第二章 数据管理.ppt

1、1,第二章 数据管理,数据管理概述 信息与数据（定义、联系） 数据组织的层次（数据项、记录、文件、数据库） 数据管理技术的发展（人工、文件、数据库） 数据库及其管理系统 关系数据库系统及其应用 多媒体数据管理 数据仓库,2,数据管理技术发展的三个阶段,人工管理阶段 50s 无磁盘 无管理软件 非独立不共享 文件管理阶段 50s后 有磁盘 管理系统 文件系统 物理独立 数据库系统阶段 20世纪60年代开始，实际应用对数据管理的要求程度越来越高。 计算机软硬件的背景 数据管理的特点,3,数据存储方式改善，存储空间利用率高，数据可以进行反复应用。 数据有较好的共享性。 数据具有较好的独立性。 可实现

2、对数据的统一管理和控制。 所谓数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度，较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。,4,第三章 数据管理,数据管理概述 数据库及系统 客观世界描述（现实、信息、数据、关系） 信息模型（实体、属性、联系、联系的基本类别、ER图） 数据模型（层次、网状、关系、范式） 关系数据库系统及其应用 多媒体数据管理 数据仓库,5,第二节 数据库及其管理系统,概述 信息模型 数据模型 数据库的结构 数据库系统的构成,6,什么是数据库？（4）,数据库的结构划分成四个级次： 局部逻辑级 全局逻辑级

3、 存储级 物理级。,7,模式：又叫概念模式。数据库管理员（DBA）看到的数据库，也叫DBA视图。 外模式：也称为子模式。用户可以看到并获准使用的那部分数据的逻辑结构，又叫用户视图。 内模式：是数据库的存储结构。 物理数据库：数据库在物理存储设备上的组织。,8,什么是 数据库管理系统？,数据库管理系统（DATABASE MANAGEMENT SYSTEM，简称DBMS）。数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件 。它的主要功能包括以下几个方面： 1.数据定义功能 对照 模式 说明 2.数据操纵功能 操作 3.数据库的运行管理 运行 访问 4.数据库的建立和维护功能 初始 运行 性

4、能变坏,9,什么是数据库系统？（1）,数据库系统（DATABASE SYSTEM 简称DBS） 数据库系统是指一个计算机存储记录的系统，即，它是一个计算机系统，该系统的目标是存储信息并且支持用户检索和更新所需要的信息 一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员和用户构成。,10,什么是数据库系统？（1）,应用程序,数据库管理系统,数据库,用户,11,什么是数据库系统？,一、硬件平台及数据库 由于数据库系统数据量都很大，加之DBMS丰富的功能使得自身的规模也很大，因此整个数据库系统对硬件资源提出了较高的要求，这些要求是： (1) 要有足够大的内存，存放操作系统，DBMS

5、的核心模块，数据缓冲区和应用程序。 (2) 有足够的大的磁盘等直接存取设备存放数据库，有足够的磁带（或微机软盘）作数据备份。 (3) 要求系统有较高的通道能力，以提高数据传送率。,12,什么是数据库系统？,二、软件：数据库系统的软件主要包括： (1) DBMS：DBMS是为数据库的建立、使用和维护配置的软件。 (2) 支持DBMS运行的操作系统。 (3) 具有与数据库接口的高级语言及其编译系统，便于开发应用程序。 (4) 以DBMS为核心的应用开发工具。 (5)为特定应用环境开发的数据库应用系统。,13,什么是数据库系统？（4）,三、人员或用户 开发、管理和使用数据库系统的人员主要是：数据库管

6、理员、系统分析员和数据库设计人员、应用程序员和最终用户。 不同的人员涉及不同的数据抽象级别，具有不同的数据视图 视图是表达数据库系统中相关元素关系的有效工具。,14,第三节 关系数据库系统及其应用,关系数据库的特点 关系数据语言介绍 SQL的特点、作用及应用 常见关系数据库系统及厂商介绍 如何选购DBMS,15,关系数据库的特点,与其他数据模型数据库相比，关系数据库的优点 简单、灵活。 关系数据语言具有较好的非过程化特性，更适应非专业用户对应用系统的开发需求。 有更高的数据独立性。 更适应数据库的重组和控制。 易于实现随机查询。 良好的理论基础，成熟的技术体系。 易于知识库系统的综合。,16,

7、关系数据语言简介,关系代数 集合运算 关系运算 SQL语句 关系数据语言的特点 一体化-DDL、DML 数据操纵单一 非过程化程度高 对数据进行集合处理,17,SQL语言简介,特点 标准化程度极高 应用广泛 易学易用 增加了对高级语言开发程序的嵌入式使用方式 支持网络应用,18,第四节 多媒体数据管理,多媒体数据处理的概述 多媒体数据处理系统的软、硬件构成 多媒体数据模型 多媒体数据库,19,多媒体数据处理的概述,多媒体数据的特点 媒体的种类与性质 多媒体技术是计算机交互式综合处理多种媒体信息文本、图形、图像和声音，使多种信息建立逻辑联系，集成一个系统并具有交互性。 多媒体的关键特性：信息载体

