及他們之間的相互（2）數(shù)據(jù)的三個(gè)范疇及其聯(lián)系（3）邏輯數(shù)據(jù)模型的三要素（4）數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之間的聯(lián)系（5）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能（6）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)及他們之間的映象（7）數(shù)據(jù)庫技術(shù)新進(jìn)展。

1.1信息與數(shù)據(jù)信息是一種已經(jīng)被加工為特定形式的數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)形式對接收者來說是有意義的，而且對當(dāng)前和將來的決策具有明顯的或?qū)嶋H的價(jià)值。信息可以劃分為兩大類。能夠用數(shù)據(jù)或統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)加以表示，稱之為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，如數(shù)字、符號；無法用數(shù)字或統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)表示，如文本、圖像、聲音、網(wǎng)頁等，稱之為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

1.1.1信息信息具有如下一些重要的特性：

（1）普遍性

（2）無限性

（3）相對性

（4）傳遞性

（5）變換性

（6）有序性

（7）動(dòng)態(tài)性

（8）轉(zhuǎn)化性

1.1.1信息1.1.2

數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是用來記錄信息的、可以識別的符號，是信息的載體、信息的具體表示形式

數(shù)據(jù)具有兩方面的含義：一方面數(shù)據(jù)內(nèi)容是事物特性的反映或描述；另一方面數(shù)據(jù)是存儲在某一種媒體上符號的集合

1.1.3信息與數(shù)據(jù)的關(guān)系

信息必然是數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)未必是信息，信息僅是數(shù)據(jù)的一個(gè)子集，有用的數(shù)據(jù)才成為信息

1.2數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)處理是指將數(shù)據(jù)進(jìn)行加工轉(zhuǎn)換成信息的過程。數(shù)據(jù)管理是指數(shù)據(jù)的收集、整理、組織、存儲、維護(hù)、檢索、傳送等操作。數(shù)據(jù)處理是與數(shù)據(jù)管理相聯(lián)系的，數(shù)據(jù)管理技術(shù)的優(yōu)劣，將直接影響數(shù)據(jù)處理的效率。1.3

數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型:

描述要管理的數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、使用操作要求，以及完整性的形式方法

數(shù)據(jù)的描述包括兩個(gè)方面：（1）數(shù)據(jù)的靜態(tài)性：包括數(shù)據(jù)的基本結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)間的聯(lián)系和數(shù)據(jù)中的約束。（2）數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)性：指定義在數(shù)據(jù)上的操作。1.3.1數(shù)據(jù)描述

現(xiàn)實(shí)世界就是存在于人腦之外的客觀存在的事物及其相互聯(lián)系。事物之間的聯(lián)系是由事物本身的特性決定的。

信息世界，也稱為概念世界，是現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反映，是對客觀事物及其聯(lián)系的一種抽象描述。機(jī)器世界，也稱為數(shù)據(jù)世界，是對信息世界中的有關(guān)信息進(jìn)行加工、編碼及格式化等具體處理，然后以數(shù)據(jù)形式存儲在計(jì)算機(jī)內(nèi)。

1.3.1數(shù)據(jù)描述

信息世界常涉及到的概念和術(shù)語:（1）實(shí)體（2）實(shí)體集

（3）屬性

（4）碼

（5）域

（6）實(shí)體類型

（7）聯(lián)系

1.3.1數(shù)據(jù)描述

機(jī)器世界中，常涉及到的概念和術(shù)語:（1）字段

（2）記錄

（3）文件

（4）數(shù)據(jù)庫

（5）關(guān)鍵字

1.3.2概念數(shù)據(jù)模型

概念數(shù)據(jù)模型，也稱為概念模型，是指為正確直觀地反映客觀事物及其聯(lián)系，按用戶觀點(diǎn)對信息世界所建立一個(gè)抽象模型。該模型獨(dú)立于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的模型，完全不涉及信息在系統(tǒng)中的表示，只是用來描述某個(gè)特定組織所關(guān)心的信息結(jié)構(gòu).1.3.2概念數(shù)據(jù)模型

概念數(shù)據(jù)模型：（1）具有較強(qiáng)的語義表達(dá)能力，能夠方便、直接地表達(dá)應(yīng)用中的各種語義知識；（2）由于用戶一般缺乏計(jì)算機(jī)知識，因此概念模型應(yīng)當(dāng)簡單、清晰、易于理解；（3）獨(dú)立于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的模型，完全不涉及信息在計(jì)算機(jī)中的表示；（4）獨(dú)立于任何DBMS，但可以轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)上任一DBMS所支持的特定數(shù)據(jù)模型。

1.3.2概念數(shù)據(jù)模型

實(shí)體間的聯(lián)系（1）一對一聯(lián)系（2）一對多聯(lián)系（3）多對多聯(lián)系實(shí)體聯(lián)系方法

Ｅ–Ｒ模型通常由如下三個(gè)要素構(gòu)成：（1）實(shí)體：表示客觀事物。（2）屬性：表示客觀事物的特征（屬性）。（3）聯(lián)系：客觀事物之間的聯(lián)系。1.3.2概念數(shù)據(jù)模型

E–R模型三要素的表示：（1）矩形：表示實(shí)體，矩形框內(nèi)寫明實(shí)體名；（2）橢圓：表示實(shí)體的屬性，并用無向邊將其與相應(yīng)的實(shí)體連接起來；（3）菱形：表示實(shí)體間的聯(lián)系，菱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關(guān)實(shí)體連接起來，同時(shí)在無向線段上標(biāo)注聯(lián)系的類型，即1：1、1：n或m：n。1.3.3邏輯數(shù)據(jù)模型邏輯數(shù)據(jù)模型：將概念數(shù)據(jù)模型中描述的實(shí)體及實(shí)體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為表示數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)之間邏輯聯(lián)系的結(jié)構(gòu)形式。這種對現(xiàn)實(shí)世界的第二層抽象是直接面向數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)，稱為邏輯數(shù)據(jù)模型。邏輯數(shù)據(jù)模型滿足如下三個(gè)要求：（1）能比較真實(shí)模擬現(xiàn)實(shí)世界；（2）容易為人所理解；（3）便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。

1.3.3邏輯數(shù)據(jù)模型邏輯數(shù)據(jù)模型的三要素：（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（2）數(shù)據(jù)操作（3）數(shù)據(jù)的約束條件邏輯數(shù)據(jù)模型的分類：（1）層次模型用樹形結(jié)構(gòu)表示實(shí)體及其之間的聯(lián)系的模型，他由處于不同層次的各個(gè)結(jié)點(diǎn)組成，每一個(gè)結(jié)點(diǎn)為一個(gè)描述實(shí)體的記錄類型，每個(gè)記錄類型可包含若干個(gè)描述實(shí)體屬性的字段。結(jié)點(diǎn)之間的連線表示記錄類型間的聯(lián)系。1.3.3邏輯數(shù)據(jù)模型層次模型的特點(diǎn)：

除根結(jié)點(diǎn)外，其余各結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)上一層結(jié)點(diǎn)作為其“雙親”結(jié)點(diǎn)，而位于其下的較低一層的若干個(gè)結(jié)點(diǎn)作為其“子女”結(jié)點(diǎn)；任何一個(gè)給定的記錄值只有按其路徑查看時(shí)，才能顯出他的全部意義，沒有一個(gè)子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨(dú)立存在。1.3.3邏輯數(shù)據(jù)模型層次模型的優(yōu)點(diǎn)：①數(shù)據(jù)模型比較簡單，只需很少幾條命令就可操縱數(shù)據(jù)庫，使用方便；

