MIS管理信息系统数据库技术

1、第三章 数据库技术第一节 数据的组织与管理数据库数据库文件文件1文件文件2文件文件n文件文件n-1记录记录1记录记录2记录记录n-1记录记录n数据项数据项1数据项数据项2数据项数据项n-1数据项数据项n.姓名、性别等若干学生学生文件学生数据库一、数据组织的层次数据项数据项 多个字符组成一个词或者一个完整的数字 不能再分成有意义的单位。记录记录与某个特殊对象或活动有关的所有数据项组成文件文件与某个特定主题相关的数据记录的集合。数据库数据库(Database)综合的、相关的文件集合数据库中包括了数据，它们之间的联系数据组织的层次数据的层次数据的层次举例举例文件数据项纪录刘汉云 数据库系统 4 89

2、数据库刘汉云学生数据库包含：学生姓名、所选课程、学分及成绩的记录课程文件（名字字段）课程文件简历文件财务文件刘汉云 数据库系统 4 89李卓宇 数据库系统 4 85张昕阳 数据库系统 4 85图图 数据的层次数据的层次 企业建立和维护其信息资源的全部工作称为信息资源管理 数据是一种资源，对它进行管理的过程称为数据管理。 包括： 数据收集 存储 维护 加工处理 安全保证 组织 检索二、数据管理的内容第二节 数据库技术一、传统文件处理系统应用程序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 存在问题：1、数据冗余与数据不一致性2、数据联系弱3、缺少数据字典，缺乏灵活性用户用户用户数据库处理

3、系统 特点：应用程序1应用程序2应用程序3DBMS数据库中央数据库用户用户用户1、完善的数据字典和数据模型2、数据独立性3、方便的接口4、完整的数据控制功能5、提高了系统的灵活性对比方面文件系统 数据库系统 背景应用背景科学计算、管理大规模管理硬件背景磁盘、磁鼓 大容量磁盘 软件背景有文件系统有数据库管理系统处理方式联机实时处理 批处理联机实时处理, 分布处理批处理 特点数据的管理者文件系统数据库管理系统数据面向的对象某一应用程序整个应用系统数据的共享程度共享性差,冗余度大共享性高，冗余度小数据的独立性独立性差高度的物理独立性和逻辑独立性数据的结构化记录内有结构整体结构化，用数据模型描述数据控

4、制能力应用程序自己控制由数据库管理系统提供数据安全性、完整性、并发控制和恢复能力两种数据管理方式的对比银行数据库处理系统银行数据库处理系统客客 户户 交交 易易 处处 理理数数 据据 库库 管管 理理 系系 统统核对帐核对帐户程序户程序存款帐存款帐目程序目程序分期贷分期贷款程序款程序客户数据库客户数据库.银行文件处理系统银行文件处理系统客户财务客户财务报表报表分期贷分期贷款程序款程序帐户核对帐户核对处理处理存款处理存款处理分期贷款分期贷款处理处理贷款分析贷款分析报告报告客户票据客户票据存款文存款文件修改件修改文件修文件修改核对改核对帐户核帐户核对程序对程序分期贷款分期贷款文件修改文件修改存款存

5、款程序程序客户交易客户交易数据库系统的诞生（数据库系统的诞生（20世纪世纪60年代末和年代末和70年代初）年代初）1、数据库管理系统IMS(Information Management System) 1968年研制成功、1969年形成产品的。 IBM(International Business Machine) 层次数据模型2、DBTG报告 美国数据系统语言协会（Conference On Data System Language）下属的数据库任务组（Database Task Group）发表了若干个报告，奠定了数据库的很多概念、方法和技术。 网状数据模型3、1970年，IBM公司的研究

