第四讲数据资源管理技术管理信息系统成都信息工程学

第四讲数据资源管理技术,教学计划,教学进度表,授课主题学时状态备注1：MIS的基本概念（6）2：MIS的技术基础（4）3：数据资源管理（6）No.14：MIS的应用（6）6：MIS的开发方法（6）7：MIS的分析与设计（6）8：MIS的实施（4）9：实验项目（10）10：课程评价（2）,教学目标,理解并掌握数据资源的管理观数据资源的管理技术,教学内容,本讲共计4学时第十章4学时,第十章数据资源管理技术,主要内容文件组织数据库技术,10.引言,企业的重要资源劳动力、原材料、资金、设备、信息广义的数据资源管理包括：文件组织数据库数据规划数据管理,10.1文件组织,数据组织的层次人们需要用数据来进行决策和采取行动如果这些数据能够在限定的时间内被检索处理，这些数据就产生了价值，成为信息。因此需要将数据有序的组织起来，才能对数据进行有效的处理。数据的逻辑组织有四个基本的逻辑元素：数据项记录文件数据库,10.1续,数据组织的层次,10.1续,数据组织的相关概念数据项是组成数据系统的有意义的最小基本单位。它的作用是描述一个数据处理对象的某些属性。记录与数据处理的某一对象有关的一切数据项构成了该对象的一条记录。标识记录的数据项称为关键项。文件相关（同类）记录的集合称为文件。数据库按一定方式组织起来的逻辑相关的文件集合形成数据库。,10.1续,文件的管理观大量的企业数据不可能存放在主存中某一时刻，企业只使用其中的一部分数据企业的数据一般以文件形式组织起来,分类按存储介质光盘文件磁盘文件打印文件按文件在信息系统中所执行的功能主文件事务文件报告文件工作文件程序文件,10.1续,数据的物理储存与传送自学问题磁盘与磁带在数据存储方面各有什么特点？什么是数据的逻辑组织？什么是数据的物理组织？如何实现逻辑组织与物理组织之间的数据传送？,10.1续,文件组织形式建立并确定数据记录的物理顺序和逻辑顺序之间的对立关系。,逻辑数据记录,物理存储方式,顺序文件索引文件链表文件倒排文件,顺序映射关系,10.1续,顺序文件文件中数据记录的物理顺序与逻辑顺序一致，文件记录按关键字值的递增（或递减）次序排序，形成其逻辑顺序。,文件记录,物理设备,关键字值,相对磁道,10.1续,索引文件具有索引表的文件称为索引文件。,索引文件,主文件,索引表,数据记录区,索引区,记录原始信息,记录关键字+记录地址,组成,映射,加工,10.1续,举例,主文件,索引表,关键字学号与学生记录地址的对应表,10.1续,链表文件倒排文件带有辅索引或倒排索引的文件称为倒排文件,记录,记录,记录,记录,入口,10.2数据库技术,传统文件处理系统存在问题数据冗余与数据不一致性数据结构的不一致，数据联系弱缺少数据字典，缺少灵活性,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,10.2续,银行文件处理系统,客户财务报表,分期贷款程序,帐户核对处理,存款处理,分期贷款处理,贷款分析报告,客户票据,存款文件修改,文件修改核对,帐户核对程序,分期贷款文件修改,存款程序,客户交易,客户交易,10.2续,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,10.2续,银行数据库处理系统,客户交易处理,数据库管理系统,核对帐户程序,存款帐目程序,分期贷款程序,客户数据库,.,查询,10.2续,数据库管理系统（DBMS）功能DBMS是一组计算机程序，控制组织和用户的数据库的生成、维护和使用。具有以下功能：数据库开发数据库查询数据库维护应用与开发,10.2续,数据库管理系统（DBMS）数据库开发：利用数据定义语言（DDL）开发与说明数据内容、相互关系及每个数据库的结构。并把这些信息存储在一个专用的数据定义和说明的数据库中，称为数据字典。数据字典由数据库管理员控制、管理和维护。数据库查询：用户使用DBMS的查询语言询问数据库中的数据。最常用的查询语言是结构化查询语言（SQL）。数据库维护应用开发,10.2续,数据库有哪些类型？企业数据库的种类操作数据库管理数据库信息仓库分布式数据库外部数据库文本数据库多媒体数据库,10.2续,数据库模型模型功能使数据以记录的形式组织在一起，综合反映各种业务信息，既综合又没有冗余。模型能反映用户各业务信息所存在的内在联系，而且与DBMS数据模型一致。模型的类型网状型层次型关系型（目前最流行的是关系型数据库）,10.2续,数据库系统的三级模式模式即逻辑模式。是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。外模式用户模式或者子模式。是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述。内模式物理模式或者存储模式。是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方法。参见159页图10.11,10.2续,数据库系统的三级模式（图）,物理模型内模式,用户A,用户B,用户D,用户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/内模式映射,10.2续,数据库的二级映射外模式/模式映射：当模式改变时，使外模式保持不变，从而应用程序不变，保证了数据与程序的逻辑独立性。模式/内模式映射：当数据库存储结构改变，使模式保持不变，从而应用程序不变，保证了数据与程序的物理独立性,10.2续,数据库数据的存取过程,应用程序A,用户工作区,状态码,系统缓冲区,数据库,OS,DBMS,物理数据库描述,概念模式,应用程序A的子模式,10.2续,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,10.2续,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,ER图,10.3E-R信息模型的设计与应用,E-R图描述现实世界的概念模型实体：属性：联系：一对一联系一对多联系多对多联系,实体集,属性,联系集,线段,10.3续,ER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映射约束、键码约束、参照完整性约束,10.3续,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,10.3续,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。确定属性的指导可能将名词当作属性,但不应将其和实体混淆.,10.3续,ER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ER图,10.3续,ER图向关系数据模型的转换1、ER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。,10.3续,ER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,10.3续,ER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关于表和属性的命名规则属性名和表名中不能包含空格表名对实体的描述应该是有意义的。如student(cStuID,cStuName,nStuAge,)表名只能描述一个主题,10.3续,转换举例一,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）,10.3续,转换举例二,仓库号,地点,面积,仓库,货号,品名,价格,产品,存放,1,n,仓库（仓库号，地点，面积）,产品（货号，品名，价格，仓库号，数量）,数量,10.3续,转换举例三,学号,姓名,年龄,学生,课程号,课程名,学时数,课程,学习,n,n,学生（学号，姓名，年龄）,课程（课程号，课程名，学时数）,成绩,学习（学号，课程号，成绩）,10.4数据库设计规范化,数据库设计规范化范式理论篇（P345）必要性：解决在关系模式设计时，存在的数据存储异常现象：数据冗余、修改异常、插入异常、删除异常等。,10.4续,第一规范型：如果一个关系模式中的属性都是单纯的（即不可再分为更小的属性），则称该模式是属于第一规范型（FirstNormalForm,即1NF）。,10.4续,第二规范型：如果一个关系模式属于1NF，并