②對于實(shí)體間聯(lián)系是固定的應(yīng)用系統(tǒng)，性能較好；③提供良好的完整性支持；

④對具有一對多的層次關(guān)系的部門進(jìn)行描述非常自然、直觀，容易理解，這就是層次模型的突出優(yōu)點(diǎn)。1.3.3邏輯數(shù)據(jù)模型（2）網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型是一種比層次模型更具普遍性的結(jié)構(gòu)，他去掉了層次模型的兩個(gè)限制，允許多個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有父結(jié)點(diǎn)，允許一個(gè)結(jié)點(diǎn)有多個(gè)父結(jié)點(diǎn)，此外他還允許兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間有多種聯(lián)系。網(wǎng)狀模型通常用指針來確定數(shù)據(jù)間的聯(lián)系關(guān)系，是具有多對多類型的數(shù)據(jù)組織方式，網(wǎng)狀模型將數(shù)據(jù)組織成有向圖結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)中每個(gè)結(jié)點(diǎn)代表一個(gè)數(shù)據(jù)記錄型，每個(gè)記錄型可包含若干字段，結(jié)點(diǎn)間的連線描述不同結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)間的關(guān)系。1.3.3邏輯數(shù)據(jù)模型網(wǎng)絡(luò)模型的優(yōu)點(diǎn)：

①可以描述現(xiàn)實(shí)生活中極為常見的多對多的關(guān)系，并具有良好的性能；②數(shù)據(jù)存貯效率較高；③在一定程度上支持?jǐn)?shù)據(jù)的重構(gòu)，具有一定的數(shù)據(jù)共享特性，并且運(yùn)行效率較高；④能取代任何層次結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)?？梢哉J(rèn)為層次模型是網(wǎng)絡(luò)模型的特例。1.3.3邏輯數(shù)據(jù)模型（3）關(guān)系模型關(guān)系模型是當(dāng)前最重要、最常用的一種數(shù)據(jù)模型。他是由E.F.Codd于1970年提出的。關(guān)系模型把世界看作是由實(shí)體和聯(lián)系構(gòu)成的。在關(guān)系模型中實(shí)體通常是以表的形式來表現(xiàn)的。表的每一行描述實(shí)體的一個(gè)實(shí)例，表的每一列描述實(shí)體的一個(gè)特征或?qū)傩浴?/p>

1.3.3邏輯數(shù)據(jù)模型關(guān)系模型中的一些基本概念：①元組②屬性③域④主鍵⑤關(guān)系名⑥分量⑦關(guān)系模式⑧關(guān)系數(shù)據(jù)庫1.3.3邏輯數(shù)據(jù)模型關(guān)系模型的優(yōu)點(diǎn)： ①能夠以簡單、靈活的方式表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界中各種實(shí)體及其相互間關(guān)系。 ②關(guān)系模型具有嚴(yán)密的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) ③關(guān)系數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)間的關(guān)系具有對稱性 ④關(guān)系模型的存取路徑對用戶透明1.3.4物理數(shù)據(jù)模型

反映數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型稱為物理數(shù)據(jù)模型。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)之間可以差別很大，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)面向程序員，數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)面向機(jī)器。數(shù)據(jù)庫管理軟件的功能之一，就是要能夠把數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)映象為數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)、把數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)映象為數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)。1.4數(shù)據(jù)庫中的基本概念數(shù)據(jù)庫是按一定的格式存儲在計(jì)算機(jī)內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)集合，他能為不同用戶所共享數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理的軟件系統(tǒng)。他為用戶或應(yīng)用程序提供了訪問數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)的安全性、完整性、保密性、并發(fā)性等進(jìn)行統(tǒng)一控制的方法數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指以數(shù)據(jù)庫方式管理共享數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)常簡稱為數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)兩部分組成1.4數(shù)據(jù)庫中的基本概念數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是三個(gè)不同的概念。數(shù)據(jù)庫強(qiáng)調(diào)的是數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)則是系統(tǒng)軟件，而數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的是整個(gè)系統(tǒng)，目的在于維護(hù)信息，并在必要時(shí)提供協(xié)助取得這些信息。另一方面，用戶使用數(shù)據(jù)庫是目的，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是幫助達(dá)到這一目的的工具和手段。1.5數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的角度看，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部通常采用由外模式、模式和內(nèi)模式三級抽象模式構(gòu)成的三級模式結(jié)構(gòu)。從最終用戶的角度看，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)外部的體系結(jié)構(gòu)分為單用戶結(jié)構(gòu)、主從式結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)、客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)和瀏覽器／服務(wù)器等。1.5.1數(shù)據(jù)庫三級模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是由外模式（也稱子模式或用戶模式）、模式（也稱邏輯模式或概念模式）和內(nèi)模式（也稱存儲模式）三級抽象模式構(gòu)成。模式是數(shù)據(jù)庫中全部數(shù)據(jù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。他既不涉及數(shù)據(jù)的物理存儲細(xì)節(jié)和硬件環(huán)境，也與具體的應(yīng)用程序和所使用的應(yīng)用開發(fā)工具無關(guān)。他僅僅涉及到型的描述，因此數(shù)據(jù)的模式是相對穩(wěn)定的。1.5.1數(shù)據(jù)庫三級模式結(jié)構(gòu)外模式是用戶和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的接口，是對用戶用到的那部分?jǐn)?shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)的描述。從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來講，外模式就是對單個(gè)用戶使用的數(shù)據(jù)視圖的描述。內(nèi)模式是數(shù)據(jù)庫在物理存儲方面的描述，定義所有內(nèi)部記錄類型、索引和文件的組織方式，以及數(shù)據(jù)控制方面的細(xì)節(jié)等。一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)內(nèi)模式。1.5.1數(shù)據(jù)庫三級模式結(jié)構(gòu)為了能夠在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)這三個(gè)抽象層次的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在這三級模式之間提供了外模式／模式和模式／內(nèi)模式兩個(gè)層次的映象，使用戶能邏輯地、抽象地處理數(shù)據(jù)，而不必關(guān)心數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的具體表示方式及存儲方式。外模式／模式映象定義了外模式和模式之間的對應(yīng)關(guān)系。模式／內(nèi)模式映象用于定義模式和內(nèi)模式之間的對應(yīng)關(guān)系1.5.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

單用戶數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一種早期的最簡單的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。整個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都裝在一臺計(jì)算機(jī)上，為一個(gè)用戶獨(dú)占主從式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個(gè)主機(jī)帶多個(gè)終端的多用戶數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分布式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)在邏輯上是一個(gè)整體，但物理地分布在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同結(jié)點(diǎn)上1.5.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)服務(wù)器是指網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)（些）結(jié)點(diǎn)上的計(jì)算機(jī)專門用于執(zhí)行數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)功能?？蛻魴C(jī)是指其他結(jié)點(diǎn)上的計(jì)算機(jī)安裝數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的外圍應(yīng)用開發(fā)工具，支持用戶的應(yīng)用瀏覽器／服務(wù)器結(jié)構(gòu)

1.6

數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展（1）數(shù)據(jù)庫技術(shù)與分布式處理技術(shù)相結(jié)合，形成了分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；（2）數(shù)據(jù)庫技術(shù)與面向?qū)ο蠹夹g(shù)相結(jié)合，形成了面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)；