6、员E.F.Codd发表了论文“大型共享数据库的关系模型”，为关系数据库的发展奠定了理论基础。 关系数据模型二、数据库系统的产生与构成数据库是统一管理的相关数据的集合。数据库系统的构成数据库系统的构成数据库系统是由计算机系统、数据、数据库管理系统和有关人员组成的具有高度组织的总体。 1、计算机系统(支持数据库系统的硬件和软件环境)2、数据库（DataBase）3、数据库管理系统 (DBMS)4、人员 数据库管理员系统程序员用户数据库强调数据数据库管理系统是系统软件数据库系统强调的是系统数据模型数据模型数据库不仅存放数据，而且还要存放数据和数据之间的联系。表示数据和数据之间的联系的方法称为数据模型

7、。层次模型（Hierarchical Model）用树形结构表示客观事物之间联系的模型。ABCDEF仓库号 城市 面积仓库仓库号 器件号 数量库存仓库号 职工号 工资职工职工号 供应商号 订购单号 订购日期订购单网状模型(Network Model)用网络结构表示客观事物之间联系的数据模型。关系模型(Relational Model)用二维表表示实体与实体之间联系的模型。仓库号城市面积WH1北京370WH2上海500WH3广州200仓库器件号器件名称P1显示卡P2声卡P3解压卡P4散热风扇仓库号器件号数量WH1P2675WH1P3250WH1P4340WH2P1280WH2P2200WH2P4

8、270WH3P2500WH3P1330器件库存器件仓库库存三、关系数据模型(Relational Model) 美国IBM公司的E.F.Codd，从1970年起连续发表了多篇论文，提出关系模型，奠定了关系数据库的理沦基础。仓库号器件号数量WH1P2675WH1P3250WH1P4340WH2P1280WH2P2200WH2P4270WH3P2500WH3P1330库存器件仓库库存1、关系。一个关系对应于一张二维表。2、元组。表中一行称为一个元组。3、属性。表中一列称为一个属性。给每列起一个名即为属性名。4、主码 (Primary Key，也称主关键字)。5、域。属性的取值范围。 6、分量。元组

9、中的一个属性值。7、关系模式。对关系的描述，用关系名 (属性1，属性2，属性n)来表示。 eg.库存（仓库号，器件号，数量）仓库（仓库号，城市，面积） 第三节 数据库的设计一、数据库设计的主要内容现实世界观念世界数据世界人们头脑之外的客观世界，它包含客观事物及其相互联系信息世界，是现实世界在人们头脑中的反映现实世界中的事物及其联系，在数据世界中用数据模型描数据库设计的步骤现实世界观念世界数据世界用户需求分析概念结构设计逻辑结构设计物理结构设计E-R图数据模型概念结构设计逻辑结构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

10、 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模型二、实体联系模型(E-R模型)实体联系模型反映的是现实世界中的事物及其相互联系。1、实体(Entity) 描述客观事物的概念2、属性 属性指实体具有的某种特性。实体名称表示方法：表示方法：属性实体名称属性1属性2属性n3、联系 现实世界的事物总是存在着这样或那样的联系联系表示方法：实体1实体2联系联系的类型联系的类型设A，B为两个包含若干个体的总体，1、一对一联系 如果对于A中的一个实体，B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A中一个实体，则称

11、A与B是一对一联系。 系系主任任职11病区科室主任任职112、一对多联系 如果对于A中的每一实体，实体B中有一个以上实体与之发生联系，反之，B中的每一实体至多只能对应于A中的一个实体，则称A与B是一对多联系。 AB联系1n教研室教师联系1n3、多对多联系 如果A中至少有一实体对应于B中一个以上实体，反之，B中也至少有一个实体对应于A中一个以上实体，则称A与B为多对多联系。 AB联系mn教师学生教学mnER图建模实体及其联系概念模型ER图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1、利用分类、聚集、概括等方法抽象出实体，并一一命名。2、描述实体之间的联系3、实

12、体属性和联系属性的说明三、ER图向关系数据模型的转换回顾实体 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 相关数据项集合数据世界DBMS的数据模型信息世界E-R模型关系模式关系模式 对关系的描述，用关系名 (属性1，属性2，属性n)来表示。 eg. 库存（仓库号，器件号，数量） 仓库（仓库号，城市，面积） 转换过程示意图E-R图关系模型2、联系 a.联系具有属性： 联系名作为关系名，发生联系的实体的主关键字 作为联系的主关键字。 b.联系不具有属性： 不带有属性的联系可以去掉。1 、实体 相应转换为一个关系，实体名称作为关系名称，该关系包括对应实体的全部属性，并确定出该关

