數(shù)據(jù)資源管理技術(shù)

1、第四講 數(shù)據(jù)資源管理技術(shù),教學計劃,教學進度表,授課主題 學時 狀態(tài) 備注1：MIS的基本概念（6） 2：MIS的技術(shù)基礎(chǔ)（4） 3：數(shù)據(jù)資源管理（6） No.14：MIS的應用（6）6：MIS的開發(fā)方法（6）7：MIS的分析與設(shè)計（6）8：MIS的實施（4）9：實驗項目

2、（10） 10：課程評價（2）,教學目標,理解并掌握數(shù)據(jù)資源的管理觀數(shù)據(jù)資源的管理技術(shù),教學內(nèi)容,本講共計4學時第十章 4學時,第十章 數(shù)據(jù)資源管理技術(shù),主要內(nèi)容文件組織數(shù)據(jù)庫技術(shù),10. 引言,企業(yè)的重要資源勞動力、原材料、資金、設(shè)備、信息廣義的數(shù)據(jù)資源管理包括：文件組織數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)規(guī)劃數(shù)據(jù)管理,10.1

3、文件組織,數(shù)據(jù)組織的層次人們需要用數(shù)據(jù)來進行決策和采取行動如果這些數(shù)據(jù)能夠在限定的時間內(nèi)被檢索處理，這些數(shù)據(jù)就產(chǎn)生了價值，成為信息。因此需要將數(shù)據(jù)有序的組織起來，才能對數(shù)據(jù)進行有效的處理。數(shù)據(jù)的邏輯組織有四個基本的邏輯元素：數(shù)據(jù)項記錄文件數(shù)據(jù)庫,10.1 續(xù),數(shù)據(jù)組織的層次,10.1 續(xù),數(shù)據(jù)組織的相關(guān)概念數(shù)據(jù)項是組成數(shù)據(jù)系統(tǒng)的有意義的最小基本單位。它的作用是描述一個數(shù)據(jù)處理對象的某些屬性。記錄與數(shù)據(jù)處理的某一對象

4、有關(guān)的一切數(shù)據(jù)項構(gòu)成了該對象的一條記錄。標識記錄的數(shù)據(jù)項稱為關(guān)鍵項。文件相關(guān)（同類）記錄的集合稱為文件。數(shù)據(jù)庫按一定方式組織起來的邏輯相關(guān)的文件集合形成數(shù)據(jù)庫。,10.1 續(xù),文件的管理觀大量的企業(yè)數(shù)據(jù)不可能存放在主存中某一時刻，企業(yè)只使用其中的一部分數(shù)據(jù)企業(yè)的數(shù)據(jù)一般以文件形式組織起來,分類按存儲介質(zhì)光盤文件磁盤文件打印文件按文件在信息系統(tǒng)中所執(zhí)行的功能主文件事務(wù)文件報告文件工作文件程序文件,10.1

5、 續(xù),數(shù)據(jù)的物理儲存與傳送自學問題磁盤與磁帶在數(shù)據(jù)存儲方面各有什么特點？什么是數(shù)據(jù)的邏輯組織？什么是數(shù)據(jù)的物理組織？如何實現(xiàn)邏輯組織與物理組織之間的數(shù)據(jù)傳送？,,10.1 續(xù),文件組織形式建立并確定數(shù)據(jù)記錄的物理順序和邏輯順序之間的對立關(guān)系。,邏輯數(shù)據(jù)記錄,物理存儲方式,順序文件索引文件鏈表文件倒排文件,順序映射關(guān)系,10.1 續(xù),順序文件文件中數(shù)據(jù)記錄的物理順序與邏輯順序一致，文件記錄按關(guān)鍵字值的遞增（或遞減）

6、次序排序，形成其邏輯順序。,,,,,,,文件記錄,物理設(shè)備,關(guān)鍵字值,相對磁道,10.1 續(xù),索引文件具有索引表的文件稱為索引文件。,索引文件,主文件,索引表,數(shù)據(jù)記錄區(qū),索引區(qū),記錄原始信息,記錄關(guān)鍵字+記錄地址,,,,,組成,映射,加工,,,10.1 續(xù),舉例,主文件,索引表,關(guān)鍵字學號與學生記錄地址的對應表,10.1 續(xù),鏈表文件倒排文件帶有輔索引或倒排索引的文件稱為倒排文件,記錄,,記錄,,記錄,,,,記錄,^,,,入

