管理信息系统第七章

1、管理信息系统Management Information Systems主讲教师：王艳亮主讲教师：王艳亮 97-1主要内容：主要内容：1.系统设计的任务系统设计的任务2.代码设计代码设计3.功能结构图设计功能结构图设计4.信息系统流程图设计信息系统流程图设计5.系统物理配置方案设计系统物理配置方案设计6.制订设计规范制订设计规范97-27.数据存储设计数据存储设计8.输出设计输出设计9.输入设计输入设计10. 处理流程图设计处理流程图设计11. 编写程序设计说明书和系统设计报告编写程序设计说明书和系统设计报告97-3 本节内容：本节内容： 1.1 系统设计的任务系统设计的任务 1.2 系统设计

2、的主要内容系统设计的主要内容 1.3 系统设计的原则系统设计的原则1 系统设计的任务97-41.1 系统设计的任务 系统设计的任务是：在系统分析提出的逻辑模型的系统设计的任务是：在系统分析提出的逻辑模型的基础上，科学合理地进行物理模型的设计。基础上，科学合理地进行物理模型的设计。 如前所述如前所述,物理模型主要解决物理模型主要解决“怎样做怎样做”的问题。的问题。 97-51.2 系统设计的主要内容 总体设计总体设计 信息系统流程图设计、功能结构图设计和功能模块图设计等。信息系统流程图设计、功能结构图设计和功能模块图设计等。 代码设计和设计规范的制定代码设计和设计规范的制定 系统物理配置方案设计

3、系统物理配置方案设计 设备配置、通信网络的选择和设计以及数据库管理系统的选择设备配置、通信网络的选择和设计以及数据库管理系统的选择 数据存储设计数据存储设计 数据库设计、数据库的安全保密设计等。数据库设计、数据库的安全保密设计等。 计算机处理过程设计计算机处理过程设计 输出设计、输入设计、输出设计、输入设计、 处理流程图设计及编写程序设计说明处理流程图设计及编写程序设计说明书书97-61.3 系统设计的原则 系统性系统性 系统的代码要统一，设计规范要标准，传递语言要尽可能一致，系统的代码要统一，设计规范要标准，传递语言要尽可能一致，对系统的数据采集要做到数出一处、全局共享，使一次输入得对系统的

4、数据采集要做到数出一处、全局共享，使一次输入得到多次利用。到多次利用。 灵活性灵活性 尽量采用模块化结构，提高各模块的独立性，尽可能使各子系尽量采用模块化结构，提高各模块的独立性，尽可能使各子系统间的数据依赖减至最低限度。统间的数据依赖减至最低限度。 可靠性可靠性 安全保密性、检错及纠错能力、抗病毒能力等。安全保密性、检错及纠错能力、抗病毒能力等。 经济性经济性 在硬件投资上不能盲目追求技术上的先进，而应以满足应用需在硬件投资上不能盲目追求技术上的先进，而应以满足应用需要为前提；要为前提； 系统设计中应尽量避免不必要的复杂化，各模块应尽量简洁，系统设计中应尽量避免不必要的复杂化，各模块应尽量简

5、洁，以便缩短处理流程、减少处理费用。以便缩短处理流程、减少处理费用。97-72 代码设计 本节内容：本节内容： 2.1 代码的功能代码的功能 2.2 代码的设计代码的设计 2.3 代码的种类代码的种类 2.4 代码结构中的校验位代码结构中的校验位 97-82.1 代码的功能 代码是代表事物名称、属性、状态等的符号，为了便于计代码是代表事物名称、属性、状态等的符号，为了便于计算机处理，一般用数字、字母或它们的组合来表示。算机处理，一般用数字、字母或它们的组合来表示。 代码的功能代码的功能 为事物提供一个概要而不含糊的认定，便于数据的存贮和检为事物提供一个概要而不含糊的认定，便于数据的存贮和检索。

6、索。 可以提高处理的效率和精度。可以提高处理的效率和精度。 提高了数据的全局一致性。提高了数据的全局一致性。 是人和计算机的共同语言，是两者交换信息的工具。是人和计算机的共同语言，是两者交换信息的工具。97-9代码设计内容代码设计内容 确定代码对象； 查询代码标准； 制定编码规则 编制代码表97-102.2 代码的设计 代码设计时，应注意以下一些问题：代码设计时，应注意以下一些问题： 设计的代码在逻辑上必须能满足用户的需要，设计的代码在逻辑上必须能满足用户的需要， 在结构在结构上应当与处理的方法相一致。上应当与处理的方法相一致。 代码要系统化代码要系统化,一个代码应唯一标志它所代表的事物或一个

7、代码应唯一标志它所代表的事物或属性。属性。 在代码设计时，要预留足够的位置，以适应不断变化在代码设计时，要预留足够的位置，以适应不断变化的需要。的需要。 要注意避免误解，不要使用易于混淆的字符。要注意避免误解，不要使用易于混淆的字符。 如如O、Z、 I、S、V与与0、2、1、5、U易混。易混。 不要把空格作代码。不要把空格作代码。 要使用要使用24小时制表示时间等。小时制表示时间等。97-112.2 代码的设计 代码设计时，应注意以下一些问题：代码设计时，应注意以下一些问题： 要注意尽量采用不易出错的编码结构。要注意尽量采用不易出错的编码结构。 例如字母字母数字的结构（如例如字母字母数字的结构

