第三章-管理信息系统的技术基础--数据库技术PPT课件

1 管理信息系统的技术基础 数据库技术 2 1 数据管理的发展2 数据模型3 SQL重点内容 DBMS的组成 数据模型 结构化查询语言 本章主要内容 3 1 数据管理的发展 3 3数据库技术 人工管理阶段 20世纪50年代以前 特点 无存储设备 无操作系统无数据管理软件 文件管理阶段 20世纪50年代后期至60年代中期 特点 有了磁盘 磁鼓等存储设备 有了操作系统 有了文件管理系统 数据库系统阶段 20世纪60年代后期开始 特点 出现了大容量的磁盘 出现了专门的管理数据软件 DBMS 分布式数据库系统阶段 20世纪80年代以后 特点 逻辑上统一 地域上分布的数据集合 适合于单位分散的部门 随着计算机技术的发展 数据管理经历了不同的发展阶段 4 传统文件处理系统存在问题数据冗余数据联系弱 应用程序1 数据文件1 应用程序2 应用程序3 数据文件2 数据文件3 用户 用户 用户 3 3数据库技术 5 数据库处理系统优点完善的数据字典和数据模型数据独立性方便的接口完整的数据控制功能提高了系统的灵活性 应用程序1 应用程序2 应用程序3 DBMS 数据库 中央数据库 用户 用户 用户 3 3数据库技术 1 数据存储2 数据表可以相互联接使用3 数据可重复使用 6 2 数据库管理数据库是指以一定的方式将相关数据组织在一起并存储在外存储器上形成的 能为多用户共享的 与应用程序彼此独立的一组相关的数据集合 数据库管理系统是指帮助用户建立 使用和管理数据库的软件系统 3 3数据库技术 7 数据库管理系统 DBMS 功能数据库管理系统是指帮助用户建立 使用和管理数据库的软件系统 具有以下功能 数据库开发数据库查询数据库维护应用 3 3数据库技术 8 数据库管理的特点 数据冗余度小 易于扩充 数据与程序独立 统一的数据控制功能 数据的共享性 3 3数据库技术 9 数据库系统 数据库系统的构成 3 3数据库技术 硬件 数据库管理系统 人员 数据库 10 DBMS的三级结构 三级模式 和两个独立性 3 3数据库技术 逻辑独立性物理独立性 11 数据模型 3 3数据库技术 模型的概念 模型 对现实世界事物的特征的模拟和抽象 概念模型 概念模型 概念层次的数据模型 是按用户的观点对现实世界建模 概念模型的术语 1 实体 具体或抽象的事物 如学生 老师 桌子 课程 2 属性 实体具有的某个特性 如学生的姓名 年龄等 3 关键字 码 能唯一标识实体的属性或属性的组合 如学生的学号 4 域 属性的取值范围 5 实体型 实体名及描述它的各属性名 如学生 学号 姓名 性别 出生日期 6 联系 实体之间的联系 实体内部各属性之间的联系 有 一对一 1 1 一对多 1 N 多对多 M N 三种情况 12 一个总经理只能在一个公司任职 在一个公司里 只有一个总经理 一个部门可以有多名雇员 一个雇员只能在一个部门工作 一个学生可以同时选修多门课 一门课程可以同时被若干学生所选修 3 3数据库技术 13 层次模型 20世纪60年代末 70年代初 层次模型是指用树型结构表示实体及其实体之间的联系 树中每一个节点代表一个记录类型 树状结构表示实体型之间的联系 层次模型的限制条件是 只有一个根节点 除根节点以外的节点都只有一个父节点 Poweredbymos 数据库管理系统所支持的数据模型主要有 层次模型 网状模型 关系模型和面向对象模型4种 数据模型概念 数据模型 数据模型 从计算机系统的观点对现实世界建模 主要用于数据库管理系统 DBMS 的实现 3 3数据库技术 14 网状模型 20世纪70年代 网状模型是指用网状结构表示实体及其实体之间联系的模型 网中每一个节点代表一个记录类型 联系用链接指针来实现 网状模型取消了层次模型的限制 即允许节点有多于一个的父节点 可以有一个以上的节点无父节点 Poweredbymos 数据模型概念 数据模型 3 3数据库技术 15 关系模型 20世纪80年代至今 关系模型是指用规则的二维表格的形式来表示实体及其之间联系的数据模型 数据模型概念 数据模型 现在流行的数据库产品大都是关系数据库产品 小型数据库系统 Foxpro Acess 大型数据库系统 Oracle Informix Sybase SQLServer 3 3数据库技术 16 关系模型的术语 1 关系 Relation 一个二维表格2 属性 Attribute 一个二维表中的一列3 元组 二维表中的一行4 主键 能确定一条记录的唯一标识6 外键 一个关系中的属性或属性组合不是该关系的候选关键字但它是另一个关系的关键字 关系模型和关系数据库 3 3数据库技术 17 关系运算 关系运算关系的基本运算有两类 一类是传统的集合运算 并 交 差等 另一类是专门的关系运算 选择 投影 连接等 1 传统的集合运算并 Union 交 Intersection 差 Difference 2 专门的关系运算1 选择运算 Select 选择运算的一般表示形式 SELECT关系名WHERE条件2 投影运算 Protect 投影运算的一般表示形式 PROJECT关系名 属性1 属性2 3 连接运算 Join 连接运算的一般形式 JOIN关系1AND关系2WHERE条件 Poweredbymos 关系模型和关系数据库 3 3数据库技术 18 1 并 设关系R和关系S具有相同的目n 即两个关系都有n个属性 且相应的属性取自同一个域 则关系R与关系S的并由属于R或属于S的元组组成 其结果仍为n目关系2 差 