管理信息系统：第3章 管理信息系统的技术基础

第3章管理信息系统的技术基础本章主要内容：第一节计算机硬件与软件第二节数据处理第三节数据库与数据管理第四节计算机网络第一节计算机硬件与软件本节内容：

1.1计算机系统体系结构1.2计算机硬件1.3计算机软件1.1计算机系统体系结构计算机由软件和硬件组成。图1-1计算机系统总体结构1.2计算机硬件硬件是计算机物理设备的总称，也加硬件设备。计算机硬件的功能包括输入（input）、处理（process）、输出（output）三个环节。

图1-2计算机硬件结构计算机的主要部件由中央处理器（CPU）、主存储器(primarystorage)、各种I/O设备及总线（bus）组成图1-3基于总线的硬件结构1.2计算机硬件（续）1.2.1中央处理器中央处理器（CentralProcessingUnit，CPU）可以控制数据的算术和逻辑运算，它们也引导和控制数据在不同位置之间的传输。主要组成部分：♦运算器：由算术/逻辑单元（ArithmeticLogicUnit，ALU）、累加器（accumulator）、状态寄存器和寄存器阵列（通用寄存器）组成。

♦控制器

图1-4（1）运算器的结构图图1-4（2）控制器的结构图1.2计算机硬件（续）1.2.2内存内存，又称主存，主存贮器，可以存储将要处理的数据和将要执行的指令。

内存的种类随机存取存储器（RandomAccessMemory，RAM）动态随机存储器（DRAM）静态随机存储器（SRAM）只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）可编程只读存储器（ProgrammableRead-OnlyMemory，PROM）可擦除可重写只读存储器（ErasableProgrammableRead-OnlyMemory，EPROM）1.2计算机硬件（续）1.2.3辅助存储器♦与主存相比，辅助存储器有数据非易失性、容量大和价格便宜等优点；♦辅助存储器的存取速度比主存慢；♦存取方式：顺序存取和直接存取；♦辅助存储器设备：磁带、磁盘、RAID、光盘、闪存类存储器、固态硬盘。1.2计算机硬件（续）1.2.4输入/输出设备外围设备是所有输入/输出设备和二级存储设备的通称，通过各种I/O接口与计算机系统的中央处理器连接并通信。常用外围设备有：

计算机键盘与显示终端；点触式设备（如电子鼠标器、轨迹球、触碰板等）；计算机笔（如光笔）；视频输入/输出；打印输出；声音识别（如iPhone提供的Siri声控程序）；体感设备。。。。。。1.3计算机软件1.3.1软件的概念计算机软件就是一系列相关的程序和相应的文档组成的集合。计算机软件主要分为：系统软件（SystemSoftware）：管理和支持计算机系统资源及操作的程序；应用软件（ApplicationSoftware）：处理特定应用的程序。计算机软件的分类1.3计算机软件（续）1.3.2系统软件系统软件是负责管理计算机系统中各种独立的硬件，使得它们可以协调工作；系统软件包括操作系统、数据库管理系统、计算机编译语言和各种系统服务性程序。所有软件中，操作系统是基础，它是其他软件的平台。没有操作系统，其他软件就无法工作。操作系统的作用：操作系统是在计算机硬件上加载的第一层软件，是对计算机硬件功能的首次扩充。其他软件只有在操作系统的支持下，才能对计算机硬件工作。操作系统的作用如图所示。操作系统的四种作用形式：用户通过编写的源程序，在数据库管理系统（DBMS）或编译系统的作用下，由操作系统控制和解释给硬件去执行；用户通过服务性程序（也称工具软件），经操作系统的作用，来完成对计算机的操作；用户通过可执行程序，经操作系统的作用来实现对硬件的操作；用户通过操作系统提供的命令来实现对硬件的操作。操作系统的目标：1.方便性：操作系统最终是要为用户服务的。所以，设计操作系统时必须考虑用户能否方便地操作计算机。用户的操作包括直接使用命令完成各种操作，也包括通过设计程序让计算机完成各种操作。