8、的多样性、交互性和集成性。,20,从信息表单的角度看，媒体具有以下属性： 对媒体可识别和理解。 不同媒体所表达信息的程序不同 媒体之间相互联系也存在信息 媒体可以进行相互转换,21,多媒体的特点,数据量巨大 数据类型繁多 各数据类型间的差别较大 处理方法不同 空间占用差别大 时间特性的差别（组织方法包括时间概念） 多媒体数据的输入输出复杂 普遍采用多通道异步输入方式，以保证在空间和时间都不同的情况下输入各种媒体数据并保存起来，有利于多种媒体信息的合成。,22,多媒体信息系统,与传统信息系统相比 多媒体系统集成的范围更加广泛 提供和处理的信息真正实现多媒体化 从应用范围上看，多媒体信息系统的应用

9、范围将更加广泛 从应用水平和效果上看，多媒体信息系统具有更好的信息表现效果，更好的交互性能，具有更高的应用水平。,23,多媒体信息系统中的主要研究内容,数据压缩与解压缩 压缩算法 多媒体信息的组织与管理 突破传统的数据管理模式，开拓适合多媒体信息管理的方法和技术。 多媒体信息表现和可视化 用户与多媒体系统之间的多种交互形式。 多媒体通信与分布处理基于网络的技术,24,多媒体数据库,多媒体对数据库的影响 数据量大且媒体之间的数据量大小差别极大，影响数据库中数据的组织和存取方式。 媒体种类繁多，特定各异，处理方法也各不相同，较难实现统一的处理方式。 多媒体信息系统中，数据常具有分布性，需要通过网络

10、的方式来实现，给数据管理和通讯方面带来难题。 多媒体数据库中，接口一般是多媒体化的，对于数据的操作难以实现统一的格式。 多媒体数据管理中“版本”问题突出，同一对象会出现不同表现形式，对DBMS提出更高要求。,25,多媒体数据库方法 扩展关系数据库方法 增加数据类型 新技术的应用windows中OLE（对象联接与嵌入）技术 NF方法 对关系模型进行扩充，允许关系表中再有表，增加层次结构使关系表达更加灵活有效。 面向对象方法 面向对象的方法支持多媒体应用方面的优点P107,26,多媒体数据的查询和检索的特殊性 多媒体查询的两大类 基于表现的查询“找出具有声音注释的图像” 基于内容的查询“找出所有带

11、有Good的句子” “根据实例”的查询 “找出与某照片相貌相似的全部罪犯”,27,第五节 数据仓库,数据仓库的产生 数据仓库的概念和特点 数据仓库的体系结构,28,数据仓库的产生,主要由两个方面的需求促成了数据仓库的建立和使用： 全局应用面向全局模式的 复杂分析对于频繁操作性的数据处理 数据仓库的建立使企业的信息环境划分为两大部分： 操作环境日常操作性应用 信息提供环境（分析环境）对信息的分析应用,29,数据仓库的概念和特点,概念：使支持管理决策过程的、面向主题的、集成的、随时间而变的、持久的数据集合。 精确：数据仓库使企业管理和决策中面向主题的、集成的、与时间相关的、不可修改的数据集合。 注

12、意 与其他数据库应用不同，数据仓库是一种观点，不是可以直接购买的商品。 它包括电子邮件文档、语音邮件文档、CDRom、多媒体信息以及还未考虑到的数据。,30,特点： 数据仓库的数据是面向主题的 数据仓库的数据是集成的 统一源数据中所有矛盾之处 进行数据综合和计算 数据仓库的数据是不可更新的 提高决策分析使用，对于数据查询有较高要求 面向用户是商业企业的高层管理者 数据仓库的数据是随时间不断变化的 数据仓库的数据特征都包括时间项，以标明数据的历史时期。,31,数据仓库的体系结构,数据仓库模型的基本组成 数据源 监视器 集成器 数据仓库 客户应用 图示（下一页）,32,33,数据源未数据仓库提供最低层数据的运作数据系统及外部数据。 监视器负责感知数据源发生的变化，并按数据库需求提取数据。 集成器将从运行数据库中提取的数据经过转换、计算、综合等操纵，并集成到数据仓库中。 数据仓库存储已经按企业级视图转换的数据，供分析处理用。 客户应用供用户对数据仓库中的数据进行访问查询，并以直观