设关系R和关系S具有相同的目n 且相应的属性取自同一个域 则关系R与关系S的差由属于R而不属于S的所有元组组成 3 交 设关系R和关系S具有相同的目n 且相应的属性取自同一个域 则关系R与关系S的交由既属于R又属于S的元组组成 3 3数据库技术 19 选择 投影 Table1 Table2 Table1 Table1 连接 3 3数据库技术 20 数据操纵语言数据查询语句SELECT基本格式 SELECTFROM WHERE 例1 查询指定的列 在学生表中查询所有学生的学号和姓名SELECT学号 姓名FROM学生表 关系数据库的标准语言 SQL举例 21 思考 如何在成绩表中查询成绩不及格的学生 SELECT学号 课程号 成绩FROM成绩表WHERE成绩 60 例2 查询指定的行 在成绩表中查询学号为 930902 的学生成绩 SELECT学号 课程号 成绩FROM成绩表WHERE学号 930902 关系数据库的标准语言 SQL举例 22 数据插入语句INSERT基本格式 INSERTINTO VALUES 值列表 例3 在课程表中插入一条新记录课程号 C6 课程名 数据库原理 学时数 90 任课教师 王小儿 INSERTINTO课程表VALUES C6 数据库原理 90 王小儿 关系数据库的标准语言 SQL举例 23 数据更新语句UPDATE基本格式 UPDATESET WHERE 思考 将课程号为 C3 的课程的任课教师改为 李立新 UPDATE课程表SET任课教师 李立新 WHERE课程号 C3 例4 将所有同学的成绩加10分 UPDATE成绩表SET成绩 成绩 10 关系数据库的标准语言 SQL举例 24 数据删除语句DELETE 关系数据库的标准语言 SQL举例 基本格式 DELETE FROM WHERE 例5 删除学生表中的全部记录 DELETEFROM学生表 思考 删除成绩不及格的学生的成绩记录 DELETEFROM成绩表WHERE成绩 60 25 数据库设计 信息的转换 客观事物类 事物相关性质集合 人 实体实体集合及实体联系相关属性集合 加工 转换 数文件据记录库相关数据项集合 加工转换 存储二进制数据集合结构 计算机世界 DBMS 数据世界 DBMS的数据模型 信息世界 认识选择描述 现实世界 E R模型 3 3数据库技术 概念数据库的设计 26 三个不同世界术语客观世界信息世界数据世界组织 事物及其联系 实体及其联系数据库 概念模型 事物类 总体 实体集文件事物 对象 个体 实体记录特征 性质 属性数据项 实体及其联系 概念模型 E R图 Entity relation 描述实体间关系的图解 27 通过对现实世界的需求分析 应用E R图建立信息世界中的实体 属性和实体间联系的概念模型 从而转入信息世界 第一步 建立分E R图第二步 综合分E R图 产生总E R图E R图是建立数据模型的基础 从E R图出发导出数据模型 即逻辑设计 把E R图转换为一个个关系框架 3 3数据库技术 28 转换原则 E R图中每个实体 都相应地转换为一个关系 该关系包括对应实体的全部属性 并确定出关键字 该关键字是实现不同关系联系的手段 对于E R图中的联系 根据不同的联系方式 或将联系反映在关系中 或将联系转换成一个关系 3 3数据库技术 29 E R图描述现实世界的概念模型实体 属性 联系 一对一联系 1 1 一对多联系 1 m 多对多联系 m n 实体集 属性 联系集 线段 3 3数据库技术 30 E R图设计原则真实性原则避免冗余原则简单性原则合适性原则 用实体或属性或联系集 注意对客观对象的约束 3 3数据库技术 31 实体 Entity 是一个有着一系列显著的 易辨认的属性的对象 实体可以是具体的 物体 人物等 实体也可以抽象的 事 概念 事物之间的联系 确定实体的指导找出问题中的大模块问题陈述中的名词 3 3数据库技术 32 属性 Attribute 实体的特性 它描述了实体的一个部分 一个实体可由若干个属性来刻画 如学生 学号 姓名 性别 码 Key 唯一标识实体的属性集 如 学号为学生的码 3 3数据库技术 33 E R图绘制 图书 作者 写作 出版社 类别 页数 ISBN 书名 姓名 出生地 身份证号 定稿时间 价格 包含实体集 图书 和 作者 的E R图 3 3数据库技术 m n 34 采用E R方法的数据库概念设计之设计局部ER模式 35 局部模式 现有的教学管理系统 初步分析系统的对象 根据服务种类分析教师子模块 局部ER图 36 其他局部模式 现有的教学管理系统 初步分析系统的对象 根据服务种类分析学生子模块 局部ER图 37 采用ER方法的数据库概念设计之设计全局ER模式 38 例子 三个局部ER图合并成一个ER图 39 E R图向关系数据模型的转换1 E R图中每个实体 相应转换为一个关系 该关系包括对应实体的全部属性 并确定出该关系的关键字 2 对于 联系集 根据联系方式不同 采取不同手段以使被它联系的实体所对应的关系彼此实现某种联系 40 E R图向关系数据模型的转换转换过程示意图 E R图 关系模型 DBMS 41 E R图的转换将E R图转换成相应的表表是行和列的集合 实体被表示成表的形式 用列标题表示实体的属性用行表示关于实体的实际数据 3 3数据库技术 42 厂长号 姓名 年龄 厂长 厂号 厂名 地点 工厂 管理 1 1 厂长 厂长号 厂号 姓名 年龄 工厂 厂号 厂名 地点 3 3数据库技术 厂号 43 仓库号 地点 面积 仓库 货号 品名 价格 产