8、（如WW2 ）比字母数字字母的）比字母数字字母的结构结构(如如W2W)发生错误的机会要少一些。发生错误的机会要少一些。 当代码长于当代码长于4个字母或个字母或5个数字字符时，应分成小段。个数字字符时，应分成小段。 这样人们读写时不易发生错误。如这样人们读写时不易发生错误。如726-499-6135比比7264996135易易于记忆，并能更精确地记录下来。于记忆，并能更精确地记录下来。 若已知码的位数为若已知码的位数为P，每一位上可用字符数为，每一位上可用字符数为Si，则可以组，则可以组成码的总数成码的总数 例如，对每位字符为例如，对每位字符为0-9的三位码，共可组成的三位码，共可组成C=10*

9、10*10=1000种种码。码。piSi197-122.3 代码的种类 顺序码顺序码 顺序码又称系列码，是一种用连续数字代表编码对顺序码又称系列码，是一种用连续数字代表编码对象的码。象的码。 例如：例如： 用用1代表厂长代表厂长 2代表科长代表科长 3代表科员代表科员 4代表生产工人等代表生产工人等 97-132.3 代码的种类 区间码区间码 区间码把数据项分成若干组，每一区间代表一个区间码把数据项分成若干组，每一区间代表一个组，码中数字的值和位置都代表一定意义。组，码中数字的值和位置都代表一定意义。 典型的例子是邮政编码。典型的例子是邮政编码。 区间码的分类：区间码的分类： 多面码多面码 上

10、下关联区间码上下关联区间码 十进位码十进位码 97-14典型例子：邮政编码和：邮政编码和身份证号码97-15优：优：排序，分类，检索易于进行缺：缺：分类属性的数量增大，码会很长 它共有18位，其中第17位数字是表示在前16位数字完全相同时，某个公民的顺序号，并且单数用于男性,双数用于女性。如果前16位数字均相同的同性别的公民超过5人，则可以“进位”到第16位。比如：有6位女性公民前16位数字均相同，并假设第16位数是7，则这些女性公民的末两位编号分别为72，74，76，78，80，82。另外，还特殊规定，最后三位数为996，997，998，999这4个号码为百岁老人的代码，这4个号码将不再分配

11、给任何派出所。97-162.3 代码的种类 区间码区间码 多面码多面码一个数据项可能具有多方面的特性。如果在码的结构中，一个数据项可能具有多方面的特性。如果在码的结构中，为这些特性各规定一个位置，就形成多面码。为这些特性各规定一个位置，就形成多面码。 例如，对于机制螺钉，可作如下表那样的规定。代码例如，对于机制螺钉，可作如下表那样的规定。代码2342 表示材料表示材料为黄铜的为黄铜的1.5mm方形头镀铬螺钉方形头镀铬螺钉。材料材料螺钉直径螺钉直径螺钉头形状螺钉头形状表面处理表面处理1不锈钢不锈钢10.51圆头圆头 1未处理未处理 2黄铜黄铜 21.0 2平头平头2镀铬镀铬3钢钢 31.53六角

12、形状六角形状3镀锌镀锌 4方形头方形头4上漆上漆多面码示例多面码示例97-172.3 代码的种类 区间码区间码 上下关联区间码上下关联区间码。上下关联区间码由几个意义。上下关联区间码由几个意义上相关的区间码组成，其结构一般由左向右排上相关的区间码组成，其结构一般由左向右排列。列。 例如，会计核算方面，用最左位代表核算种类，下例如，会计核算方面，用最左位代表核算种类，下一位代表会计核算项目。一位代表会计核算项目。 十进位码十进位码。此法相当于图书分类中的十进位分。此法相当于图书分类中的十进位分类码。类码。 如如610.736，小数点左边的数字组合代表主要分类，小数点左边的数字组合代表主要分类，小

13、数点右边的指出子分类。小数点右边的指出子分类。97-182.3 代码的种类 助忆码助忆码助忆码用文字、数字或文字来描述，也可助忆码用文字、数字或文字来描述，也可用文字与数字结合起来描述。用文字与数字结合起来描述。 例如，用例如，用TV-C-20代表代表20英寸彩色电视机，英寸彩色电视机，其中其中C代表彩色。代表彩色。 助忆码适用于数据项数目较少情况（一般少助忆码适用于数据项数目较少情况（一般少于于50个），否则可能引起联想出错。个），否则可能引起联想出错。97-192.3 代码的种类名称名称优点优点缺点缺点顺序码顺序码 顺序码的优点是短而简单，记顺序码的优点是短而简单，记录的定位方法简单，易于

14、管理。录的定位方法简单，易于管理。没有逻辑基础，不易记忆。此外，新加没有逻辑基础，不易记忆。此外，新加的代码只能列在最后，删除则造成空码的代码只能列在最后，删除则造成空码 区间码区间码 信息处理比较可靠，排序、分信息处理比较可靠，排序、分类、检索等操作易于进行。类、检索等操作易于进行。 码的长度与它分类属性的数量有关，有码的长度与它分类属性的数量有关，有时可能造成很长的码。时可能造成很长的码。 码有多余的数。码有多余的数。这种码的维修也比较困难。这种码的维修也比较困难。助忆码助忆码 可以通过联想帮助记忆可以通过联想帮助记忆 助忆码适用于数据项数目较少情况（一助忆码适用于数据项数目较少情况（一般

15、少于般少于50个），否则可能引起联想出错个），否则可能引起联想出错97-202.4 代码结构中的校验位 加入校验位的原因：加入校验位的原因： 人们重复抄写代码和将它通过人手输入计算机时，发生人们重复抄写代码和将它通过人手输入计算机时，发生错误可能性更大。为了保证正确输入，有意识地在编码错误可能性更大。为了保证正确输入，有意识地在编码设计结构中原有代码的基础上，另外加上一个校验位，设计结构中原有代码的基础上，另外加上一个校验位，使它事实上变成代码的一个组成部分。使它事实上变成代码的一个组成部分。 校验位的计算：校验位的计算： 校验位通过事先规定的数学方法计算出来。代码一旦输校验位通过事先规定的数

