编码与数据库设计课件

編碼與資料庫設計在管理資訊系統中，數據存儲主要通過資料庫實現，資料庫決定了數據存儲的組織形式，以及數據處理的速度和效率，因此，檔和數據庫設計是整個系統設計的重要組成部分。資料庫設計屬於管理資訊系統設計階段的工作內容，由於資料庫設計有其自身的特點，本章專門對數據庫設計進行分析。另外資源的編碼與資料庫設計關係較為密切，本章也將對資源的編碼設計進行分析。6.1編碼設計6.1.1編碼的作用（1）用字母或數字表示複雜的漢字或英語單詞，使得輸入簡單，提高了輸入速度和準確性。（2）用編碼表示實體或屬性，編碼成為識別對象的惟一標識，消除了數據含義的不確定性，保證了數據的惟一性，不會出現重複輸入現象，也便於反映數據之間的邏輯關係。（3）編碼是進行資訊的分類、校核、檢索、統計的鍵，利用編碼這一鍵可以識別資料庫檔中的每一條記錄，進行分類和校核，提高處理速度，減少錯誤，節省存儲空間。（4）利用編碼可以識別不同的數據，在企業各部門間傳遞數據時，通過編碼可以保證數據的正確性。（5）企業只有建立一個完善、可行的編碼體系，才可能實現三化（系統化、標準化、通用化），才可能實現管理資訊系統的運用。6.1.2編碼的類型1．編碼種類①序列碼②區間碼③分組碼④助記碼2．編碼方法①順序編碼法②大類順序編碼法③表意編碼法④分類編碼法6.1.3編碼的校驗編碼是管理資訊系統中重要的輸入內容，它的正確與否直接影響到整個處理工作的品質。特別是在人們需要重複抄寫編碼和通過手工將它輸入到電腦時，發生錯誤的可能性很大。為了保證編碼的正確輸入，必須檢驗編碼，以減少出錯率。編碼校驗是利用在原代碼的基礎上增設一位或幾位校驗位的方式來實現校驗，校驗位通過事先規定好的數據方法計算出來。6.1.4編碼設計的原則（1）惟一確定性（2）整體性和系統性（3）易於識別和記憶（4）可擴充性（5）簡明性和效率性（6）標準化和規範化（7）中文限制6.1.5編碼設計的步驟編碼的設計步驟如下。（1）確定編碼對象、明確編碼的目的（2）設計編碼結構（3）設計編碼校驗（4）編制編碼表（5）編寫編碼設計書6.1.6編碼設計的實例管理資訊系統中編號長度一般是6～12位，使用阿拉伯數字0～9、英文字母A～Z及下劃線、小數點的組合。若可能，就全部採用數字，以提高輸入速度，最好不使用其他的特殊字元和漢字。6.2條碼應用技術1．條碼概述條碼由粗細不同的“條”和“空”相間組合而成，內含特定資訊的一組符號，可以由掃描器之類的光學識別裝置來讀取並輸入電腦進行處理。2．條碼分類目前條碼的主要編碼方式有兩種：寬度調節法和模組組配法。寬度調節法是指條碼中條、空的寬窄設置不同，用寬單元表示二進位的“1”，用窄單元表示二進位的“0”，寬、窄單元控制在2～3mm。目前世界上實際應用的碼制有幾十種，為適應不同的用途，人們研製了許多標準的條碼碼制，商業零售業常用的、比較成熟的有EAN和UPC條碼。3．條碼結構條碼是由一組寬度不同，平行相間的條和空按照預先規定的編碼規則組合起來，用於表示一組數據的符號，這組數據可以是數字、字母或特殊符號。條碼符號是由靜區和一組條碼字元組合起來的，用於表示一個完整數據的符號。4．通用商品條碼通用商品條碼是商業自動化管理的重要基礎，在商業自動化管理系統中，無論是批發管理、儲運管理還是零售管理，都需要對商品進行統一標識。目前世界上通用的商品條碼主要有EAN、UPC和JAN三種。我國通用商品條碼通常採用國際物品編碼協會的EAN碼制結構。6.3資料庫概述6.3.1資料庫的基本概念1.資料庫（DataBase，DB）資料庫是指按一定的組織方式存儲在外記憶體中邏輯相關的數據集合。2．資料庫系統（DataBaseSystem，DBS）資料庫系統是一個引進資料庫管理系統，具有資料庫管理功能的電腦軟硬體系統。3．資料庫管理系統（DataBaseManagementSystem，DBMS）資料庫管理系統是一組對數據庫進行管理的軟體，通常包括數據定義語言及編譯程序、數據操縱語言及編譯程序和數據管理程式。4．資料庫管理員資料庫管理員指對數據庫進行有效控制和管理的人員。5．數據模型數據模型是指表示現實世界中實體及實體之間聯繫的模型。