（3）數(shù)據(jù)庫技術(shù)與多媒體技術(shù)相結(jié)合，形成了多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。1.6.1面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的基本概念（1）對象與對象標(biāo)識（2）封裝（3）類（4）類層次結(jié)構(gòu)（5）類的繼承性（6）消息1.6.1面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫語言（1）類的定義與操縱（2）方法的定義（3）對象的操縱1.6.1面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)造面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的方法（1）擴(kuò)充面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言，為其增加DBMS的特性（2）對傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)加以擴(kuò)展，為其增加面向?qū)ο蟮奶匦裕?）建立全新的支持面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)1.6.2分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是由若干臺計(jì)算機(jī)（也稱為節(jié)點(diǎn)）組成。節(jié)點(diǎn)之間通過通訊網(wǎng)絡(luò)連接在一起，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，他們都擁有各自的數(shù)據(jù)庫、中央處理機(jī)、終端，以及各自的局部數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。1.6.2分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不同，分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)的物理分布性（2）數(shù)據(jù)的邏輯整體性

（3）數(shù)據(jù)的分布透明性

（4）數(shù)據(jù)的冗余及冗余透明性

（5）集中與自治相結(jié)合的控制機(jī)構(gòu)

1.6.3多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

多媒體數(shù)據(jù)庫是指數(shù)據(jù)庫中的信息不僅涉及各種數(shù)字、字符等格式化的表達(dá)形式，而且還包括多媒體的非格式化的表達(dá)形式，數(shù)據(jù)管理要涉及各種復(fù)雜對象的處理。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫相比，多媒體數(shù)據(jù)庫具有如下特點(diǎn)：（1）處理的數(shù)據(jù)對象、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)模型和應(yīng)用對象都不同，處理的方式也不同。（2）多媒體數(shù)據(jù)庫存儲和處理復(fù)雜對象，其存儲技術(shù)需要增加新的處理功能，如數(shù)據(jù)壓縮和解壓。1.6.3多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（3）多媒體數(shù)據(jù)庫面向應(yīng)用，沒有單一的數(shù)據(jù)模型適應(yīng)所有情況，隨應(yīng)用領(lǐng)域和對象而建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型。（4）多媒體數(shù)據(jù)庫強(qiáng)調(diào)媒體獨(dú)立性，用戶應(yīng)最大限度地忽略各媒體間的差別而實(shí)現(xiàn)對多種媒體數(shù)據(jù)的管理和操作。（5）多媒體數(shù)據(jù)庫強(qiáng)調(diào)對象的物理表現(xiàn)和交互方式，強(qiáng)調(diào)終端用戶界面的靈活性和多樣性。（6）多媒體數(shù)據(jù)庫具有更強(qiáng)的對象訪問手段，比如特征訪問、瀏覽訪問、近似性查詢等。第2章關(guān)系數(shù)據(jù)庫的

基本理論

本章的重要概念關(guān)系、屬性、域、元組、主關(guān)鍵字、外鍵、關(guān)系模型、索引、視圖、投影、選擇、連接、笛卡兒乘積、除、并、交、差、基本表

本章的重要知識點(diǎn)（1）關(guān)系模型的構(gòu)成及關(guān)系模型的完整性（2）如何利用SQL語言定義、修改、刪除表、視圖、索引等（3）如何用關(guān)系代數(shù)表達(dá)式來表達(dá)實(shí)際查詢問題（4）對給定一個(gè)關(guān)系代數(shù)表達(dá)式如何用SQL語句進(jìn)行描述（5）如何利用SQL的SELECT完成數(shù)據(jù)的查詢（6）如何利用SQL的UPDATE、INSETER完成數(shù)據(jù)的修改、插入操作（7）存儲過程的概念及優(yōu)點(diǎn)

2.1關(guān)系數(shù)據(jù)庫域是一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合。也稱為值域，記為D。域中所包含的值的個(gè)數(shù)稱為域的基數(shù)，記為m。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中用域表示屬性的取值范圍。給定一組域D1，D2，…，Dn，這些域中可以有相同的部分，則D1，D2，…，Dn的笛卡爾積定義為：D1×D2×…×Dn＝｛（d1，d2，…，dn）｜di∈Di，i＝1，2，…，n｝

2.1.1關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

D1×D2×…×Dn的子集叫作在域D1、D2、…、Dn上的關(guān)系，用R（D1，D2，…，Dn）表示。這里R表示關(guān)系的名字，n是關(guān)系的目或度，也稱為元數(shù)。關(guān)系是笛卡積的子集，所以關(guān)系也是一個(gè)二維表，表的每行對應(yīng)一個(gè)元組，表的每列對應(yīng)一個(gè)域。由于域可以相同，為了加以區(qū)分，必須對每列起一個(gè)名字，稱為屬性。

2.1.1關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

關(guān)系可以有三種類型：基本關(guān)系（也稱為基本表或基表，一個(gè)基本表對應(yīng)于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中的一個(gè)關(guān)系）、查詢表和視圖表?；颈硎菍?shí)際存在的表，他是實(shí)際存儲數(shù)據(jù)的邏輯表示。查詢表是查詢結(jié)果對應(yīng)的表。視圖表是由基本表或其他視圖表導(dǎo)出的表，是虛表。2.1.1關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系具有以下六條性質(zhì)：①列是同質(zhì)的，即每一列中的分量是同一類型的數(shù)據(jù)，來自同一個(gè)域；②不同的列可出自同一個(gè)域，稱其中的每一列為一個(gè)屬性，不同的屬性要給予不同的屬性名；③列的順序無所謂，即列的次序可以任意交換；④任意兩個(gè)元組不能完全相同。⑤行的順序無所謂，即行的次序可以任意交換；⑥分量必須取原子值，即每一個(gè)分量都必須是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)。

2.1.1關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

一個(gè)命名關(guān)系的屬性名序列或關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式?？梢孕问交乇硎緸椋篟（U，D，DOM，F(xiàn)）由于D和DOM對模式設(shè)計(jì)關(guān)系不大，因此關(guān)系模式通常被看作是一個(gè)二元組：R〈U，F(xiàn)〉。如果一個(gè)關(guān)系名R，并有屬性名列A1，A2，…，An。則關(guān)系模式通?？梢院営洖椋篟（A1，A2，…，An）。而域名及屬性向域的映象常常被說明為屬性的類型、長度。

2.1.1關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

2.1.2關(guān)系模型的完整性

完整性是指對數(shù)據(jù)邏輯正確性的判斷，他關(guān)系到某種狀態(tài)是否為語義所允許。完整性可以分為兩大類：一類是與數(shù)據(jù)模型有關(guān)的；一類是現(xiàn)實(shí)世界固有的，他是數(shù)據(jù)合理性的補(bǔ)充說明。就關(guān)系模型而言，關(guān)系模型的完整性是指對關(guān)系的某種約束條件。主要有：實(shí)體完整性約束，即對主鍵約束；參照完整性約束，即外鍵約束；用戶定義的完整性。

2.1.2關(guān)系模型的完整性

實(shí)體完整性規(guī)則為：若屬性A是基本關(guān)系R的主屬性，則屬性A不能取空值。參照完整性規(guī)則為：若屬性（或?qū)傩越M）F是基本關(guān)系R的外鍵，他與基本關(guān)系S的主鍵Ks相對應(yīng)（基本關(guān)系R和S不一定是不同的關(guān)系），則對于R中每個(gè)元組在F上的值必須為：

（1）或者取空值（F的每個(gè)屬性值均為空值）；

（2）或者等于S中某個(gè)元組的主鍵值。用戶定義的完整性就是針對某一具體關(guān)系數(shù)據(jù)庫的約束條件，他反映某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求。2.2關(guān)系代數(shù)

