计算机软件及应用

1 第9章数据的组织与管理 2 第9章数据的组织与管理 数据的管理方式有关数据库的概念数据模型关系数据库Access的操作基础 3 数据的管理方式 信息 information 是表现事物特征的一种普遍形式 是事物显示其存在方式和运动状态的属性 是对客观世界的反映 是客观存在的事物现象 数据是信息的载体 是用于表示信息的符号 可以文字 图形 图像 动画 声音等多种形式来描述 如右图 4 数据的管理方式 数据处理是指利用计算机对各种类型的数据进行处理 包括对数据的采集 整理 存储 分类 排序 检索 维护 加工 统计和传输等一系列操作过程 数据处理的目的是从大量的 原始的数据中获得我们所需要的资料并提取有用的数据成份 作为行为和决策的依据 5 数据的管理方式 人工管理 1 人工管理阶段 特点 1 数据不保存 2 应用程序自身管理数据 3 数据不独立 4 数据不能共享 程序 求6个数之和 includemain inti s 0 inta 6 66 55 75 42 86 77 for i 0 i 6 i s s a i printf d s 当数据改变变化时 程序也要改变 6 数据的管理方式 文件管理 特点 1 数据可以长期保存 2 由文件系统管理数据 3 数据共享性差 冗余度大 4 数据独立性差 程序 求6个数之和 includemain inti s 0 a 6 FILE fp fp fopen c data dat rb fread a 2 6 fp 读数据 for i 0 i 6 i s s a i printf d s fclose fp 关闭文件 7 1 数据真正实现了结构化 2 数据的共享性高 冗余度低 易扩充 3 数据独立性高 4 数据由DBMS统一管理和控制 数据的管理方式 数据库管理 8 有关数据库的概念 数据库数据库 DataBase DB 是存储在计算机内的 有组织的 可共享的数据集合 数据库中的数据按一定的数据模型进行组织 描述和存储 具有较小的冗余度 较高的数据独立性和易扩展性 并为各种用户共享 数据库按数据模型分层次数据库网状数据库关系数据库 9 有关数据库的概念 分布式数据库 DistributedDatabase DDB 在集中式数据库基础上发展起来的 是数据库技术与计算机网络技术 分布处理技术相结合的产物 分布式数据库是地理上分布在计算机网络的不同结点 逻辑上属于同一系统的数据库 它不同于将数据存储在服务器上供用户共享存取的网络数据库 分布式数据库不仅能支持局部应用 存取本地结点或另一结点的数据 而且能支持全局应用 同时存取两个或两个以上结点的数据 10 有关数据库的概念 分布式数据库的主要特点数据是分布的 数据库中的数据分布在计算机网络的不同结点上 而不是集中在一个结点 数据是逻辑相关的 分布在不同结点的数据逻辑上属于同一数据库 数据间存在相互关联 结点的自治性 每个结点都有自己的计算机软 硬件资源 数据库 数据库管理系统 即局部数据库管理系统LocalDatabaseManagementSystem LDBMS 因而能够独立地管理局部数据库 12 有关数据库的概念 面向对象数据库是将面向对象的模型 方法和机制 与先进的数据库技术有机地结合而形成的新型数据库 基本设计思想是一方面把面向对象语言向数据库方向扩展 使应用程序能够存取并处理对象 另一方面扩展数据库系统 使其具有面向对象的特征 13 有关数据库的概念 多媒体数据库多媒体数据库 Multi mediaDatabase 是数据库技术与多媒体技术相结合的产物 在许多数据库应用领域中 都涉及到大量的多媒体数据 这些与传统的数字 字符等格式化数据有很大的不同 都是一些结构复杂的对象 14 有关数据库的概念 数据仓库信息技术的高速发展 数据库应用的规模 范围和深度不断扩大 一般的事务处理已不能满足应用的需要 企业界需要在大量信息数据基础上的决策支持 数据仓库 DataWarehouse 技术的兴起满足了这一需求 数据仓库作为决策支持系统 DecisionSupportSystem 的有效解决方案 涉及3方面的技术内容 数据仓库技术联机分析处理 On LineAnalysisProcessing OLAP 技术和数据挖掘 DataMining 技术 15 有关数据库的概念 数据库管理系统数据库管理系统 DatabaseManagementSystem 是用于建立 使用和维护数据库的软件 简称DBMS 对数据库进行统一的管理和控制 以保证数据库的安全性和完整性 功能 定义功能 数据库的结构 数据完整性和其他约束条件 