13、系的关键字。转换方法和原则转换举例一厂长号*姓名年龄厂长厂号*厂名地点工厂管理11厂长（厂长号，姓名，年龄）工厂（厂号，厂名，地点）管理（厂号，厂长号）转换举例二仓库号*地点面积仓库货号*品名价格产品存放1n仓库（仓库号，地点，面积）产品（货号，品名，价格）数量存放（仓库号，货号）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mn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）四、数据库设计规范化范式理论必要性：解决在关系模式设计时，存在的数据存储异常现象：数据冗余数据冗余、修改异常、插入异常、删除异常修改异常、插入异常、删除异常等。ISBN书名页

14、数价格出版社作者7-04-001968-O.719概率论4035.8高教出版社盛聚7-04-001968-O.719概率论4035.8高教出版社谢式千7-111-06887-4可靠性模型与应用27019.0机械工业出版社蒋仁言7-111-06887-4可靠性模型与应用27019.0机械工业出版社左明健7-5327-1224.9/1.717基督山伯爵142818.0止海译文出版社大仲马7-5237-1224-9/1.321三个火枪手98216.7上海译文出版社大仲马第一规范型：第一规范型：如果一个关系模式中的属性都是单纯的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（即

15、不可再分为更小的属性），则称该 模式是属于第一规范型（模式是属于第一规范型（First Normal Form , 即即 1NF ）。）。姓名地址省市街道邮编甲江苏南京卫岗210095姓名省市街道邮编甲江苏南京卫岗210095规范化第二规范型：第二规范型：如果一个关系模式属于如果一个关系模式属于1NF，并且所有并且所有 的非关键字都完全地依赖于关键字（即的非关键字都完全地依赖于关键字（即 不存在部分依赖），则称该关系模式属不存在部分依赖），则称该关系模式属 于于第二规范第二规范型型 , 即即 2NF 。A零 件 号B仓 库 号C零 件 数 量D仓 库 地 址123411121 0 01 5 0

16、2 0 01 5 0北 区 1 号北 区 1 号北 区 1 号南 区 1 号零件号仓库号零件数量11100211503120042150仓库号仓库地址1北区1号2南区1号第三规范型：第三规范型：如果一个关系模式属于如果一个关系模式属于2NF，并且不存并且不存 在非关键字传递地依赖于关键字，则称在非关键字传递地依赖于关键字，则称 该关系模式属于第三规范型（该关系模式属于第三规范型（3NF）。）。职工号职工职务工资1001张三工程师2001002李四技术员1201003杨华工程师2001005王五高工350职工号职工职务1001张三工程师1002李四技术员1003杨华工程师1005王五高工职务工资

17、技术员120工程师200高工350规范化程度越高规范化程度越高数据冗余数据冗余更新异常更新异常连接运算时间连接运算时间查询时间查询时间效率效率测试题1、管理信息系统是（ ） A、计算机系统 B、数据处理系统 C、办公自动化系统 D、人机交互系统2、管理信息系统结构是指（ ） A、管理信息系统的物理结构 B、管理信息系统的组成及各组成部分之间的相互关系 C、管理信息系统的软件结构 D、管理信息系统的硬件结构 D B3、决策问题的类型包括（ ） A、结构化决策和半结构化决策 B、优化决策和结构化决策 C、组织结构和非组织结构 D、结构化决策、非结构化决策和半结构化决策 D4在数据库设计中，根据用户要求，一般先建立能反映不同实体间存在的各种联系，即ER图。如果一个教师可指导多名研究生，且一名研究生可由多位教师指导，那么指导教师与研究生间的这种指导联系便是（ ） A自联系 B一对一（1：1） C一对多（1：N） D多对多（M：N） D5决策支持系统是MIS的一个重要分支，它（ ）