關(guān)系代數(shù)是一種抽象的查詢語言，是關(guān)系數(shù)據(jù)操縱語言的一種表達(dá)方式。如同數(shù)字運(yùn)算的對象和結(jié)果都是數(shù)字一樣，關(guān)系代數(shù)運(yùn)算的對象和結(jié)果都是關(guān)系。關(guān)系運(yùn)算符可以分為集合運(yùn)算符、專門的關(guān)系運(yùn)算符、算術(shù)比較符和邏輯運(yùn)算符四大類2.2.1傳統(tǒng)的集合運(yùn)算

并運(yùn)算：設(shè)關(guān)系R和關(guān)系S具有相同的目n，即兩個(gè)關(guān)系都有n個(gè)屬性，且相應(yīng)的屬性取自同一個(gè)域，則關(guān)系R與關(guān)系S的并是由屬于R或?qū)儆赟的元組組成的集合，其結(jié)果關(guān)系仍為n目關(guān)系。記作：

RUS=｛t|t∈R∨t∈S｝

差運(yùn)算：設(shè)關(guān)系R和關(guān)系S具有相同的目n，且相應(yīng)的屬性取自同一個(gè)域，則關(guān)系R與關(guān)系S的差是由屬于R而不屬于S的所有元組組成。其結(jié)果關(guān)系仍為n目關(guān)系。記作：

R－S=｛t|t∈R∧┐t∈S｝2.2.1傳統(tǒng)的集合運(yùn)算

交運(yùn)算：設(shè)關(guān)系R和關(guān)系S具有相同的目n，且相應(yīng)的屬性取自同一個(gè)域，則關(guān)系R與關(guān)系S的交是由既屬于R又屬于S的元組組成。其結(jié)果關(guān)系仍為n目關(guān)系。記作：

R∩S=｛t|t∈R∧t∈S｝

廣義笛卡爾積：假設(shè)關(guān)系R和S的元組分別為n目和m目，則關(guān)系R和S的廣義笛卡爾積是一個(gè)（n+m）列的元組的集合。元組的前n列是關(guān)系R的一個(gè)元組，后m列是關(guān)系S的一個(gè)元組。若R有k1個(gè)元組，S有k2個(gè)元組，則關(guān)系R和關(guān)系S的廣義笛卡爾積有k1×k2個(gè)元組。記作：

R×S=｛t|t=（tn，tm）tn∧∈R∧tm∈S｝

關(guān)系SabcdefABC關(guān)系RabcdefwxyABCabcdefwxyABC并集【例】設(shè)有兩個(gè)關(guān)系R和S，且他們具有相同的關(guān)系模式，求關(guān)系R和S的并集。

關(guān)系SabcdefABC關(guān)系RabcdefwxyABC【例】設(shè)有兩個(gè)關(guān)系R和S，且他們具有相同的關(guān)系模式，求關(guān)系R和S的差集

。

關(guān)系R－SwxyABC關(guān)系SabcdefABC關(guān)系RabcdefwxyABC【例】設(shè)有兩個(gè)關(guān)系R和S，且他們具有相同的關(guān)系模式，求關(guān)系R和S的交集

。

關(guān)系R∩SabcdefABC關(guān)系SabcdefABC關(guān)系RabcdefwxyABC【例】設(shè)有兩個(gè)關(guān)系R和S，且他們具有相同的關(guān)系模式，求關(guān)系R和S的廣義笛卡爾積。

關(guān)系R×SabcabcabcdefdefabcdefdefwxyabcwxydefABCABC2.2.2專門的關(guān)系運(yùn)算

選擇：依據(jù)關(guān)系R中的某些條件對關(guān)系R進(jìn)行水平分割，即在關(guān)系R中選擇滿足給定條件的元組。記作：

σF（R）=｛t|t∈R∧F（t）=“真”｝

投影：投影就是從關(guān)系R中選擇出若干屬性列形成新的關(guān)系，即對關(guān)系R進(jìn)行垂直的分割，去掉某些列，保留指定的列，其結(jié)果關(guān)系是列的子集。記作：

πA（R）=｛t[A]|t∈R｝

2.2.2專門的關(guān)系運(yùn)算連接：連接（也稱為θ連接）是從兩個(gè)關(guān)系的笛卡爾積中選取屬性值滿足一定條件的元組。記作：連接運(yùn)算中最為重要連接運(yùn)算是：等值連接和自然連接

2.2.2專門的關(guān)系運(yùn)算等值連接：就是下式中θ為“＝”的連接運(yùn)算記作：2.2.2專門的關(guān)系運(yùn)算自然連接：是一種特殊的等值連接，他要求參與運(yùn)算的兩個(gè)關(guān)系在同名屬性域上有相同的值，并且要在結(jié)果中把重復(fù)的屬性去掉。即若R和S具有相同的屬性組B，則自然連接可記作：2.2.2專門的關(guān)系運(yùn)算自然連接與等值連接的區(qū)別是：①在做自然連接的兩個(gè)關(guān)系中，要求值相等的屬性名也必須相等，而在等值連接中不要求值相等的屬性名相等。②在自然連接的結(jié)果中，去掉重復(fù)的屬性名，而在等值連接的結(jié)果中不要求去掉重復(fù)的屬性名。

2.2.2專門的關(guān)系運(yùn)算對關(guān)系R和S進(jìn)行連接運(yùn)算的步驟為：①計(jì)算笛卡爾積R×S；②從R×S中選擇那些滿足AθB的元組，即是要求的結(jié)果

2.2.2專門的關(guān)系運(yùn)算對關(guān)系R和S進(jìn)行自然連接運(yùn)算的步驟為：①計(jì)算關(guān)系R和S的笛卡爾積R×S；②從R×S中選擇那些公共屬性如A的數(shù)值相同（σR.A=S.A）的元組。此時(shí)我們擁有一個(gè)包含屬性A兩次的表；③去掉S．A，將留下來的R．A改為A后，就是所要的結(jié)果。

2.2.2專門的關(guān)系運(yùn)算除：設(shè)給定關(guān)系R（X，Y）和S（Y，Z），其中X，Y，Z為屬性組。R中的Y與S中的Y可以有不同的屬性名，但必須出自相同的域集。R與S的除運(yùn)算得到一個(gè)新的關(guān)系P（X），P是R中滿足下列條件的元組在X屬性列上的投影：元組在X上分量值x的象集Yx包含S在Y上投影的集合。記作：

2.2.2專門的關(guān)系運(yùn)算求R÷S的操作步驟為：①將被除關(guān)系R的屬性分為象集屬性Y和結(jié)果屬性X兩部分，其中象集屬性Y是除關(guān)系S中的全部屬性的集合；②在除關(guān)系X中，對與被除關(guān)系相同的象集屬性進(jìn)行投影，得到除目標(biāo)數(shù)據(jù)集；③將被除關(guān)系分組，分組原則是：結(jié)果屬性值一樣的元組分為一組；④對③中所得每一個(gè)組，如果他的象集屬性值中包括除目標(biāo)數(shù)據(jù)集，則對應(yīng)的結(jié)果屬性值應(yīng)屬于該除法運(yùn)算結(jié)果集。

【例】設(shè)有關(guān)系R和S，計(jì)算R∞S。

關(guān)系R

關(guān)系S

ABC

CDE123

3ab456

6cd789

2ef（1）計(jì)算笛卡兒乘積R×S

ABR.CS.CDE1233ab1236cd1232ef4563ab4566cd4562ef7893ab7896cd7892ef（2）選擇σR.C=S.C（R×S