2.有效性：操作系统的主要工作是要支持和管理计算机硬件的，如何有效地利用计算机的硬件资源，充分发挥它们的使用效率是操作系统解决的主要问题。3.可扩充性：操作系统是为应用服务的，随着应用环境的变化，操作系统自身的功能也必须不断增加和完善。在设计操作系统的体系结构时，要采用合理的结构使其能够不断地扩充和完善。4.开放性：操作系统的主要功能是管理计算机硬件，随着计算机硬件技术的发展，为了使这些硬件能够正确、有效地协同工作，就必须实现应用程序的可移植性和互操作性，因而要求计算机系统具有统一的开放环境。操作系统的层次模型：操作系统可以看成是一个层次结构，其最底层为操作系统的操作对象，中间层为管理操作对象的软件集合，最高层为提供给用户的系统接口。1.操作对象：主要是指操作系统所管理的各种软硬件资源，包括处理器、存储器、I/O设备、文件和作业。

2.管理软件：管理软件是操作系统的核心，它集中了操作系统的主要功能。这些功能包括处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理和作业管理。

3.系统接口：系统接口是操作系统为方便用户的使用提供给用户的各种功能和服务，这些接口包括命令接口和程序接口。操作系统的特征：

1．并发性：是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生，即宏观上有多道程序同时执行，而微观上，在单处理器系统中每一个时刻仅能执行一道程序。并发的目的是改善系统的利用率和提高系统的吞吐量。2．共享性：是指系统中的资源可以供多个并发执行的进程使用。3．虚拟性：是指通过某种技术把一个物理实体变成若干个逻辑实体。即物理上虽然只有一个实体，但是，用户使用时感觉有多个实体可以供使用。4．异步性：是指在多道程序环境下，允许多个进程并发执行。由于资源的限制，进程的执行不是“一气呵成”的，是“走走停停”的。但是，只要环境相同，一个作业经过多次运行，都会得到相同的结果。操作系统的功能：从资源管理角度而言，操作系统的功能主要五个方面：

处理器管理存储器管理设备管理文件管理作业管理与系统接口1．处理器管理：主要任务是对处理器进行分配，并且对其运行进行有效地控制和管理。处理器管理的主要功能：（1）进程控制：为作业创建进程，撤消已结束的进程，以及控制进程在运行过程中的状态转换。

（2）进程同步：对多个进程的运行进行协调。（3）进程通信：为了实现相互合作进程之间的通信。

（4）进程调度：从进程就绪队列中，按照一定的算法选择一个进程，把处理器分配给它，并且为它设置运行现场，使进程投入运行。

2．存储器管理：主要任务是对为多道程序的运行提供良好的主存环境，方便用户使用主存储器，提高主存储器的利用率，并且能从逻辑上扩充主存储器。存储器管理的主要功能有：（1）主存分配：为每道程序分配主存空间，提高主存空间的利用率。（2）主存保护：确保每道用户程序都在自己的主存空间中运行，互不干扰。（3）地址映射：将程序的逻辑地址转换为主存的物理地址（4）主存扩充：让小主存运行大程序。3．设备管理：主要任务是完成用户提出的I/O请求，为用户分配I/O设备，提高CPU与I/O设备的利用率，提高I/O设备的运行速度，方便用户使用I/O设备。设备管理的主要功能有：（1）缓冲管理：管理好各种类型的缓冲区，提高系统的效率。

（2）设备分配：根据用户的I/O请求，为之分配所需要的设备。

（3）设备处理：实现CPU和设备控制器之间的通信。（4）设备独立性：指应用程序独立于物理设备，以使用户编制的程序与实际使用的物理设备无关，从而提高分配的效率。

（5）虚拟设备：指把每次允许一个进程使用的物理设备，改造为能同时供多个进程使用的设备，从而提高设备的利用率。4．文件管理：主要任务是对用户文件和系统文件进行管理，方便用户使用，并且保证文件的安全性。文件管理的主要功能有：（1）文件存储空间管理：为每个文件分配必要的外存空间，提高外存的利用率和文件系统的工作速度。（2）目录管理：为每个文件建立目录项，并且对众多的目录加以组织，以实现文件的按名存取，实现文件的共享，提供快速的目录查询手段，提高文件的检索速度。（3）文件读写管理：根据用户请求，从外存上读取数据或把数据写入外存。（4）存取控制：防止系统中的文件被非法窃取和破坏。5．作业管理与系统接口：（1）作业管理：主要任务是完成用户要求的全过程处理上的宏观管理。作业管理的功能有作业注册、作业调度、作业运行、作业终止等。