16、学方法计算出来。代码一旦输入，计算机会用同样的数学运算方法按输入的代码数字入，计算机会用同样的数学运算方法按输入的代码数字计算出校验位，并将它与输入的校验位进行比较，以证计算出校验位，并将它与输入的校验位进行比较，以证实输入是否有错。实输入是否有错。97-212.4 代码结构中的校验位 算术级数法算术级数法 原代码原代码1 2 3 4 5 各乘以权各乘以权 6 5 4 3 2 乘积之和乘积之和6+10+12+12+10=50 以以11为模去除乘积之和，把得出的余数作为校验为模去除乘积之和，把得出的余数作为校验码：码： 50/11=46 因此代码为因此代码为12345697-222.4 代码结构

17、中的校验位 几何级数法几何级数法 原代码原代码 1 2 3 4 5 各乘以权各乘以权 32 16 8 4 2 乘积之和乘积之和 32+32+24+16+10=114 以以11为模去除乘积之和，把得出的余数作为校验为模去除乘积之和，把得出的余数作为校验码：码： 114/11=104 因此代码为因此代码为12345497-232.4 代码结构中的校验位 质数法质数法 原代码原代码 1 2 3 4 5 各乘以权各乘以权 17 13 7 5 3 乘积之和乘积之和 17+26+21+20+15=99 以以11为模去除乘积之和，把得出的余数作为校验为模去除乘积之和，把得出的余数作为校验码：码： 99/11

18、=90 因此代码为因此代码为12345097-243 功能结构图设计 功能结构图是按功能从属关系画成的图表，图中功能结构图是按功能从属关系画成的图表，图中每一个框称为一个功能模块。每一个框称为一个功能模块。 功能分解的过程就是一个由抽象到具体、由复杂到简功能分解的过程就是一个由抽象到具体、由复杂到简单的过程。功能模块可以根据具体情况分得大一点或单的过程。功能模块可以根据具体情况分得大一点或小一点。分解得最小的功能模块可以是一个程序中的小一点。分解得最小的功能模块可以是一个程序中的每个处理过程，而较大的功能模块则可能是完成某一每个处理过程，而较大的功能模块则可能是完成某一任务的一组程序。任务的一

19、组程序。 功能结构图中各层功能与新的信息系统中数据流程图功能结构图中各层功能与新的信息系统中数据流程图中的处理（功能）是对应的。中的处理（功能）是对应的。 97-252、功能结构图设计人事部工资变动生成变动信息工资变动总务部扣款处理扣款信息扣款变动本月工资主文件生成本月工资清单工资发放员上月工资发放信息本月工资主文件工资变动扣款变动上月工资发放本月工资主文件工资变动维护扣款信息维护工资主文件建立工资主文件维护本月工资发放清单97-26人事部工资变动生成变动信息工资变动总务部扣款处理扣款信息扣款变动本月工资主文件生成本月工资清单工资发放员上月工资发放信息本月工资主文件工资变动扣款变动上月工资发放

20、本月工资主文件工资变动维护扣款信息维护工资主文件建立工资主文件维护计算打印97-273 功能结构图设计工 资 管 理 子 系工 资 管 理 子 系统 被 分 解 为 建统 被 分 解 为 建立 主 文 件 、 更立 主 文 件 、 更新 主 文 件 、 建新 主 文 件 、 建立 扣 款 文 件 以立 扣 款 文 件 以及 计 算 和 打 印及 计 算 和 打 印等四个子功能，等四个子功能，其 中 每 个 子 功其 中 每 个 子 功能 还 可 以 继 续能 还 可 以 继 续分解下去。分解下去。工资管理子系统功能结构图工资管理子系统功能结构图工资管理信息子系统工资管理信息子系统建立主文件更新

21、主文件建立扣款文件计算和打印数据录入打印工资单打印工资汇总表数据维护计算更新数据录入建立主处理文件数据维护97-28人事部工资变动生成变动信息工资变动总务部扣款处理扣款信息扣款变动本月工资主文件生成本月工资清单工资发放员上月工资发放信息本月工资主文件工资变动扣款变动上月工资发放本月工资主文件工资变动维护扣款信息维护工资主文件建立工资主文件维护计算打印97-29工资管理信息子系统工资管理信息子系统文件输入文件修改工资核算打印输出主文件录入录入打印工资单打印工资汇总表月工资核算打印扣款信息扣款文件更新基本工资计算主处理文件更新变动文件录入扣款文件录入变动文件更新97-304 信息系统流程图设计 信

22、息系统流程图属于计算机处理流程图，它用来表示信信息系统流程图属于计算机处理流程图，它用来表示信息在计算机系统中的处理流程。息在计算机系统中的处理流程。 信息系统流程图是以新系统的数据流程图为基信息系统流程图是以新系统的数据流程图为基础绘制，具体思路如下：础绘制，具体思路如下： 首先为数据流程图中的处理功能画出数据关系图。首先为数据流程图中的处理功能画出数据关系图。 最后，把各个处理功能的数据关系图综合起来，最后，把各个处理功能的数据关系图综合起来，形成整个系统的数据关系图，即信息系统流程图。形成整个系统的数据关系图，即信息系统流程图。97-314 信息系统流程图设计处 理 功 能输入数据A输出