)ABR.CS.CDE1233ab4566cd（3）刪除重復(fù)的列S．C，并將留下來的R．C改為C

ABCDE123ab456cd2.3結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL（StructuredQueryLanguage，簡稱SQL）是由Boyce和Chamberlin于1974年提出的一個(gè)通用的、功能極強(qiáng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言。他所提供的功能包括查詢、操縱、定義和控制四個(gè)方面

SQL語言的特點(diǎn)

（1）一體化（2）高度非過程化（3）面向集合的操作方式（4）以同一種語法結(jié)構(gòu)提供兩種使用方式（5）語言簡潔，易學(xué)易用2.3結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL定義基本表

CREATETABLE表名（列名1數(shù)據(jù)類型列名2數(shù)據(jù)類型

列名n

數(shù)據(jù)類型）2.3結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL修改基本表

ALTERTABLE表名

[ADD（新列名數(shù)據(jù)類型）][MODIFY（列名

數(shù)據(jù)類型）]；

刪除基本表

DROPTABLE表名2.3結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL建立索引

CREATEINDEX索引名

ON表名（列名）；

刪除索引

DROPINDEX索引名；2.3結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL建立視圖

CREATEVIEW視圖名

[（列名[,列名,…]）] [ASSELECT查詢子句]刪除視圖

DROPVIEW視圖名2.3結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL數(shù)據(jù)添加

INSERTINTO表名（列名1，列名2，…列名n）

VALUES（值1，值2，…值n）

數(shù)據(jù)修改

UPDATE表名SET列名=值[,列名=值][WHERE限制條件]；2.3結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL數(shù)據(jù)刪除

DELETE FROM表名

[WHERE限制條件]；

數(shù)據(jù)查詢

SELECT表的列名或列表達(dá)式集合

FROM表集合

[WHERE條件表達(dá)式] [GROUPBY列名集合] [HAVING組條件表達(dá)式] [ORDERBY列名[ASC|DESC]]；2.3結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL授權(quán)語句

GRANT權(quán)限[,權(quán)限]... [ON對象類型對象名] TO用戶[,用戶]... [WITHGRANTOPTION]；

收權(quán)語句

REVOKE權(quán)限[,權(quán)限]... [ON對象類型對象名] FROM用戶

[,用戶

]...2.3結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL存儲過程

存儲過程是一組為了完成特定功能的由流控制和SQL語句書寫的過程，這個(gè)過程經(jīng)編譯和優(yōu)化后存儲在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，使用時(shí)只要調(diào)用即可。

使用存儲過程有以下的優(yōu)點(diǎn)：（1）存儲過程的能力大大增強(qiáng)了SQL語言的功能和靈活性。（2）可保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性。（3）通過存儲過程可以使沒有權(quán)限的用戶在控制之下間接地存取數(shù)據(jù)庫，從而保證數(shù)據(jù)的安全。2.3結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL（4）通過存儲過程可以使相關(guān)的動(dòng)作在一起發(fā)生，從而可以維護(hù)數(shù)據(jù)庫的完整性。（5）再運(yùn)行存儲過程前，數(shù)據(jù)庫已對其進(jìn)行了語法和句法分析，并給出了優(yōu)化執(zhí)行方案。（6）由于存儲過程是已經(jīng)編譯好的代碼，所以執(zhí)行的時(shí)候不必再次進(jìn)行編譯，從而提高了程序的運(yùn)行效率。第3章關(guān)系數(shù)據(jù)庫的

設(shè)計(jì)理論

本章的重要概念規(guī)范化、函數(shù)依賴、非平凡的函數(shù)依賴、平凡的函數(shù)依賴、部分函數(shù)依賴、傳遞函數(shù)依賴、多值依賴、主關(guān)鍵字、候選關(guān)鍵字、主屬性、非屬性、第一范式、第二范式、第三范式、第四范式、BCNF范式

本章的重要知識點(diǎn)（1）函數(shù)依賴、多值依賴和鍵的基本內(nèi)涵（2）關(guān)系模式規(guī)范化的途徑（3）第一范式、第二范式、第三范式、BCN范式和第四范式含義、聯(lián)系與區(qū)別（4）數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概念、內(nèi)容、常用方法、新奧爾良方法的設(shè)計(jì)步驟

3.1關(guān)系模式規(guī)范化概述

關(guān)系模式的規(guī)范化就是要求關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系必須遵循的一定規(guī)則，即在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，要對你所設(shè)計(jì)的關(guān)系模式進(jìn)行一定的規(guī)范化處理常見的范式有1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF、5NF等第一范式（1NF）是關(guān)系模式必須滿足的最低要求。在第一范式的基礎(chǔ)上進(jìn)一步滿足更多要求的稱為為第二范式（2NF），其余范式以次類推。

設(shè)R（U）是屬性集U上的關(guān)系模式。X，Y是U的子集。若對于R（U）的任意一個(gè)關(guān)系r，若r中任意兩個(gè)元組在X上的屬性值相等，則他們在Y上的屬性值也一定相等，則稱X函數(shù)確定Y，或Y函數(shù)依賴于X。記作X→Y。如果X→Y，且Y不是X的子集，則稱X→Y是非平凡的函數(shù)依賴。3.2函數(shù)依賴如果X→Y，且Y是X的子集，則稱X→Y是平凡的函數(shù)依賴。在R（U）中，如果X→Y，并且對于X的任何一個(gè)真子集X'，X'→Y都不成立，則稱X→Y是一個(gè)完全函數(shù)依賴，即Y完全函數(shù)依賴于X。記作：XY。3.2函數(shù)依賴在R（U）中，如果X→Y，并且對于X的任何一個(gè)真子集X'，X'→Y都成立，則稱X→Y是一個(gè)部分函數(shù)依賴，即Y部分函數(shù)依賴于X。記作：XY。在R（U）中，如果存在非平凡函數(shù)依賴X→Y，Y→Z，而Y不能函數(shù)決定X，則稱Z對X傳遞函數(shù)依賴。記作XZ。3.2函數(shù)依賴設(shè)R（U）是屬性集U上的關(guān)系模式。X，Y，Z是U的子集，并且Z=U–X–Y。對R（U）的任一關(guān)系r，若給定一對（x，z）的值存在一組Y的值，且這組值僅僅決定于x值而與z值無關(guān)，則稱Y多值依賴于X。記作：X→→Y。若X→→Y，若Z為空，則稱X→→Y為平凡的多值依賴；若Z非空，則稱X→→Y為非平凡的多值依賴。3.2函數(shù)依賴設(shè)K為R〈U〉中的屬性或?qū)傩越M合，若KU，則稱K為R的候選關(guān)鍵字。若R（U）中存在一個(gè)以上的候選關(guān)鍵字，則可選定其中一個(gè)作為主關(guān)鍵字。如果關(guān)系R的某一屬性組X不是該關(guān)系本身的候選關(guān)鍵字，而是另一關(guān)系的候選關(guān)鍵字，則稱該屬性組X是R的外部關(guān)鍵字，也稱外鍵。3.2函數(shù)依賴對關(guān)系模式R中的任一個(gè)關(guān)系r，如果每個(gè)屬性值都是不可分解的，則稱R是第一范式的關(guān)系。記為R∈1NF。在關(guān)系模式R中，若任一非主屬性都完全函數(shù)依賴于任意一個(gè)候選關(guān)鍵字，則稱關(guān)系R是屬于第二范式的。記為則R∈2NF3.3規(guī)范化和范式