（2）系统接口：主要任务是方便用户使用操作系统。系统接口的主要功能有命令接口和程序接口。1.3计算机软件（续）1.3.2系统软件（续）主要操作系统产品MicrosoftWindows操作系统（如WindowsVista、WindowsXP等）UNIX类系统Linux系统MacOS系统……其中Windows服务器操作系统的市场占有额高达70%，其他30%的企业服务器使用的是某种形式的UNIX或Linux操作系统。UNIX和Linux操作系统有扩展性大、可靠性强以及与大型主机操作系统相比价格低廉等优点，还可以在不同类型的处理器上运行。1.3计算机软件（续）1.3.3应用软件应用软件是用来完成用户所要求的数据处理任务或实现用户特定功能的程序。分为通用软件和专用软件：专用软件：专门为某类用户或应某个用户的要求而专门设计的软件，如OTREXPRESS。通用软件：通用软件是可以在多个行业中不同层次的用户使用的应用软件，如MSWord、WPS、MSExcel、MSPowerPoint等。第二节数据处理本节内容：

2.1多媒体数据简介

2.2数据处理的基本概念2.3数据组织2.1多媒体数据简介计算机中处理的对象不仅包含数值和字符，而且还有大量图形、图像、声音、视频等多媒体数据。多媒体数据：

字符数据；文本数据：数据、文献、档案等；声音数据：音乐、语音等；图形数据：GIS/CAD等。通常用符号或特定的数据结构表示；图像数据：照片、图片等；视频数据。多媒体数据可以分为两大类：

离散型多媒体数据。如：文本数据、图像数据、图形数据等

连续型多媒体数据。如：音频数据、视频数据。常见的多媒体数据文件格式：

文本文件：1．TXT：纯文本文件，可用“记事本”编辑。2．DOC：可用MicrosoftWord处理的文档。3．WPS：可用金山WPS软件处理的文档。4．HTML：可用字处理软件编辑的超文本标记语言文档。5．PDF：电子图书文档，需用AdobeAcrobatReader软件来阅读。图形、图像文件：1．BMP：位图格式，是将图像以像素的颜色值进行存取的格式，“画图”工具使用的标准格式。2．JPG：按JPEG标准进行静态图像数据压缩形成的格式。3．GIF：图形交换文件格式，最多只能支持256种颜色，占用计算机存储空间小，常被用于网页制作。4．PSD：Photoshop图像处理软件专用格式，是以图层的形式生成图像5.TIFF（TIF）文件。TIFF是一种复杂、灵活、全面的图像格式。TIFF也不损失原始图像的信息，适合于跨平台使用。6.PNG文件。PNG是一种优秀的网页设计用图像格式。它继承了GIF与JPG图像格式的主要优点，以数据流的形式保存图像，将图像数据压缩到了极限但却保存了所有与图像品质有关的信息，适合于网络传输。声音文件：1．Wav：波形文件格式，是实际声音的采样和编吗，文件的容量很大，可用“录音机”工具进行声音的录制。2．MID：是记录MIDI信息的标准格式，是一个由乐器数字接口指令序列组成的计算机乐谱。所占存储空间较小。3．MP3：当前流行的音乐文件格式，音质可与CD媲美，占磁盘空间小4.WMA（WindowsMediaAudio）格式。WMA是Microsoft公司定义的一种流式声音格式。采用WMA格式压缩的声音文件比起由相同文件转化而来的MP3文件要小得多，但在音质上却毫不逊色。。。。。。。。。。。。视频与动画文件：1．AVI：是一种音频、视频信号交叉存储的格式，是Windows的标准视频格式。2．MPG：是按MPEG标准压缩的视频文件。和AVI格式相比所占磁盘空间小得多。3.flv：网络视频现在通常用flv。4.SWF格式。SWF格式是Flash的动画文件。Flash是Micromedia公司推出的一种动画制作软件，它制作出一种后缀名为.swf的动画，这种格式的动画能用比较小的体积来表现丰富的多媒体形式，并且可以嵌入到网页中。。。。。。。。。。。多媒体数据的特点：