操纵功能 实现对数据库中的数据的插入 修改 删除和查询 控制功能 实现数据的安全性控制 完整性控制以及多用户环境下的并发控制 维护功能 提供对数据的装载 转储和恢复 以及数据库的性能分析和监测 数据字典 用来存放数据库各级模式结构的描述 Database 数据库系统结构 18 有关数据库的概念 常用的数据库管理系统Access数据库管理系统VisualFoxPro数据库管理系统SQLServer数据库管理系统Oracle数据库管理系统 19 数据库系统 DBS 是存储 管理 处理和维护数据的软件系统由数据库 数据库管理系统 DBMS 宿主语言 开发工具和应用程序等软件和数据库管理员组成 有关数据库的概念 20 有关数据库的概念 数据库系统的体系结构有关数据库的概念单用户数据库系统主从式多用户数据库系统C S数据库系统 21 有关数据库的概念 B S数据库系统 22 有关数据库的概念 数据库系统的三层结构 23 有关数据库的概念 常见的数据库开发工具Sybase的Power Oracle的Developer2000等比较流行的是Delphi VisualBasic PowerBuilder等通用语言 这几个开发工具各有所长 各具优势 最常用的Web数据库系统的开发技术有 ASP ActiveServerPage JSP JavaServerPage 和PHP PersonalHomePage 24 数据模型 概念模型也称信息模型 它是按用户的观点来对数据和信息建模 主要用于数据库设计 是现实世界到信息世界的第一层抽象 强调其语义表达能力 它能较方便 直观地表达应用中各种语义知识 25 数据模型 实体的描述实体 客观存在并可相互区别的事物属性 实体所具有的某一特性称为实体的属性实体集 具有相同属性的实体的集合联系 实体集之间的对应关系 一对一联系如果对于实体集A中的每一个实体 实体集B中有且只有一个实体与之联系 反之亦然 则称实体集A与实体集B具有一对一的联系 记为1 1 负责人与其单位的联系一对多联系如果对于实体集A中的每一个实体 实体集B中有多个实体与之联系 反之 对于实体集B中的每一个实体 实体集A中至多只有一个实体与之联系 则称实体集A与实体集B有一对多的联系 记为 n 其中A称为一方 B称为多方 单位与职工的联系多对多联系如果对于实体集A中的每一个实体 实体集B中有多个实体与之联系 而对于实体集B中的每一个实体 实体集A中也有多个实体与之联系 则称实体集A B之间有多对多的联系 记为m n 实体 集 课程与实体 集 学生 26 数据模型 E R模型实体 联系方法 Entity RelationshipApproach 用E R图描述现实世界的概念模型E R方法也称为E R模型使用图形方式 27 数据模型 28 数据模型 实体及其之间的联系在数据库中的存储形式 由三部分组成数据 实体及其实体之间的联系 的数据结构数据操作数据的完整性约束条件数据结构用于描述系统的静态特性 是所研究的对象类型的集合 这些对象是数据库的组成成分数据操作用于描述系统的动态特性 是对数据库中各种对象允许执行的操作的集合数据的约束条件是一组完整性规则的集合完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约条件和存储规则 用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化 以保证数据的正确 有效和相容 29 数据模型 层次模型用层次结构 树形结构 来表示实体及实体之间的联系 如IMS系统 30 数据模型 网状模型没有惟一的根结点 且每一个结点都可以与其他任意个结点相连 这样便成了网状结构 用网状结构来表示实体及实体之间的联系 如 DBTG系统 31 数据模型 关系模型用二维表格结构来表示实体以及实体之间联系的模型操作的对象和结果都是二维表 这种二维表就是关系采用关系模型的数据库称为关系数据库 关系模型与层次型 网状型的本质区别在于数据描述的一致性 模型概念单一 32 关系数据库 关系模型中 现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示 关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表 它由行和列组成 基本术语关系 一张二维表元组 表中的一行 记录属性 表中的一列 字段属性值 表中行和列的交叉位置域 属性的取值范围表结构 表中的第一行 表示组成该表的各个字段的名称 33 关系数据库 基本术语 