在關(guān)系模式R中，若任一非主屬性都不傳遞依賴于任何候選關(guān)鍵字，則稱關(guān)系R是屬于第三范式的。記為R∈3NF。在關(guān)系模式R中，如果R中的所有屬性都不傳遞依賴于R的任何候選關(guān)鍵字，則稱關(guān)系R是Boyde–Codd范式，簡記為BCNF。記為R∈BCNF。3.3規(guī)范化和范式

在關(guān)系模式R中，如果存在的每個(gè)非平凡多值依賴X→→Y中，X都含有主關(guān)鍵字，則稱R是屬于第四范式的。記為R∈4NF。3.3規(guī)范化和范式

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)就是在給定的DBMS、操作系統(tǒng)和硬件環(huán)境下，如何表達(dá)用戶的需求，并將其轉(zhuǎn)換為有效的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，構(gòu)成較好的數(shù)據(jù)庫模式。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容是根據(jù)一個(gè)單位的信息需求、處理需求和數(shù)據(jù)庫的支撐環(huán)境，設(shè)計(jì)其數(shù)據(jù)模式以及典型的應(yīng)用程序。其中信息需求表示一個(gè)單位所需要的數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)。處理需求表示一個(gè)單位需要經(jīng)常進(jìn)行的數(shù)據(jù)處理。3.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

常用的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法：（1）基于E–R模型的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法

（2）基于第三范式的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法

（3）新奧爾良方法3.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)步驟：（1）系統(tǒng)需求分析（2）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（3）邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（4）數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)（5）數(shù)據(jù)庫實(shí)施（6）數(shù)據(jù)庫運(yùn)行維護(hù)3.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

第4章電子商務(wù)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)

本章的重要概念電子商務(wù)、EDI、數(shù)據(jù)倉庫、聯(lián)機(jī)分析、數(shù)據(jù)挖掘、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫、層次數(shù)據(jù)庫、MOLAP、ROLAP、HOLAP

本章的重要知識點(diǎn)（1）電子商務(wù)的概念，特性，結(jié)構(gòu)及發(fā)展概況（2）數(shù)據(jù)資源管理技術(shù)的發(fā)展歷程（3）數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展歷程（4）關(guān)系模型的特點(diǎn)（5）數(shù)據(jù)倉庫的概念、特點(diǎn)、體系結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)及構(gòu)件數(shù)據(jù)倉庫的步驟（6）聯(lián)機(jī)分析的概念、特點(diǎn)、體系結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)及分類（7）數(shù)據(jù)挖掘的概念、流程及關(guān)鍵技術(shù)（8）數(shù)數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘及聯(lián)機(jī)分析之間的關(guān)系（9）Web數(shù)據(jù)挖掘的基本內(nèi)涵

4.1電子商務(wù)概述

電子商務(wù)（ElectronicCommerce，簡稱EC）是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和多媒體技術(shù)等，借助Internet進(jìn)行聯(lián)系，有效地組織商務(wù)貿(mào)易活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)交易過程的電子化。電子商務(wù)具有如下特性：①普遍性②方便性

③整體性

④安全性

⑤協(xié)調(diào)性

4.1電子商務(wù)概述

電子商務(wù)系統(tǒng)的組成

從總體上來看，電子商務(wù)系統(tǒng)是由應(yīng)用層結(jié)構(gòu)和支持應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)兩層構(gòu)成。其中基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)包括三個(gè)層次和兩個(gè)支柱。三個(gè)層次自下而上分別為網(wǎng)絡(luò)層、多媒體消息／信息發(fā)布和傳輸層、一般業(yè)務(wù)服務(wù)層；兩個(gè)支柱分別是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和政策、法規(guī)。三個(gè)層次之上是各種特定的電子商務(wù)應(yīng)用，可見三個(gè)基礎(chǔ)層次和兩個(gè)支柱是電子商務(wù)應(yīng)用的條件。

4.1電子商務(wù)概述

電子商務(wù)的產(chǎn)生與發(fā)展

①電報(bào)、電話、傳真和電視②EDI傳統(tǒng)的EDI基于Internet的EDI

4.1電子商務(wù)概述

應(yīng)用于電子商務(wù)中的數(shù)據(jù)庫技術(shù)主要有：（1）用于數(shù)據(jù)的收集、存儲和組織的數(shù)據(jù)資源管理技術(shù)（2）決策支持技術(shù)（3）Web數(shù)據(jù)庫技術(shù)

4.2電子商務(wù)中的數(shù)據(jù)庫技術(shù)

數(shù)據(jù)資源管理技術(shù)是指對數(shù)據(jù)的分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護(hù)的技術(shù)。數(shù)據(jù)資源管理技術(shù)經(jīng)歷如下三個(gè)階段：（1）人工管理階段（2）文件系統(tǒng)階段（3）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段

4.2.1數(shù)據(jù)資源管理技術(shù)

人工管理階段

二十世紀(jì)五十年代中期以前這一時(shí)期數(shù)據(jù)管理的特點(diǎn)是：（1）數(shù)據(jù)不保存（2）通過程序管理數(shù)據(jù)

（3）數(shù)據(jù)不共享（4）數(shù)據(jù)不具有獨(dú)立性

4.2.1數(shù)據(jù)資源管理技術(shù)

文件系統(tǒng)階段

自二十世紀(jì)五十年代后期到六十年代中期

這一時(shí)期數(shù)據(jù)管理的特點(diǎn)是：（1）數(shù)據(jù)可以長期保存

（2）文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)

（3）數(shù)據(jù)共享性差、冗余度大

（4）數(shù)據(jù)獨(dú)立性差

4.2.1數(shù)據(jù)資源管理技術(shù)

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段自二十世紀(jì)六十年代后期以來數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化

（2）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享（3）具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性

（4）數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制

（5）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)向用戶提供高級的接口（6）加強(qiáng)了對數(shù)據(jù)的保護(hù)

4.2.1數(shù)據(jù)資源管理技術(shù)

自二十世紀(jì)六十年代后期至今，數(shù)據(jù)庫技術(shù)可以劃分為三個(gè)階段：第一代的網(wǎng)狀、層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；第二代的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；第三代的以面向?qū)ο竽Ｐ蜑橹饕卣鞯臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)。4.2.2數(shù)據(jù)庫技術(shù)

第一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)–網(wǎng)狀、層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

網(wǎng)狀模型中以記錄為數(shù)據(jù)的存儲單位。記錄包含若干數(shù)據(jù)項(xiàng)。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)項(xiàng)可以是多值的和復(fù)合的數(shù)據(jù)。每個(gè)記錄有一個(gè)惟一標(biāo)識他的內(nèi)部標(biāo)識符，他在一個(gè)記錄存入數(shù)據(jù)庫時(shí)由DBMS自動(dòng)賦予。該內(nèi)部標(biāo)識符可以看作記錄的邏輯地址，可用于尋找記錄。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫是導(dǎo)航式數(shù)據(jù)庫，用戶在操作數(shù)據(jù)庫時(shí)不但說明要做什么，還要說明怎么做。

4.2.2數(shù)據(jù)庫技術(shù)