23、数据E输入数据B输入数据C中间文件D输出文件F 数据关系的一般形式数据关系的一般形式97-324 信息系统流程图设计脱机操作人工操作手工输入联机存储器(磁带、磁盘等)磁盘磁带显示器脱机存储处理穿孔卡片通讯连接打印报告常用的系统流程图符号常用的系统流程图符号97-334 信息系统流程图设计数据存储#1数据存储#2处理1输入1处理2处理4处理3输出2输出1实体1实体2存储#1报告1输入1处理1处理3处理2中间文件存储#2报告2新系统逻辑模型转换为系统流程图示例97-344 信息系统流程图设计上月主文件建立扣款文件模块主文件更新模块计算打印模块工 资 单工资汇总表电费扣款通知单病假扣款通知单房租变动

24、通知单人事变动通知单本月主文件扣款文件工资管理子系统的信息系统流程图工资管理子系统的信息系统流程图97-35上月主文件建立扣款文件建立人事变动文件计算打印模块工 资 单工资汇总表电费扣款通知单病假扣款通知单房租变动通知单人事变动通知单人事变动文件扣款文件建立本月主文件本月主文件人员基本信息清单工资主文件初始化工资主文件初始化97-36上月主文件建立扣款文件计算打印模块工 资 单工资汇总表电费扣款通知单病假扣款通知单人事变动文件扣款文件建立本月主文件本月主文件工资基本信息清单工资主文件初始化工资主文件初始化97-374 信息系统流程图设计建立及修改程序生产能力表必须生产的产品名及产量各产品的工艺

25、路线及利润生产能力文件工 艺 路线文件线性规划程序设备利用率生产计划表生产计划优化系统的信息系统流程图生产计划优化系统的信息系统流程图97-385 系统物理配置方案设计 本节内容：本节内容： 5.1 设计依据设计依据 5.2 计算机硬件选择计算机硬件选择 5.3 计算机网络的选择计算机网络的选择 5.4 数据库管理系统的选择数据库管理系统的选择 5.5 应用软件的选择应用软件的选择97-395.1 设计依据 系统的吞吐量系统的吞吐量 系统的响应时间系统的响应时间 系统的可靠性系统的可靠性 集中式还是分布式集中式还是分布式 地域范围地域范围 数据管理方式数据管理方式 97-405.2 计算机硬件

26、选择确定了数据的处理方式以后，在计算机机型的选择确定了数据的处理方式以后，在计算机机型的选择上则主要考虑应用软件对计算机处理能力的需求，上则主要考虑应用软件对计算机处理能力的需求，包括：包括：计算机主存；计算机主存；CPU时钟；时钟；输入、输出和通信的通道数；输入、输出和通信的通道数；显示方式；显示方式；外接转储设备及其类型。外接转储设备及其类型。97-415.3 计算机网络的选择 网络拓扑结构网络拓扑结构 网络拓扑结构一般有总线型、星型、环形、混合型等。在网络选网络拓扑结构一般有总线型、星型、环形、混合型等。在网络选择上应根据应用系统的地域分布、信息流量进行综合考虑。网络择上应根据应用系统的

27、地域分布、信息流量进行综合考虑。网络的逻辑设计的逻辑设计 按软件将系统从逻辑上分为各个分系统或子系统，然后按需要配按软件将系统从逻辑上分为各个分系统或子系统，然后按需要配备设备，如主服务器、主交换机、分系统交换机、子系统集线器备设备，如主服务器、主交换机、分系统交换机、子系统集线器（Hub）、通讯服务器、路由器和调制解调器等，并考虑各设备）、通讯服务器、路由器和调制解调器等，并考虑各设备之间的连接结构。之间的连接结构。 网络操作系统网络操作系统 目前，流行的网络操作系统有目前，流行的网络操作系统有UNIX、Windows 等。等。97-425.4 数据库管理系统的选择 在数据库管理系统的选择上

28、，主要考虑：在数据库管理系统的选择上，主要考虑：n数据库的性能数据库的性能n数据库管理系统的系统平台数据库管理系统的系统平台n数据库管理系统的安全保密性能数据库管理系统的安全保密性能n数据的类型数据的类型 目前，市场上数据库管理系统较多，流行的有目前，市场上数据库管理系统较多，流行的有Oracle、Sybase、SQL Server、Informix、Foxpro和和Visual Basic等，等， 97-435.5 应用软件的选择 选择应用软件应考虑：选择应用软件应考虑： 软件是否能够满足用户的需求。软件是否能够满足用户的需求。 根据系统分析的结果，验证软件在功能上能否满足数据表示根据系统分

29、析的结果，验证软件在功能上能否满足数据表示（如记录长度、文件最大长度等）、数据存储量和查询等方（如记录长度、文件最大长度等）、数据存储量和查询等方面的要求。面的要求。 软件是否具有足够的灵活性。软件是否具有足够的灵活性。 软件是否能够获得长期、稳定的技术支持？软件是否能够获得长期、稳定的技术支持？97-446 制订设计规范 设计规范是整个系统的设计规范是整个系统的“公用标准公用标准”，它具体地，它具体地规定了文件名和程序名的统一格式、编码结构、规定了文件名和程序名的统一格式、编码结构、代码结构、统一的度量名等。代码结构、统一的度量名等。 有关设计规范例子请参见本章实例有关设计规范例子请参见本章

30、实例7.2。 97-457 数据存储设计 本节内容本节内容: 7.1 文件的分类文件的分类 7.2 文件组织方式文件组织方式 7.3 文件设计文件设计 7.4 数据库设计的基础知识数据库设计的基础知识 7.5 数据库设计数据库设计 97-467.1 文件的分类 文件是系统中存放数据的基本方式。文件是系统中存放数据的基本方式。 (一一) 按文件的用途可把文件分为以下几种：按文件的用途可把文件分为以下几种： 主文件主文件 主文件是系统中最重要的共享文件，主要存放具有固定值属性的数据。主文件是系统中最重要的共享文件，主要存放具有固定值属性的数据。 处理文件处理文件 处理文件又称事务文件，是用来存放事