关系模式是指对关系结构的描述 一般表示为 关系名 属性1 属性2 属性3 属性n 例 学生 学号 姓名 性别 出生日期 课程 课程代码 课程名称 学分 选课 学号 课程代码 成绩 34 关系数据库 基本术语 候选键在关系中可以用来惟一地标识一个元组的属性或属性组 主键是指从候选键中指定一个用来标识元组 外部关键字 外键 如果表中的一个字段不是本表的主关键字或候选关键字 而是另外一个表的主关键字或候选关键字 这个字段 属性 称为外部关键字 简称外键 候选键是属性组 学号 课程代码 学号为外键 35 关系数据库 基本术语 主键 候选键 36 关系数据库 例 学生 学号 姓名 性别 出生日期 课程 课程代码 课程名称 学分 选课 学号 课程代码 成绩 主键 候选键 外键 37 关系数据库 主表和从表是指通过外键相关联的两个表 其中以外键作为主键的表称为主表 外键所在的表称为从表 例如 两个关系学生和选修通过外键学号相关联 以学号作为主键的关系学生称为主表 而以学号作为外键的关系选修则是从表 关系数据库是指一些相关的表和其他数据库对象的集合 一个关系数据库包含多个数据表 这些表之间的关联性是由主键和外键所体现的参照关系实现的 数据库不仅仅包含表 而且包含了其他数据库对象 如 视图 存储过程 索引等 38 关系数据库 关系模型特点关系必须规范化在同一个关系中不能出现相同的属性名关系中不允许有完全相同的元组在一个关系中元组的次序无关紧要在一个关系中列的次序无关紧要 39 关系数据库 关系的基本运算选择从指定的关系中找出满足给定条件的元组的操作从关系选修中选择成绩值大于80的元组组成新的关系S1 40 关系数据库 关系的基本运算投影从关系模式中指定若干个属性组成新的关系从关系学生中选择姓名 出生日期组成新的关系S2 41 关系数据库 关系的基本运算联接联接是关系的横向组合联接运算将两个关系模式拼接成一个更宽的关系模式 生成的新关系中包含满足联结条件的元组 42 关系数据库 将关系学生和关系选修按相同学号的元组合并 组成新的关系S3 43 关系数据库 44 Access操作基础 Access数据库的组成数据库文件 MDB 表 二维表查询 从一个表或多个表中查找某些特定的记录窗体 可以交互的图形界面报表 将选定的数据信息按一定的格式进行显示或打印页 是特殊的Web页宏 若干个操作的集合模块 VBA VisualBasicforApplication 语言编程 表 用来保存原始数据 查询 用来查找数据 用户通过 窗体 报表 页 用不同的方式获取数据 而 宏 与 模块 则用来实现数据的自动操作 这些对象相互配合构成了完整的数据库 45 Access操作基础 Access的工作窗口 46 Access操作基础 数据库 窗口 47 Access操作基础 数据表 设计视图 窗口 48 Access操作基础 数据表视图 窗口 49 Access操作基础 Access数据表的结构字段名命名规则 长度最多只能为64个字符 可以包含字母 数字 汉字 空格及其他的字符 不能包含点号 感叹号 重音符号 和方括号 不能用空格作为开头 不能使用ASCII值为0 31的控制字符 Access操作基础 50 Access操作基础 数据类型文本型 用于文字或文字与数字的组合备注型 用于长文本和数字数字型 用于将要进行数值计算的数据日期 时间型 用于日期和时间货币型 用于存储货币值自动编号型是 否型 用来记录逻辑型的数据OLE对象型 用来链接或嵌入其他Windows对象超链接型 用来保存超级链接的字段查阅向导型 这是与使用向导有关的字段 51 Access操作基础 字段属性用来指定字段在表中的存储方式字段大小对文本型字段 指定文字的长度 大小范围在0 255之间 默认值为50 对数字型字段 指定数字类型 可以是字节 整型 长整型 单精度型 双精度型等 52 Access操作基础 格式用来指定数据显示或打印的格式不影响数据的实际存储格式例如 选择以 月 日 年 格式或其他格式来设置日期从预定义字段格式的列表中选择 自动编号 数字 货币 日期 时间 和 是 否 数据类型的格式为 OLE对象 以外的任何字段数据类型建立自定义的格式 53 Access操作基础 小数位数仅对数字型和货币型字段有效用于指定Access可以显示的小数位数该属性可以选择的项 自动 0至15位小数位 54 Access操作基础 标题为表中的字段指定不同的显示名称标题中可以输入超过64个字符的字段名称 最多能包含2048个字符 一般用于输入长字段名有效性规则设置限定字段所能接受的输入值例如 可以为