層次數(shù)據(jù)庫是按記錄來存取數(shù)據(jù)的。層次數(shù)據(jù)模型中最基本的數(shù)據(jù)關(guān)系是基本層次關(guān)系，他代表兩個(gè)記錄型之間一對多的關(guān)系，也叫做雙親子女關(guān)系。數(shù)據(jù)庫中有且僅有一個(gè)記錄型無雙親，稱為根節(jié)點(diǎn)。其他記錄型有且僅有一個(gè)雙親。在層次模型中從一個(gè)節(jié)點(diǎn)到其雙親的映射是惟一的，所以對除根節(jié)點(diǎn)外的每一個(gè)記錄型只需要指出他的雙親，就可以表示出層次模型的整體結(jié)構(gòu)。4.2.2數(shù)據(jù)庫技術(shù)

這兩種數(shù)據(jù)庫具有如下共同特點(diǎn)：

（1）支持三級模式的體系結(jié)構(gòu)

（2）用存取路徑來表示數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系

（3）有獨(dú)立的數(shù)據(jù)定義語言

（4）導(dǎo)航式的數(shù)據(jù)操縱語言

4.2.2數(shù)據(jù)庫技術(shù)

第二代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)–關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

1970年IBM公司SanJose研究實(shí)驗(yàn)室的研究員E.F.Codd博士在總結(jié)層次、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，發(fā)表了題為《大型共享數(shù)據(jù)庫的關(guān)系模型》論文，提出了關(guān)系數(shù)據(jù)模型的概念

4.2.2數(shù)據(jù)庫技術(shù)

關(guān)系數(shù)據(jù)模型由以下三部分組成：

（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

（2）關(guān)系操作

（3）數(shù)據(jù)完整性

4.2.2數(shù)據(jù)庫技術(shù)

關(guān)系模型具有如下特點(diǎn)：

（1）關(guān)系模型的概念單一，實(shí)體以及實(shí)體之間的聯(lián)系都用關(guān)系來表示；

（2）以關(guān)系代數(shù)為基礎(chǔ)，形式化基礎(chǔ)好；

（3）數(shù)據(jù)獨(dú)立性強(qiáng)，數(shù)據(jù)的物理存儲和存取路徑對用戶隱蔽；

（4）關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言是非過程化的，這樣可以將用戶從編程數(shù)據(jù)庫記錄的導(dǎo)航式檢索中解脫出來，大大減小用戶編程的難度。

4.2.2數(shù)據(jù)庫技術(shù)

第三代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念第三代數(shù)據(jù)庫的主要特征：（1）支持?jǐn)?shù)據(jù)管理、對象管理和知識管理；（2）保持和繼承了第二代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的技術(shù)；（3）對其他系統(tǒng)開放，支持?jǐn)?shù)據(jù)庫語言標(biāo)準(zhǔn)，支持標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，有良好的可移植性、可連接性、可擴(kuò)展性和互操作性等。（4）支持多種數(shù)據(jù)模型4.2.2數(shù)據(jù)庫技術(shù)

數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)倉庫是一個(gè)面向主題的（SubjectOriented）、集成的（Integrate）、相對穩(wěn)定的（Non-Volatile）、反映歷史變化（TimeVariant）的數(shù)據(jù)集合，用于支持管理決策。4.2.3決策支持技術(shù)

數(shù)據(jù)倉庫的特點(diǎn)：

①數(shù)據(jù)倉庫是面向主題的 ②數(shù)據(jù)倉庫是集成的 ③數(shù)據(jù)倉庫是穩(wěn)定的 ④反映歷史變化的4.2.3決策支持技術(shù)

數(shù)據(jù)倉庫的體系結(jié)構(gòu)4.2.3決策支持技術(shù)

抽取清理裝載刷新數(shù)據(jù)集市數(shù)據(jù)倉庫

圖4–4數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)OLAP服務(wù)器OLAP服務(wù)器前端工具分析工具服務(wù)數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)倉庫的關(guān)鍵技術(shù) ①數(shù)據(jù)抽取 ②存儲和管理 ③數(shù)據(jù)展現(xiàn)4.2.3決策支持技術(shù)

創(chuàng)建數(shù)據(jù)倉庫的步驟 ①業(yè)務(wù)需求分析 ②數(shù)據(jù)倉庫設(shè)計(jì) ③數(shù)據(jù)抽取模塊 ④數(shù)據(jù)倉庫的維護(hù)模塊4.2.3決策支持技術(shù)

聯(lián)機(jī)分析所謂OLAP是使分析人員、管理人員或執(zhí)行人員能夠從多種角度對從原始數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)化出來的、能夠真正為用戶所理解的、并真實(shí)反映企業(yè)特性的信息進(jìn)行快速、一致、交互地存取，從而獲得對數(shù)據(jù)的更深入了解的一類軟件技術(shù)。

4.2.3決策支持技術(shù)

在OLAP中，常涉及到的術(shù)語有: ①維 ②維的層次 ③維的成員 ④多維數(shù)組 ⑤度量（單元格）4.2.3決策支持技術(shù)

OLAP多維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要有： ①超立方結(jié)構(gòu) ②多立方結(jié)構(gòu)OLAP的特點(diǎn)

①快速性（Fast）

②可分析性（Analysis）

③多維性（Multidimentional）

④共享性（Shared） ⑤信息性（Information）

4.2.3決策支持技術(shù)

OLAP分析

①切片和切塊

②鉆取

③旋轉(zhuǎn)／轉(zhuǎn)軸

OLAP系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和分類 ①M(fèi)OLAP

②ROLAP ③HOLAP

4.2.3決策支持技術(shù)

數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘就是從大型數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)中提取人們感興趣的知識。這些知識是隱含的、事先未知的、潛在有用信息，提取的知識表示為概念、規(guī)則、規(guī)律、模式等形式。

4.2.3決策支持技術(shù)

數(shù)據(jù)挖掘的流程

①確定業(yè)務(wù)對象

②數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

③數(shù)據(jù)挖掘

④結(jié)果分析

⑤知識的同化

4.2.3決策支持技術(shù)

數(shù)據(jù)挖掘常用技術(shù)

①神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法

②遺傳算法

③決策樹方法

④粗集方法

4.2.3決策支持技術(shù)

數(shù)據(jù)倉庫、OLAP與數(shù)據(jù)挖掘之間的關(guān)系

一方面，OLAP技術(shù)可以為數(shù)據(jù)挖掘提供預(yù)期的挖掘?qū)ο蠛湍繕?biāo)，避免挖掘的盲目性。另一方面，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以使聯(lián)機(jī)分析處理智能化，減少分析人員手工操作的繁雜性，減輕分析人員的負(fù)擔(dān)。

4.2.3決策支持技術(shù)

第5章Web數(shù)據(jù)庫技術(shù)

本章的重要概念Web、Web瀏覽器、Web服務(wù)器、URL、HTTP、HTML、Web數(shù)據(jù)庫、JDBC、ODBC

本章的重要知識點(diǎn)（1）ODBC的概念、設(shè)計(jì)思想及其體系結(jié)構(gòu)（2）JDBC的概念、設(shè)計(jì)目標(biāo)及其體系結(jié)構(gòu)（3）客戶／服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的缺點(diǎn)（4）Web數(shù)據(jù)庫的概念及其技術(shù)特點(diǎn)（5）Web數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、優(yōu)點(diǎn)和開發(fā)方法

5.1Web概述Web的發(fā)展歷史

（1）1945年，VannevarBush提出超文本的雛型（2）1989年3月，CERN的科學(xué)家TimBernersLee，在他寫的一個(gè)關(guān)于信息管理的項(xiàng)目建議書中首次提出了Web概念