7、口,10.2 數(shù)據(jù)庫技術(shù),傳統(tǒng)文件處理系統(tǒng)存在問題數(shù)據(jù)冗余與數(shù)據(jù)不一致性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的不一致，數(shù)據(jù)聯(lián)系弱缺少數(shù)據(jù)字典，缺少靈活性,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,用戶,用戶,用戶,,,,,,,10.2 續(xù),銀行文件處理系統(tǒng),客戶財務(wù)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

8、修改,存款程序,客戶交易,,,,,,,,,,,,,,客戶交易,10.2 續(xù),數(shù)據(jù)庫處理系統(tǒng)優(yōu)點完善的數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)獨立性方便的接口完整的數(shù)據(jù)控制功能提高了系統(tǒng)的靈活性,應用程序1,應用程序2,應用程序3,DBMS,,,,,數(shù)據(jù)庫,中央數(shù)據(jù)庫,用戶,用戶,用戶,,,,10.2 續(xù),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,,,,,

9、,,,客戶數(shù)據(jù)庫,,,,,,,..,查詢,10.2 續(xù),數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）功能DBMS是一組計算機程序，控制組織和用戶的數(shù)據(jù)庫的生成、維護和使用。具有以下功能：數(shù)據(jù)庫開發(fā)數(shù)據(jù)庫查詢數(shù)據(jù)庫維護應用與開發(fā),10.2 續(xù),數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）數(shù)據(jù)庫開發(fā)：利用數(shù)據(jù)定義語言（DDL）開發(fā)與說明數(shù)據(jù)內(nèi)容、相互關(guān)系及每個數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)。并把這些信息存儲在一個專用的數(shù)據(jù)定義和說明的數(shù)據(jù)庫中，稱為數(shù)據(jù)字典。數(shù)據(jù)字典由數(shù)據(jù)

10、庫管理員控制、管理和維護。數(shù)據(jù)庫查詢：用戶使用DBMS的查詢語言詢問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。最常用的查詢語言是結(jié)構(gòu)化查詢語言（SQL）。數(shù)據(jù)庫維護應用開發(fā),10.2 續(xù),數(shù)據(jù)庫有哪些類型？企業(yè)數(shù)據(jù)庫的種類操作數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)庫信息倉庫分布式數(shù)據(jù)庫外部數(shù)據(jù)庫文本數(shù)據(jù)庫多媒體數(shù)據(jù)庫,10.2 續(xù),數(shù)據(jù)庫模型模型功能使數(shù)據(jù)以記錄的形式組織在一起，綜合反映各種業(yè)務(wù)信息，既綜合又沒有冗余。模型能反映用戶各業(yè)務(wù)信息所存在的內(nèi)在聯(lián)

11、系，而且與DBMS數(shù)據(jù)模型一致。模型的類型網(wǎng)狀型層次型關(guān)系型（目前最流行的是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫）,10.2 續(xù),數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式模式即邏輯模式。是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。外模式用戶模式或者子模式。是數(shù)據(jù)庫用戶能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。內(nèi)模式物理模式或者存儲模式。是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲方式的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方法。參見159頁圖10.11,10.

12、2 續(xù),數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式（圖）,物理模型內(nèi)模式,用戶A,用戶B,用戶D,用戶E,外模式1（子模式1）,外模式2（子模式2）,概念模型（模式）,DBMS,OS,,,,,子模式/概念模式映射A,子模式/概念模式映射B,模式/內(nèi)模式映射,,,,,,,,,,,,,,,,10.2 續(xù),數(shù)據(jù)庫的二級映射外模式/模式映射：當模式改變時，使外模式保持不變，從而應用程序不變，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨立性。模式/內(nèi)模式映射：當數(shù)據(jù)庫存儲結(jié)構(gòu)

13、改變，使模式保持不變，從而應用程序不變，保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性,10.2 續(xù),數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的存取過程,應用程序A,用戶工作區(qū),狀態(tài)碼,系統(tǒng)緩沖區(qū),數(shù)據(jù)庫,OS,DBMS,物理數(shù)據(jù)庫描述,概念模式,應用程序A的子模式,,,,,,,,,,,,10.2 續(xù),信息的轉(zhuǎn)換,客觀 事物類：事物 相關(guān)性質(zhì)集合,人,實體 實體集合及 實體聯(lián)系 相關(guān)屬性集合,加工、轉(zhuǎn)換,數(shù) 文件據(jù)