数据量大等时性和同步非结构化数据特殊的用户接口及操作2.2数据处理的基本概念数据处理的概念数据处理指把来自科学研究、生产实践和社会经济活动等领域中的原始数据,用一定的设备和手段,按一定的使用要求,加工成另一种形式的数据。数据处理的目的:

1.把数据转换成便于观察分析、传送或进一步处理的形式。

2.从大量的原始数据中抽取，推导出对人们有价值的信息以作为行动和决策的依据。

3.利用计算机科学地保存和管理已经过处理(如校验、整理等)的大量数据,以便人们能方便而充分地利用这些宝贵的信息资源。数据处理的基本内容:1.数据收集2.数据转换3.数据的筛选、分组和排序4.数据的组织5.数据的运算:指算术运算和逻辑运算6.数据存储7.数据检索8.数据输出2.3数据组织数据是信息的存在形式，而信息则是现实世界的反映。图2-1从现实世界到数据世界的映射2.3.1数据结构

数据结构是计算机信息处理中的一个重要概念，包括数据的存储结构及结构上的运算或操作。包括：逻辑结构数据间的逻辑关系，逻辑结构包括两大类：线性结构和非线性结构，线性表、栈、队列及串为线性结构，而树和图则为非线性结构。物理结构又称存贮结构，指数据元素在计算机存贮器中的存储方式，存储方式一般有四种：顺序存储、链接存储、索引存储及散列存储。映象对于给定的逻辑结构需要寻找一种对应的存储结构，以便在计算机中存储。通常把这种对应关系称为映象。

指针与链在数据结构中，表征某一数据结构特点及其连接方式的基本单位称为结构的结点(Node)。一个结点通常有几个域，用来存放与结点有关的信息。存放结点本身信息的域称为数据域，存放结点与其他结点关系信息的域，称为指针域或链域，其中存放有与结点有关的结点的地址称为指针。若干带指针的结点组成的集合，称为链。结点的结构如下图：LLINKINFORLINK线性表

线性表是指数据的结构形式本质上是一维的线性关系，其中的每个结点都是同一类型的数据结构

线性表的顺序存贮

线性表的结点按逻辑次序依次存放在一组连续的存贮单元里，用这种方法存储的线性表称为顺序表。对于顺序表，若开始结点的存放位置为LOC(k1)，每个结点占用空间大小为L，则第i个结点ki的存放位置可由下式直接计算得到:LOC(ki)=LOC(k1)+L*(i-1)

顺序表对于任何一个结点的检索都很方便。线性表的插入与删除

要在线性表中插入一个元素，由于插入后的线性表仍要求有序，必须将插入位置以后的元素依次向后移动一个单元。同样，若要删除元素，则需把后面的元素依次向前移动一个单元。

链表

链接方式存储的线性表称为链表。链表结构在每个结点设有链指针，用来指示下一个结点的位置，结点本身则可以存放在任意一组存贮单元中，这些存贮单元可以是连续的，也可以是分散的。结点之间的逻辑关系由指针表示。链表的插入与删除