（3）1990年11月，第一個(gè)Web軟件在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。（4）1992年，CERN正式向全世界宣布Web誕生。（5）1993年，美國NCSA的MarcAndreesen及其合作者發(fā)布了稱為Mosaic的瀏覽器

5.1Web概述Web的主要特點(diǎn)：（1）使用戶可在全世界范圍內(nèi)查詢、瀏覽最新信息（2）支持超文本和超媒體信息服務(wù)（3）使用瀏覽器作為統(tǒng)一的用戶接口，直觀方便（4）可以將Web站點(diǎn)相互鏈接，以提供信息查找和漫游訪問服務(wù)（5）能使用戶與信息發(fā)布者或其他用戶相互交流信息5.1Web概述

Web基本元素

①Web瀏覽器

②Web服務(wù)器

③統(tǒng)一資源定位符

④超文本傳輸協(xié)議

⑤超文本標(biāo)記語言5.2計(jì)算模型的演變

客戶/服務(wù)器計(jì)算模型

面向Web的計(jì)算模型

從技術(shù)角度講，Web數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)也是一種客戶機(jī)／服務(wù)器體系機(jī)構(gòu)，在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，充當(dāng)服務(wù)器的就是Web服務(wù)器軟件，而計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的Web瀏覽器就是對服務(wù)器發(fā)出請求的客戶機(jī)程序，當(dāng)Web務(wù)器接收到Web瀏覽器的請求并進(jìn)行有關(guān)處理后，將請求的數(shù)據(jù)發(fā)送到Web瀏覽器，瀏覽器對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋并在屏幕上顯示出來。實(shí)際上這是一個(gè)請求–應(yīng)答的過程。

5.3Web數(shù)據(jù)庫

Web數(shù)據(jù)庫就是以后臺數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的，加上一定的前臺程序，通過瀏覽器完成數(shù)據(jù)存儲、查詢等操作的系統(tǒng)。

Web數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)

（1）利用現(xiàn)成的瀏覽器軟件，無需開發(fā)數(shù)據(jù)庫前端軟件，能使廣大用戶很方便地訪問數(shù)據(jù)庫信息。

（2）支持交叉平臺。

（3）能管理網(wǎng)上復(fù)雜的文檔型和多媒體型數(shù)據(jù)資源。（4）使用Web數(shù)據(jù)庫可以快速地查到他們需要的東西。5.3Web數(shù)據(jù)庫Web數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)操作客戶機(jī)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器Web服務(wù)器

圖5–1

Web數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)HTML代碼Internet服務(wù)查詢結(jié)果5.3Web數(shù)據(jù)庫開發(fā)Web數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的步驟安裝Web服務(wù)器創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫設(shè)置數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)網(wǎng)頁通過瀏覽器瀏覽圖5–2開發(fā)Web應(yīng)用系統(tǒng)的步驟5.4Web數(shù)據(jù)訪問技術(shù)

訪問Web數(shù)據(jù)庫的原理

在客戶端安裝Web瀏覽器，作為用戶輸入查詢條件和顯示查詢結(jié)果的交互界面。用戶可以通過填寫表格或輸入關(guān)鍵字的方式來與Web服務(wù)器進(jìn)行交互，當(dāng)用戶單擊表格上的按鈕時(shí)，表格中的數(shù)據(jù)便發(fā)送到Web服務(wù)器。Web服務(wù)器介于Web瀏覽器與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間，負(fù)責(zé)用戶輸入信息的接收。服務(wù)器將數(shù)據(jù)傳送至要被處理的腳本或應(yīng)用程序，并在數(shù)據(jù)庫中查詢數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)投遞到數(shù)據(jù)庫中。最后，服務(wù)器將返回結(jié)果插入到HTML頁面，傳送至客戶端以響應(yīng)用戶。

5.4Web數(shù)據(jù)訪問技術(shù)

訪問Web數(shù)據(jù)庫的方法

（1）利用中間件技術(shù)在兩者之間建立連接和通信，如CGI（通用網(wǎng)關(guān)接口）和API（應(yīng)用程序編程接口）（2）由瀏覽器中的Java小應(yīng)用程序通過瀏覽器訪問Web服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫5.4Web數(shù)據(jù)訪問技術(shù)

ODBC

1991年11月，微軟宣布了ODBC，次年推出可用版本。1992年2月，推出了ODBCSDK2.0版。ODBC基于SAG的SQLCAE草案所規(guī)定的語法，共分為Core、Level1、Level2三種定義。

5.4Web數(shù)據(jù)訪問技術(shù)

ODBC的基本思想

ODBC的基本思想是為用戶提供簡單、標(biāo)準(zhǔn)、透明的數(shù)據(jù)庫連接的公共編程接口，開發(fā)廠商根據(jù)ODBC的標(biāo)準(zhǔn)去實(shí)現(xiàn)底層的驅(qū)動(dòng)程序，這個(gè)驅(qū)動(dòng)對用戶是透明的，并允許根據(jù)不同的DBMS采用不同的技術(shù)加以優(yōu)化實(shí)現(xiàn)，這就利于不斷吸收新的技術(shù)而使驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)更完善。

5.4Web數(shù)據(jù)訪問技術(shù)

ODBC的體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)源名應(yīng)用程序ODBC管理器ODBCAPI驅(qū)動(dòng)程序管理器ODBC驅(qū)動(dòng)程序數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)層驅(qū)動(dòng)層應(yīng)用層圖5–3ODBC的四層體系結(jié)構(gòu)管理層5.4Web數(shù)據(jù)訪問技術(shù)

JDBCJDBC是用于執(zhí)行SQL語句的Java應(yīng)用程序接口，由一組用Java語言編寫的類和接口組成。

JDBC是一種規(guī)范，其宗旨是讓各數(shù)據(jù)庫開發(fā)商為Java程序員提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫訪問類和接口。

JDBC是利用JDBC–ODBC橋通過ODBC來訪問數(shù)據(jù)庫的。5.4Web數(shù)據(jù)訪問技術(shù)

JDBC的設(shè)計(jì)目標(biāo)

JDBC的設(shè)計(jì)目標(biāo)是為建立數(shù)據(jù)庫連接從Java內(nèi)部填補(bǔ)一個(gè)調(diào)用級SQLAPI的空白，因此其核心在于執(zhí)行SQL語句，然后接收其結(jié)果。5.4Web數(shù)據(jù)訪問技術(shù)

JDBC體系結(jié)構(gòu)

應(yīng)用程序JDBCAPI驅(qū)動(dòng)程序管理器JDBC驅(qū)動(dòng)程序數(shù)據(jù)庫圖5–4JDBC的體系結(jié)構(gòu)第6章關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)簡介本章的重要知識點(diǎn)（1）關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的發(fā)展的三個(gè)階段（2）Oracle的技術(shù)特點(diǎn)及其數(shù)據(jù)倉庫的解決方案（3）Informix的技術(shù)特點(diǎn)及其數(shù)據(jù)倉庫的解決方案（4）SQLServer的技術(shù)特點(diǎn)及其數(shù)據(jù)倉庫的解決方案

6.1數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)概述關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的發(fā)展可以粗略地分為如下三個(gè)階段。

（1）第一階段從七十年代初E.F.Codd提出關(guān)系模型后，開始的對關(guān)系數(shù)據(jù)庫的理論研究和原型開發(fā)時(shí)代

（2）第二階段是從七十年代后期開始，關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實(shí)用階段

（3）第三階段是從八十年代以來，關(guān)系數(shù)據(jù)庫成為發(fā)展的主流，幾乎所有新推出的數(shù)據(jù)