6.3.2關係型資料庫的基本概念 關係型數據模型的邏輯結構是指二維表，它由行和列組成。1．關係模型 關係模型用二維表表示實體和實體之間的關係，用關鍵碼表示實體間的聯繫。2．關係 關係是一種規範化了的二維表格中行的集合。3．元組二維表中的一行稱為一個元組，也稱為一條記錄。4．屬性二維表中的一列稱為一個屬性，也稱為一個字段或資料項目。5．主關鍵字（主鍵）主關鍵字是二維表中惟一確定一條記錄的某個字段或多個字段組成的字段組。6．外鍵關係中的某個屬性（或屬性組合）不是本關係的主鍵或只是主鍵的一部分，卻是另一個關係的主鍵，該屬性稱為本關係的外鍵。7．關係模式關係模式是對關係的描述，包括模式名、屬性名、值域、模式的主鍵等。一般形式為：模式名（屬性名1，屬性名2，……，屬性名n）。8．主表與從表主表與從表是以外鍵相關聯的兩個表。以外鍵作主鍵的表稱為主表，外鍵所在的表稱為從表。6.3.3關係資料庫的規範化與範式1．第一範式1NF（FirstNormalForm，1NF）若一個關係中，每一個屬性不可分解，且不存在重複的元組、屬性，則稱該關係屬於第一範式。2．第二範式2NF一個關係滿足1NF，且所有的非主關鍵字段都完全地依賴於主關鍵字，則這種關係屬於第二範式（2NF）。滿足第二範式的關係消除了函數依賴，但可能存在傳遞函數依賴、數據冗餘和更新異常問題。3．第三範式3NF一個關係滿足2NF，且每個非關鍵字彼此獨立，不傳遞依賴於主關鍵字，則這種關係屬於3NF。從2NF中消除傳遞依賴，便是第三範式。6.3.4結構化查詢語言（SQL） 結構化查詢語言（StructuredQueryLanguage，SQL）的理論於1974年提出，並在IBM公司的SystemR上實現。SQL具有以下幾個方面的特點。（1）功能強大（2）使用方便（3）簡單易學SQL的功能有以下四類。（1）數據定義（2）數據操縱（3）資料庫控制（4）事務控制6.4資料庫設計的步驟6.4.1用戶需求分析首先調查用戶的需求，包括用戶的數據要求、加工要求和對數據安全性、完整性的要求，通過對數據流程及處理功能的分析，得到管理資訊系統的數據及其關係。6.4.2概念結構設計概念結構設計的主要工作是根據用戶需求設計概念性數據模型。概念模型是一個面向問題的模型，它獨立於具體的資料庫管理系統，從用戶的角度看待資料庫，反映用戶的現實環境，與將來資料庫如何實現無關。E-R方法使用E-R圖來描述現實世界，E-R圖包含三個基本成分：實體、聯繫、屬性。E-R圖直觀易懂，能夠比較準確地反映現實世界的資訊聯繫，且從概念上表示一個資料庫的資訊組織情況。6.4.3邏輯結構設計邏輯結構設計的任務是設計數據的結構，把概念模型轉換成所選用的DBMS支持的數據模型。6.4.4物理結構設計資料庫的物理結構設計是在邏輯結構設計的基礎上，進一步設計數據模型的一些物理細節，為數據模型在設備上確定合適的存儲結構和存取方法。它的出發點是如何提高資料庫系統的效率。物理結構設計的主要內容如下。1．確定數據的存儲結構2．選擇和調整存取路徑3．確定數據的存放介質和存儲位置4．確定存儲分配的參數5．確定數據的恢復方案6.5資料庫管理系統的類型及選用資料庫管理系統（DBMS）是管理資訊系統中一個重要的軟體平臺，主要作用是對數據庫進行管理並為用戶提供數據服務，因此選擇合適的DBMS是十分重要的。目前市場的資料庫產品較多，占市場份額較大的關係資料庫管理系統主要有Oracle、MicrosoftSQLServer、Sybase、Informix、Ingres、FoxPro、Access等，各個資料庫產品在功能、性能、價格等方面有些差異，在選擇資料庫時主要考慮其操作介面、數據的完整性和一致性、功能參數等，以SQLServer、Oracle為最佳首選對象。6.6數據安全與保密1．數據的不安全因素 數據的不安全因素主要來自自然災害或意外事件（例如意外掉電）、電腦病毒、非法訪問、人為破壞等。2．數據的安全保護 數據安全性保護的基本目的是，防止對數據資源的破壞和篡改。安全保護的方法可以分為物理限制、利用操作系統功能的限制和基於資料庫管理系統功能的限制等方法。3．數據的安全保護措施 （1）採用用戶認定、用戶許可權檢查措施，限