在链表的插入和删除操作中，只需改变前后结点的指针，而不需要进行大量的数据移动。

H

A

B.C

D∧

H.A.B×

C

D∧(b)插入结点

C.D∧.H.A

B

C.D∧.H.A(a)删除结点

链表存储的优缺点链表是一块不连续的动态空间，长度可变。链表需要按顺序检索节点，效率低。链表可以快速插入和删除节点，大小动态分配长度不需要固定。

树

树是结点之间有分支的、层次关系的结构，类似于自然界中的树。是最重要的一类非线性结构。

反映不同规格的钢材的库存情况的树结构如下图

代码直径指针1直径指针2直径长度指针1长度指针2直径长度指针1长度指针2长度单价库存量长度单价库存量长度单价库存量长度单价库存量2.3.2数据文件

把数据按某种数据结构组织起来存放在外部设备上，就构成数据文件。

常用的文件的组织方式：♦顺序文件：文件的顺序组织方式是文件中数据记录的物理顺序与逻辑顺序一致。在顺序文件中，文件的记录按关键字的递增或递减次序排列，形成记录的逻辑顺序，如磁带文件。顺序文件连续存取的速度快，适合用于批处理和定期处理任务。如数据备份和定期财务报表♦索引文件：具有索引表的文件称为索引文件第三节数据库与数据管理本节内容：3.1数据库管理技术的发展3.2数据库系统的组成3.3数据库系统的三级体系结构3.4数据库模型3.5关系数据库3.6数据仓库3.1数据库管理技术的发展程序管理阶段数据和程序结合成不可分的一个整体；一组数据对应一个程序。文件系统管理阶段程序通过文件系统读入数据并执行数据操作；降低程序的复杂程度；可以在一定程度上实现不同程序间的数据共享；各文件相互独立，分散保管。数据一致性不易控制。图3-1文件数据管理方式数据库方法阶段♦什么是数据库（Database）有组织的，服务于多种应用的数据集合。相关文件的集合。是一个信息集合，可以按照信息的逻辑结构对其进行组织和存取。定义：数据库是以一定的组织方式存储在一起的相关数据的集合，它能以最佳的方式，最少的数据冗余为多种应用服务，程序与数据具有较高的独立性。♦什么是数据库管理系统（DBMS）？？DatabaseManagementSystemDBMS是操作系统支持下的管理数据库的软件，是整个系统的核心，负责对数据库中的数据进行统一的管理。组成部分数据定义语言（DDL）:负责数据的模式定义与数据的物理存取构建数据操纵语言（DML）:负责数据的操纵，如查询与增、删、改等数据控制语言（DCL）:负责数据完整性、安全性的定义与检查以及并发控制、故障恢复等数据库方法：使用数据库管理系统不仅描述数据本身，还描述数据之间的关系图3-2数据库管理方式数据库管理系统处理数据的优势集中管理数据、存取、利用和安全降低组织的信息系统环境的复杂性；降低数据的冗余和不一致；利用数据建立和定义的集中控制剔除数据的混乱；降低程序与数据之间的相互依赖性；大大增强了信息系统的适应性；大幅度提升了信息的存取和利用的可能性。图3-3数据库在现代信息系统中的核心地位3.2数据库系统的组成数据库数据库管理系统应用程序用户：数据库管理人员，最终用户，应用程序开发人员计算机硬件和软件工资数据库库存数据库销售数据库客户数据库其他数据库数据库管理系统工资程序销售开票程序库存控制管理查询报表报表报表报表用户应用程序数据库接口数据库图3-4数据库系统实例3.3数据库系统的三级体系结构美国国家标准协会（ANSI）于1975年规定了数据库按三级体系结构组织的标准。模式：又称概念模式，即数据模型。他是一种对数据库组织的全局逻辑观点，反映企业数据库的整体组织和逻辑结构。外模式：数据库的外层，也是与用户相联系的一层，它属于模式的一个子集，是面向用户的逻辑组织。内模式：数据的存储方式，具体描述数据如何组织并存入外部存储器上。三个层次之间的两种映射♦模式与子模式之间的映射，这种映射把概念级数据库和用户数据库联系起来。♦模式与内模式之间的映射，这种映射把概念级数据库与物理数据库联系起来。3.3数据库系统的三级体系结构（续）3.4数据库模型数据库模型：建立一个企业的数据库，首先要建立组织的数据库模型。该模型能使数据以记录的形式组织在一起。该模型能够反映组织中各部门业务信息所存在的内联系。数据库模型主要有以下三种类型：