31、务数据的临时文件，包含了对处理文件又称事务文件，是用来存放事务数据的临时文件，包含了对主文件进行更新的全部数据。主文件进行更新的全部数据。 工作文件工作文件 工作文件是处理过程中暂时存放数据的文件。工作文件是处理过程中暂时存放数据的文件。 周转文件周转文件 周转文件用来存放具有固定个体变动属性的数据周转文件用来存放具有固定个体变动属性的数据 。 其它文件其它文件 97-477.1 文件的分类总务科制表人_ _ _ _ _人员代码姓名用 电 量 电费扣款合 计住户电费扣款清单住户电费扣款清单 工资子系统中的住工资子系统中的住户电费扣款文件，共有户电费扣款文件，共有人员代码、姓名、用电人员代码、姓

32、名、用电量和电费扣款四个数据量和电费扣款四个数据项。对于用电户，除新项。对于用电户，除新搬进和新搬走的用户外，搬进和新搬走的用户外，前两项内容基本每月不前两项内容基本每月不变，需要输入的仅是用变，需要输入的仅是用电量一项，为了节省总电量一项，为了节省总务部门抄写扣款清单务部门抄写扣款清单（的工作量和财务部门（的工作量和财务部门输入扣款清单的工作量，输入扣款清单的工作量，可以采用周转文件来解可以采用周转文件来解决。决。 关于周转文件关于周转文件97-487.1 文件的分类 (二二) 按文件的组织方式可把文件分为：按文件的组织方式可把文件分为： 顺序文件顺序文件 索引文件索引文件 直接存取文件直接

33、存取文件97-497.2 文件组织方式 顺序文件：顺序文件： 顺序文件刚建立时，记录按其来到的先后次序顺序排顺序文件刚建立时，记录按其来到的先后次序顺序排列，其物理顺序和逻辑顺序并不一定完全一致，称之列，其物理顺序和逻辑顺序并不一定完全一致，称之为串行文件。为串行文件。 文件的记录按照鉴别键大小依次重新排列所得到的文文件的记录按照鉴别键大小依次重新排列所得到的文件叫做排好序的顺序文件件叫做排好序的顺序文件( 简称顺序文件简称顺序文件)。因此，排。因此，排好序的顺序文件是物理顺序和逻辑顺序一致的文件好序的顺序文件是物理顺序和逻辑顺序一致的文件 一切存于磁带上的记录，都只能是顺序的一切存于磁带上的

34、记录，都只能是顺序的 在磁盘上存放记录，既可以顺序地存放，也可以随机地存放。在磁盘上存放记录，既可以顺序地存放，也可以随机地存放。97-507.2 文件组织方式 顺序文件：顺序文件： 存在顺序存取存贮器上的顺序文件，只能按顺序扫描存在顺序存取存贮器上的顺序文件，只能按顺序扫描法查找。法查找。 存在随机存取存贮器上的顺序文件，可以按顺序扫描存在随机存取存贮器上的顺序文件，可以按顺序扫描法查找，也可以折半查找法进行查找。法查找，也可以折半查找法进行查找。97-517.2 文件组织方式索引文件：索引文件： 带有索引表的数据文件叫索引文件。带有索引表的数据文件叫索引文件。 增加索引表是为了加快检索记录

35、的速度。增加索引表是为了加快检索记录的速度。 索引表的索引项应当按顺序排列，而数据文件本身则可以按顺序索引表的索引项应当按顺序排列，而数据文件本身则可以按顺序排列，也可以不按顺序排列。排列，也可以不按顺序排列。 按索引文件组织方式组织文件时，文件包括索引区和数据区。按索引文件组织方式组织文件时，文件包括索引区和数据区。 索引表建立在索引区索引表建立在索引区 数据文件建立在数据区数据文件建立在数据区 索引表本身也是一个文件，其中列有每个记录的索引表本身也是一个文件，其中列有每个记录的关键字关键字和和相应的相应的物理存储地址物理存储地址，这两项合称为，这两项合称为索引索引项。97-527.2 文件

36、组织方式 索引文件：索引文件： 索引表是由系统程序自动生成的，在为数据文件输入索引表是由系统程序自动生成的，在为数据文件输入数据的同时建立索引表，表中的索引项按记录输入的数据的同时建立索引表，表中的索引项按记录输入的先后顺序排列，待全部记录输入后，软件就对索引表先后顺序排列，待全部记录输入后，软件就对索引表排序。排序。 最后的索引表是按关键字的升序或降序排列的关键字最后的索引表是按关键字的升序或降序排列的关键字与地址的对照表。与地址的对照表。 索引表在排序前按记录的物理顺序排列索引表在排序前按记录的物理顺序排列 排序后则按照记录的关键字的逻辑顺序排列，而将原索引表抹排序后则按照记录的关键字的逻

37、辑顺序排列，而将原索引表抹去。去。97-537.2 文件组织方式物理记录号职工号姓名职称基地100110013838张又兴工程师100310031616王凌云高工100510051212陈 海副教授100810088181周仲文教授101010102222李 明讲师101210122424黄之英副教授101310138484刘 兴副教授101610168888高 勤教授数据文件数据文件索引文件的建立过程索引文件的建立过程( (原始文件原始文件) )97-547.2 文件组织方式关键字关键字物理记录号物理记录号3838100110011616100310031212100510058181100