14、 記錄庫 相關(guān)數(shù)據(jù)項集合,加工轉(zhuǎn)換,存儲 二進制數(shù)據(jù)集合結(jié)構(gòu),,,,,,,,,,,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,,10.2 續(xù),三個不同世界術(shù)語 客觀世界 信息世界 數(shù)據(jù)世界組織（事物及其聯(lián)系） 實體及其聯(lián)系 數(shù)據(jù)庫（概念模型）事物類（總體） 實體集

15、 文件事物（對象、個體） 實體 記錄特征（性質(zhì)） 屬性 數(shù)據(jù)項,,,,實體及其聯(lián)系,概念模型,,E—R圖,10.3 E-R信息模型的設(shè)計與應用,E-R圖描述現(xiàn)實世界的概念模型實體：屬性：聯(lián)系：一對一聯(lián)系一對多聯(lián)系多對多聯(lián)系,實體集,屬性,聯(lián)系集,,線段,10.3 續(xù),E—R圖設(shè)計原則真實性原則避免冗余原則簡單性原則合適性原則

16、（用實體或?qū)傩曰蚵?lián)系集）注意對客觀對象的約束映射約束、鍵碼約束、參照完整性約束,10.3 續(xù),實體（Entity）：是一個有著一系列顯著的、易辨認的屬性的對象。實體可以是具體的（物體、人物等。）實體也可以抽象的（事、概念、事物之間的聯(lián)系）確定實體的指導找出問題中的大模塊問題陳述中的名詞,10.3 續(xù),屬性（Attribute）實體的特性,它描述了實體的一個部分。一個實體可由若干個屬性來刻畫。 如學生（學號，姓名，

17、性別，……）碼（Key）：唯一標識實體的屬性集。 如：學號為學生的碼。確定屬性的指導可能將名詞當作屬性,但不應將其和實體混淆.,10.3 續(xù),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,,,,,,,,,,,,包含實體集“圖書”和“作者”的E—R圖,,10.3 續(xù),E—R圖向關(guān)系數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換1、E—R圖中每個實體，相應轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系，該關(guān)系包括對應實體的全部屬性

18、，并確定出該關(guān)系的關(guān)鍵字。2、對于“聯(lián)系集”，根據(jù)聯(lián)系方式不同，采取不同手段以使被它聯(lián)系的實體所對應的關(guān)系彼此實現(xiàn)某種聯(lián)系。,10.3 續(xù),E—R圖向關(guān)系數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換過程示意圖,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,E-R圖,關(guān)系模型,DBMS,,10.3 續(xù),E—R圖的轉(zhuǎn)換將E-R圖轉(zhuǎn)換成相應的表表是行和列的集合，實體被表示成表的形式。用列標題表示實體的屬性用行表示關(guān)于實體的實際數(shù)據(jù)關(guān)于表和屬性的命

19、名規(guī)則屬性名和表名中不能包含空格表名對實體的描述應該是有意義的。如 student(cStuID,cStuName,nStuAge,……)表名只能描述一個主題,10.3 續(xù),轉(zhuǎn)換舉例一,廠長號,姓名,年齡,廠長,廠號,廠名,地點,工廠,管理,,,,,,,,,1,1,廠長（廠長號，廠號，姓名，年齡）,工廠（廠號，廠名，地點）,,,,10.3 續(xù),轉(zhuǎn)換舉例二,倉庫號,地點,面積,倉庫,貨號,品名,價格,產(chǎn)品,存放,,,,,,,,,

20、1,n,,倉庫（倉庫號，地點，面積）,產(chǎn)品（貨號，品名，價格，倉庫號，數(shù)量）,數(shù)量,,,10.3 續(xù),轉(zhuǎn)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,,,,,,,,,n,n,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）,,,,10.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計規(guī)范化,數(shù)據(jù)庫設(shè)計規(guī)范化——范式理論篇（P345）必要性：解決在關(guān)系模式設(shè)計時，存在的數(shù)據(jù)存儲異常現(xiàn)象：數(shù)據(jù)冗余、修改異

21、常、插入異常、刪除異常等。,10.4 續(xù),第一規(guī)范型：如果一個關(guān)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（First Normal Form , 即 1NF ）。,,10.4 續(xù),第二規(guī)范型：如果一個關(guān)系模式屬于1NF，并且所有的非關(guān)鍵字都完全地依賴于關(guān)鍵字（即不存在部分依賴），則稱該關(guān)系模式屬于第二規(guī)范型 , 即 2NF 。,10.4 續(xù),第三規(guī)范型：如果一個關(guān)系模式屬于2NF，并且不