层次模型网络模型关系模型

层次模型 层次模型的数据结构用树性结构表示实体之间联系的模型叫层次模型层次数据库系统的典型代表是IBM公司的IMS系统学生姓名性别年龄系号系名负责人教师号姓名职务专业代号专业名课程课程名学时学分层次模型的特点每一个记录只有一个父节点只有一个节点没有父节点总是由父记录指向子记录联系一般用指针实现每一个记录只有一个查找路径网状模型网状模型的数据结构用有向图结构表示实体类型及实体间的关系特点可以有一个以上的节点无父节点至少有一个结点多于一个父节点联系有指针实现每个记录可以有多条查找路径学校领导领导教师班级教学管理学生关系模型关系数据库在80年代推出，新推出的DBMS都支持关系数据库模型。关系模型以表（table）来表示数据的逻辑结构。数据库有一套完整的关系代数理论和方法支持。副教授刘平0012教授王平0011职称姓名教师号教师关系关系模型中的主要术语：关系（relation）：对应于实体集合的二维表；元组（tuple）：也称为记录（record），即二维表中的一行，对应于一个实体；属性（attribute）：即二维表中的一列，代表实体的一个数据侧面，属性在元组上的取值就是数据项；关系模式：即对关系的描述，用关系名（属性1，属性2，……，属性n）的形式表达。关系模型的规范化理论：●关系模型的好坏对数据的存储，操作有很大的影响。因此，要对得到的关系模型进行优化（规范化）。●规范化理论是E.F.Codd在1971年提出的，研究关系模型中个属性之间的关系，探讨关系模型应具备的性质和设计方法。初步得到的关系模型优化后的关系模型（数据库设计结果）规范化理论范式的定义：1NF：如果一个关系模型R中的所有属性都是基本的，不可分的，则称R是第一范式。第一范式就是无重复的域。2NF：如果关系模型R是1NF，而且非关键字的属性完全依赖于关键字属性，那么关系模型R为第二范式。第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基础上建立起来的，即满足第二范式（2NF）必须先满足第一范式（1NF）。第二范式（2NF）要求数据库表中的每个实例或记录必须可以被唯一地区分。选取一个能区分每个实体的属性或属性组，作为实体的唯一标识。第二范式（2NF）要求实体的属性完全依赖于主关键字。所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主关键字一部分的属性，如果存在，那么这个属性和主关键字的这一部分应该分离出来形成一个新的实体，新实体与原实体之间是一对多的关系。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的唯一标识。简而言之，第二范式就是在第一范式的基础上属性完全依赖于主键。3NF：如果关系模型R是2NF，而且每个非关键字的属性不是传递依赖于关键字，那么关系模型R是第三范式。任何非主属性不依赖于其它非主属性[在2NF基础上消除传递依赖]。第三范式就是属性不依赖于其它非主属性，也就是在满足2NF的基础上，任何非主属性不得传递依赖于主属性。BCNF（巴斯-科德范式）：若关系模型R中的每个决定因素，都是R的一个候选关键字，则称R为BCNF3.5关系数据库数据的逻辑结构是二维表。关系数据库的三种基本操作：

♦

选择：在表中找出符合指点条件的记录

♦连接：把相关的表合并起来，给用户提供比单个表更多的信息

♦投影：在已有表的基础上，选择所需要的列建立一个新的表上海工业设备厂s4北京机床配件厂S2地址厂家代号12铝法兰盘P514钢螺丝钉P417铁螺栓P212钢螺丝冒P1规格材质配件编号600P5S4500P4S4300P4S4400P2S2300P1S2数量编号代号3.5.1完整性约束及数据依赖关系—数据完整性约束是关系数据库设计的一项重要内容。—数据完整性约束包括三方面：属性的值类型和值域：决定该属性的基本数据特征；实体完整性：每一条数据记录都应该具有身份标识；参照完整性：反映数据属性值之间的某种“存在性”关系。图3-5参照完整性3.5.1完整性约束及数据依赖关系（续）—数据依赖关系反映数据属性值之间的“对应”关系。—以函数依赖为例，属性组B依赖于属性组A（记为A→B）是指：如果任两条记录的A值相等，则必有相等的B值与之相对应。换句话说，A→B反映了“相等的B值对应相等的A值”这样的语义。3.5.2E-R模型ER模型是关系数据库建模的一种常用的标准手段。可以对企业中的对象进行抽象和描述。传统ER模型通过实体、关系和属性三方面对现实世界中的对象进行描述。E-R符号一个大学E-R图从图中可以看出：大学是按照系组织而成的；教师在行政上是属于一个系的，其他需要记录的属性包括姓名、ID#（工作证号）、地址、性别、薪水以及生日。教师存在层次组织结构，每个研究或教学小组都由一个组长领导；教师教授课程，这些课程都有课程名称、一个唯一的课程编号、课时、教授学生最大容量以及所分配的教室；每个学生都被分配到系，并会选修若干课程，课程成绩作为专门的属性保存。另外要保存学生的姓名、学号、性别、生日以及地址。此外，每个从事论文工作的还会有一个教师作为他的导师；通常，出于人事管理和医疗保险等需要，学校还记录教师家属的有关信息，比如家属名称、性别、生日、和该教师的关系。3.5.2E-R模型（续）ER模型通过实体、关系和属性这三个方面来对现实世界中的对象进行描述。