38、81008222210101010242410121012848410131013888810161016关键字关键字物理记录号物理记录号121210051005161610031003222210101010242410121012383810011001818110081008848410131013888810161016排序前的索引表排序前的索引表排序后的索引表排序后的索引表索引文件的建立过程索引文件的建立过程( (索引表的建立索引表的建立) )97-557.2 文件组织方式 索引文件 查找时将外存上含有索引表的块送入内存，查得被找记录的地址，然后再将含有该记录的块送入内存。 删除一个

39、记录时，删去相应的索引项，而数据本身则保持不动。 插入时，将插入记录置于数据区之末，而将添上相应索引项以后的索引重新排序。这些排序工作，也是由软件自动进行的。97-567.2 文件组织方式 索引文件：索引文件： 优点：优点： 加快检索记录的速度加快检索记录的速度 索引文件组织方式可以保证地址的唯一性，而不产索引文件组织方式可以保证地址的唯一性，而不产生重号。访问记录时，只要从索引表找到地址，就生重号。访问记录时，只要从索引表找到地址，就可得到所需记录，其存取机构的动作也比较简单。可得到所需记录，其存取机构的动作也比较简单。 缺点：缺点： 索引表本身需要占有一定存储空间。索引表本身需要占有一定存

40、储空间。 97-577.2 文件组织方式 直接存取文件直接存取文件 文件记录随机存放，插入记录方便，存文件记录随机存放，插入记录方便，存取速度快，不用索引，节约存储空间。取速度快，不用索引，节约存储空间。但记录没有排序，不能直接按关键字的但记录没有排序，不能直接按关键字的顺序读出。顺序读出。97-587.3 文件设计 使用效果组织方式文件处理方式文件大小随机查找速度顺序查找速度适用于何种活动率对软件要求备注顺序随机顺序很好不好无限制慢很快高低索引好好中等大快快低中直接不好很好有限制很快慢低高常用文件组织方式性能比较常用文件组织方式性能比较表中活动率指的是更新过程中作用到记录的百分数。例如，表中

41、活动率指的是更新过程中作用到记录的百分数。例如，针对针对10000 10000 个记录，需要处理个记录，需要处理80008000个，则活动率为个，则活动率为80%80%。97-597.3 文件设计 文件设计通常从设计共享文件开始。文件设计通常从设计共享文件开始。 文件由记录组成，所以设计文件主要是设计文件记文件由记录组成，所以设计文件主要是设计文件记录的格式。录的格式。 文件记录设计表中详细填写了记录中每一数据项文件记录设计表中详细填写了记录中每一数据项的名称、变量名、类型、宽度和小数位数。记录的名称、变量名、类型、宽度和小数位数。记录设计中还应注明记录由哪个程序形成，又输出到设计中还应注明记

42、录由哪个程序形成，又输出到哪个程序。哪个程序。 97-607.3 文件设计 主文件 工资子系统 记录文件名_ 应用_序 号1 12 23 34 45 56 6数据项名取工代码取工代码职工姓名职工姓名部部 门门基本工资基本工资附加工资附加工资扣扣 房房 费费变 量 名DMDMXMXMBMBMJBGZJBGZFJGZFJGZFFFF类 型C CC CC CN NN NN N宽 度4 48 82 27 77 77 7 小数位数2 22 22 2输 入 到输 出 自设计者签名_设计日期_97-617.4 数据库设计的基础知识 (一一) 数据模型：数据模型： 数据模型是数据库系统设计中用于提供信息表示和

43、操数据模型是数据库系统设计中用于提供信息表示和操作手段的形式构架作手段的形式构架,是数据库系统实现的基础。是数据库系统实现的基础。 根据模型应用的不同目的，可以将模型分为两个层次：根据模型应用的不同目的，可以将模型分为两个层次： 概念模型概念模型(也称信息模型也称信息模型)， 数据模型数据模型 层次模型层次模型 网状模型网状模型 关系模型97-627.4 数据库设计的基础知识 概念模型：概念模型： 概念模型是将现实世界的客观对象抽象为某一种不依赖于计算机系统和数概念模型是将现实世界的客观对象抽象为某一种不依赖于计算机系统和数据库管理系统（据库管理系统（DBMS）的信息结构。）的信息结构。 建模

44、过程：建模过程：现实世界中的对象现实世界中的对象概念模型概念模型数据模型数据模型实体实体 “实体实体”即现实世界中存在的对象或事物。即现实世界中存在的对象或事物。属性属性 “属性属性”指实体具有的某种特性。指实体具有的某种特性。联系联系 在信息世界中，事物之间的联系可分为两类：一是实体内部的联系，在信息世界中，事物之间的联系可分为两类：一是实体内部的联系，如组成实体的各属性之间的关系；一是实体之间的联系，这里我们主如组成实体的各属性之间的关系；一是实体之间的联系，这里我们主要讨论实体之间的联系。要讨论实体之间的联系。97-637.4 数据库设计的基础知识 概念模型：概念模型： 实体之间的联系方

45、式可分为三类：实体之间的联系方式可分为三类： 一对一联系一对一联系(1:1) 如果对于如果对于A中的一个实体，中的一个实体，B中至多有一个实体与其发生联系，反之，中至多有一个实体与其发生联系，反之，B 中的每一实体至多对应中的每一实体至多对应A 中一个实体，则称中一个实体，则称A 与与B 是一对一联系。是一对一联系。 一对多联系一对多联系(1:n) 如果对于如果对于A中的每一实体，实体中的每一实体，实体B中有一个以上实体与之发生联系，中有一个以上实体与之发生联系，反之，反之，B 中的每一实体至多只能对应于中的每一实体至多只能对应于A 中的一个实体，则称中的一个实体，则称A 与与B 是一对多联系

46、。是一对多联系。 多对多联系多对多联系(m:n) 如果如果A 中至少有一实体对应于中至少有一实体对应于B 中一个以上实体，反之，中一个以上实体，反之，B 中也至少中也至少有一个实体对应于有一个实体对应于A 中一个以上实体，则称中一个以上实体，则称A 与与B 为多对多联系。为多对多联系。97-647.4 数据库设计的基础知识(二二) ER方法方法 E-R 方法即实体联系方法（方法即实体联系方法（Entity-Relation Approach,简称简称E-R方法），是由方法），是由P.P.S.Chen 于于1976 年提出的，其方法是用年提出的，其方法是用E-R 图图来描述某一组织的信息模型，是

47、概念模型的最常用的表示方法。来描述某一组织的信息模型，是概念模型的最常用的表示方法。 在模型设计中，首先根据分析阶段收集到的材料，在模型设计中，首先根据分析阶段收集到的材料，利用分类、聚集、概括等方法抽象出实体，并一一命名，再根据实体的属性利用分类、聚集、概括等方法抽象出实体，并一一命名，再根据实体的属性描述其间的各种联系。描述其间的各种联系。 ER图中用矩形表示实体。实体之间的关系用菱形表图中用矩形表示实体。实体之间的关系用菱形表示，用无向边把菱形与有关实体连接，在边上标明联系的类型。实体的属性示，用无向边把菱形与有关实体连接，在边上标明联系的类型。实体的属性可用椭圆表示可用椭圆表示,并用无

48、向边把实体与属性联系起来。并用无向边把实体与属性联系起来。 97-65M课程讲授N教师课程学习学习LL97-667.4 数据库设计的基础知识1NNLNMMNM1N物 资库 存供方单位合同 结算入库验收购进订货付款物资入库管理物资入库管理E-RE-R图图97-677.4 数据库设计的基础知识 上图涉及的实体包括上图涉及的实体包括: 供方单位供方单位 属性有单位号、单位名、地址、联系人、邮政编码属性有单位号、单位名、地址、联系人、邮政编码 物资物资 属性有物资代码、名称、规格、备注属性有物资代码、名称、规格、备注 库存库存 属性有入库号、日期、货位、数量属性有入库号、日期、货位、数量 合同合同 属

49、性有合同号、数量、金额、备注属性有合同号、数量、金额、备注 结算结算 属性有结算编号、用途、金额、经手人属性有结算编号、用途、金额、经手人97-687.4 数据库设计的基础知识 上图涉及的关系包括上图涉及的关系包括: 入库入库1:n联系。联系。 验收验收1:n联系。联系。 购进购进多对多的联系多对多的联系 付款付款多对多的联系多对多的联系 订货订货这是一个数量超过两个的不同类型实体之间的联系。在这是一个数量超过两个的不同类型实体之间的联系。在订货业务中订货业务中,一种物资可由多家供应一种物资可由多家供应,产生多笔合同。反之产生多笔合同。反之,一个供一个供应单位可供应多种物资应单位可供应多种物资

50、,产生多笔合同产生多笔合同,所以所以,在图中用在图中用M:N:L的结的结构来表示。订货联系的属性为构来表示。订货联系的属性为:物资代码、单位号、合同号、数量、物资代码、单位号、合同号、数量、单价。单价。97-697.4 数据库设计的基础知识 (三三) 数据模型数据模型 目前，主要的数据模型是关系模型（目前，主要的数据模型是关系模型（Relational Model）。）。 关系模型应用关系代数和关系演算等数学理论来处理数据库系统中关系模型应用关系代数和关系演算等数学理论来处理数据库系统中的数据关系。的数据关系。 从用户的观点来看，在关系模型下，数据的逻辑结构是一张二维表。从用户的观点来看，在关

51、系模型下，数据的逻辑结构是一张二维表。每一个关系为一张二维表，相当于一个文件。实体间的联系均通过每一个关系为一张二维表，相当于一个文件。实体间的联系均通过关系进行描述。关系进行描述。结 算 编 码合 同 号数 量金 额J0012HT1008100030000J0024HT110760012000J0036HT111520004000关系表关系表一个记录,用来描述一个实体。97-707.4 数据库设计的基础知识 (三)数据模型 关系模型中的主要术语有关系模型中的主要术语有: 关系：关系：一个关系对应于一张二维表。一个关系对应于一张二维表。元组：元组：表中一行称为一个元组。表中一行称为一个元组。属

52、性：属性：表中一列称为一个属性，给每列起一个名即为属性名。表中一列称为一个属性，给每列起一个名即为属性名。主码主码(Primary Key,也称主关键字也称主关键字) ：表中的某个属性组，它的表中的某个属性组，它的值唯一地标识一个元组，如表值唯一地标识一个元组，如表3.4中，结算编号和合同号共中，结算编号和合同号共同组成了主码。同组成了主码。域：域：属性的取值范围。属性的取值范围。分量：分量：元组中的一个属性值。元组中的一个属性值。关系模式：关系模式：对关系的描述，用关系名（属性对关系的描述，用关系名（属性1，属性，属性2，.，属，属性性n）来表示。）来表示。97-717.4 数据库设计的基础

53、知识 (三)数据模型关系模型具有以下特点：关系模型具有以下特点： 关系模型的概念单一。关系模型的概念单一。 对于实体和实体之间的联系均以关系来表示。对于实体和实体之间的联系均以关系来表示。 关系是规范化的关系。关系是规范化的关系。 规范化是指在关系模型中，关系必须满足一定的给定条件，最基本的要求是规范化是指在关系模型中，关系必须满足一定的给定条件，最基本的要求是关系中的每一个分量都是不可分的数据顶。关系中的每一个分量都是不可分的数据顶。 高度的数据独立性和易操作性高度的数据独立性和易操作性 关系模型中，用户对数据的检索和操作实际上是从原二维表中得到一个子集，关系模型中，用户对数据的检索和操作实