—实体：一个实体就是现实世界中的一个“事物”，它具有独立存在性，如一个特定的学生。常用一个中间写有实体类型名称矩形框来表示。—属性：属性用来描述实体的性质，例如，一个教师实体就是通过姓名、ID#（工作证号）、性别、生日、地址以及薪水来进行描述的；ER图中用椭圆表示属性，属性名称放在椭圆中；关键属性的值能对实体进行唯一标识；ER图中关键属性在属性名称下加下划线。

3.5.2E-R模型（续）—关系：实体之间的联系。在ER图中，每个关系类型是以菱形框表示，在框中是关系的名称，而且它通过一条直线和表示参与实体类型的方框相连。实体间关系的种类：一对一的对应关系（1:1）一对多的对应关系（1:n）多对多的对应关系（n:m）3.5.3E-R模型到关系数据库的转换支持ER模型-关系数据库之间转换的开发工具：ERWinOracleDeveloperSybasePowerDesigner图3-6ER模型与关系数据库结构E-R模型到关系数据库的转换规则：♦E-R模型中的每一个实体集对应一个关系，实体集名作为关系名，实体集的属性作为该关系的属性；♦E-R模型中的联系也对应于一个关系，该联系的属性及与该联系相连的各实体集的主码作为该关系的属性；3.6数据仓库3.6.1从事物处理到分析处理—事务处理（OnlineTransactionProcessing，OLTP）—分析处理（OnlineAnalysisProcessing，OLAP）图3-7OLTP和OLAP3.6.2数据仓库（datawarehouse）即把一个组织中的历史数据收集到一个中央仓库中以便于处理；是支持决策过程的、面向主题的、集成的、随时间而变的、持久的数据集合；是OLAP应用的环境和基础；是当今信息管理中的主流趋势之一。数据仓库和传统的数据库相比具有以下特征：面向主题；管理大量信息；信息存储在多个存储介质上；跨越数据库模式的多个版本；信息的概括和聚集；从许多数据来源中将信息集成并使之关联。3.6.3在线分析处理（OLAP）案例：中西部以及山地区域的商店在十一月份售出的滑雪撬有多少是由A公司制造的。与去年和前年相比销售额有何不同、与实际计划相比又有何不同？本月的销售额度应该是多少?商业数据事实上是一种多维数据，需要采用多维分析，通过在线分析处理（OLAP）来解决。在线分析处理主要完成以下一些功能：

给出数据仓库中数据的多维的逻辑视图；通常包含交互式查询和对数据的分析；提供分析的建模功能；在各个维度上对数据进行多层次的概括统计，并能够实现不同维度的交叉概括计算；支持功能模型以进行预测、趋势分析和统计分析；检索并显示二维或三维表格、图表和图形化的数据，并且应该能够容易地变换基准轴；迅速响应查询；具有多维数据存储引擎，按阵列存储数据，这些阵列是商业维的逻辑表示。