54、际上是从原二维表中得到一个子集，该子集仍是一个二维表。因而易于理解该子集仍是一个二维表。因而易于理解,操作直接、方便操作直接、方便 关系模型把存取路径向用户隐藏起来，用户只需指出关系模型把存取路径向用户隐藏起来，用户只需指出“做什么做什么”， 而不必关而不必关心心“怎么做怎么做”，从而大大提高了数据的独立性。，从而大大提高了数据的独立性。97-72M课程讲授N教师学生学习学习LL教师信息表工号姓名职称毕业专业课程信息表课程号课程名学分课程性质先修课学生信息表学号姓名专业性别年龄教师授课表工号课程号评价学生课程表学号课程号成绩97-737.4 数据库设计的基础知识 (四四) 关系的规范化关系的规

55、范化 规范化理论是规范化理论是E.F.Codd在在1971年提出的。他及后来的年提出的。他及后来的研究者为数据结构定义了五种规范化模式研究者为数据结构定义了五种规范化模式(Normal Form，简称范式，简称范式)，即第一范式、第二范式、第三范式、，即第一范式、第二范式、第三范式、BCNF范式和第四范式范式和第四范式 关系必须是规范化的关系，应满足一定的约束条件。关系必须是规范化的关系，应满足一定的约束条件。范式表示的是关系模式的规范化程度，也即满足某种范式表示的是关系模式的规范化程度，也即满足某种约束条件的关系模式，根据满足的约束条件的不同来约束条件的关系模式，根据满足的约束条件的不同来确

56、定范式确定范式 在五种范式中，通常只使用前三种。在五种范式中，通常只使用前三种。97-747.4 数据库设计的基础知识 第一范式第一范式(1NF) 属于第一范式的关系应满足的基本条件是元组中属于第一范式的关系应满足的基本条件是元组中的每一个分量都必须是不可分割的数据项。简言的每一个分量都必须是不可分割的数据项。简言之，第一范式指在同一表中没有重复项存在。之，第一范式指在同一表中没有重复项存在。 教师代码姓名工 资基本工资附加工资1001张兴5000060001002李明7990070001003王进400005000教师代码姓名基本工资附加工资1001张兴5000060001002李明7990

57、070001003王进40000500097-757.4 数据库设计的基础知识知识 第二范式第二范式所谓第二范式，指的是这种关系不仅满足第一范式，而所谓第二范式，指的是这种关系不仅满足第一范式，而且所有非主属性完全依赖于其主码。且所有非主属性完全依赖于其主码。上表所示关系虽满足上表所示关系虽满足1NF,1NF,但不满足但不满足2NF,2NF,因为它的非主属性不因为它的非主属性不完全依赖于由教师代码和课题代码组成的主关键字，其中，完全依赖于由教师代码和课题代码组成的主关键字，其中，姓名和职称只依赖于主关键字的一个分量姓名和职称只依赖于主关键字的一个分量教师代码，研教师代码，研究课题名只依赖于主关

58、键字的另一个分量究课题名只依赖于主关键字的另一个分量研究课题号。研究课题号。这种关系会引起数据冗余和更新异常，当要插入新的研究课这种关系会引起数据冗余和更新异常，当要插入新的研究课题数据时，往往缺少相应的教师代码，以致无法插入；当删题数据时，往往缺少相应的教师代码，以致无法插入；当删除某位教师的信息时，常会引起丢失有关研究课题信息。除某位教师的信息时，常会引起丢失有关研究课题信息。 教师代码姓 名职 称研究课题号研究课题名 97-767.4 数据库设计的基础知识第二范式第二范式 解决的方法是将一个非解决的方法是将一个非2NF的关系模式分解为多个的关系模式分解为多个2NF的关系模式。的关系模式。

59、 可将上表所示关系分解为如下三个关系：可将上表所示关系分解为如下三个关系：教师关系：教师代码、姓名、职称教师关系：教师代码、姓名、职称课题关系：研究课题号、研究课题名课题关系：研究课题号、研究课题名教师与课题关系：教师代码、研究课题号教师与课题关系：教师代码、研究课题号这些关系都符合这些关系都符合2NF要求。要求。97-777.4 数据库设计的基础知识第三范式第三范式(3NF)(3NF)所谓第三范式，指的是这种关系不仅满足第二范式，而且它的任何所谓第三范式，指的是这种关系不仅满足第二范式，而且它的任何一个非主属性都不传递依赖于任何主关键字。一个非主属性都不传递依赖于任何主关键字。上表上表3.7

60、所示产品关系属第二范式，但不是第三范式。这里，由于所示产品关系属第二范式，但不是第三范式。这里，由于生产厂名依赖于产品代码生产厂名依赖于产品代码(产品代码唯一确定该产品的生产厂家产品代码唯一确定该产品的生产厂家)，生产厂地址又依赖于厂名，因而，生产厂地址传递依赖于产品代码。生产厂地址又依赖于厂名，因而，生产厂地址传递依赖于产品代码。这样的关系同样存在着高度冗余和更新异常问题。这样的关系同样存在着高度冗余和更新异常问题。 产品代码产品名生产厂名生产厂地址97-787.4 数据库设计的基础知识第三范式第三范式消除传递依赖关系的办法，是将原关系分解为如下几消除传递依赖关系的办法，是将原关系分解为如下