数据仓库和OLAP产品OracleExpressServerOracleDiscovererIBMDB2OLAPServerSybaseAdaptiveServerIQ。。。。。。。。。第四节计算机网络本节主要内容：4.1通信技术基础4.2计算机网络的基本结构4.3局域网和广域网4.4互联网4.5MIS的网络体系结构4.1通信技术基础4.1.1通信方式模拟和数字传输数字传输通过数字信号传递信息称为数字传输；多数计算机利用数字信号进行通信；“开”、“关”两种离散的电脉冲构成比特，进而组成字或节。模拟传输：声音，包括人的语音，通过模拟信号传输；模拟信号是连续的正弦波；连续变化。4.1.1通信方式（续）同步传输和异步传输异步传输（AsynchronousTransmission）：将数据分成小组进行传送，发送方可以在任何时刻发送这些比特组，而接收方从不知道它们会在什么时候到达；同步传输（SynchronousTransmission）：通过数据帧的方式进行传输；同步传输通常要比异步传输快速得多。4.1.1通信方式（续）单工、半双工、全双工传输单工传输：有些网络的通道能够单向传输信息，如商用无线电广播网络系统；半双工传输：有些网络的通道允许信息双向传输，但在某一特定时刻，仅有一个方向允许信息传送，如CB无线电收发装置；全双工传输：一些网络的通道允许同时向两个方向传输信息，如公用电话网。4.1.1通信方式（续）线路交换和分组交换线路交换（circuitswitching）首先在通信双方之间建立连接通道；在连接建立成功之后，双方的通信活动才能开始。分组交换（packetswitching）把发送方所发出的数据分割成小段，并将这些数据小段通过网络分别发送接收方，每个小段可能通过各自不同的路径抵达接收方；分组交换技术提高了网络系统的利用率。4.1.2传输介质传输介质双绞线同轴电缆光缆无线传输传输性能指标信道容量4.2计算机网络的基本结构4.2.1网络拓扑结构（1）星型结构：以中央节点为中心，将其他多个节点通过点到点的线路联接到中央节点上。优点

结构简单延迟小容易扩充缺点

可靠性差利用率不高图4-1星型网络拓扑结构4.2.1网络拓扑结构（续）（2）环型结构：多个节点彼此串接并首尾相连，形成闭合环形。优点网络管理简单通信线路节点少缺点传输效率降低一个节点断开影响全网工作图4-2环型网络拓扑结构4.2.1网络拓扑结构（续）（3）总线结构：多个节点联接在一条公共的总线上，每个节点采用广播式发送信息，信号沿着总线向两侧传送，并可以被其他所有节点收到。优点节点增加和拆卸十分方便所需线路很少可靠性高响应速度快缺点故障隔离困难图4-3总线型网络拓扑结构4.2.2网络协议网络协议（Protocol）是计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。

三要素语法，用来规定信息格式；语义，用来说明通信双方应当怎么做；时序，详细说明事件的先后顺序。主要的网络协议IP、ICMP、ARP、RARP、TCP、UDP、FTP、Telnet、SMTP、HTTP等协议4.2.3网络体系结构网络体系结构是指通信系统的整体设计，它为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准。●目前，最具规范性影响的是国际标准化组织（ISO）在1979年提出的开放系统互连（OSI，OpenSystemInterconnection）的参考模型；●在实践中应用最为广泛的则是互联网中所实施的TCP/IP体系结构。4.2.3网络体系结构（续）OSI模型图4-4OSI参考模型4.2.3网络体系结构（续）TCP/IP模型

图4-5TCP/IP协议集4.3局域网和广域网局域网（LAN）：指传输距离在0.1—10公里，传输速率在1mbps—10mbps的范围较小的网络。局域网在企事业单位中发挥着重要作用。广域网（WAN）：通过远距离通信手段将不同地区、不同国家的计算机相连，形成规模更大，信息更丰富的网络。广域网是局域网的扩展。（internet）局域网局域网是在小范围内将许多数据通信设备以高速线路互联，进行数据通信的计算机网络。局域网的主要特点覆盖地理范围比较小；通信速率较高；从应用角度通常属于一个部门所有；成本低，便于安装和维护，可靠性高。局域网络的组成局域网络一般由传输介质、网络适配器、网络服务器、用户工作站和网络软件等组成。一个典型的局域网广域网广域网是能够将地理位置相距较远的多个计算机系统通过通信线路联接起来以实现数据通信的计算机网络。广域网存储网络♦存储网络（storagenetwork）打破了传统模