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1、计算机软件及应用第9章第9章 数据的组织与管理 n数据的管理方式n有关数据库的概念n数据模型n关系数据库nAccess的操作基础2数据的管理方式n信息（information）p是表现事物特征的一种普遍形式，是事物显示其存在方式和运动状态的属性，是对客观世界的反映，是客观存在的事物现象。n数据p是信息的载体，是用于表示信息的符号。p可以文字、图形、图像、动画、声音等多种形式来描述。如右图3数据的管理方式n数据处理p是指利用计算机对各种类型的数据进行处理。p包括对数据的采集、整理、存储、分类、排序、检索、维护、加工、统计和传输等一系列操作过程。p数据处理的目的是从大量的、原始的数据中获得我们所需
2、要的资料并提取有用的数据成份，作为行为和决策的依据。4数据的管理方式(人工管理)1. 人工管理阶段特点：（1） 数据不保存（2） 应用程序自身管理数据 （3） 数据不独立（4） 数据不能共享应用程序1数据集 1应用程序2数据集 2应用程序n数据集 n/* 程序：求6个数之和 */#include main三 int i,s=0; int a6=66,55,75,42,86,77; for(i=0;i6;i+) s=s+ai; printf(“%d”,s); 当数据改变变化时，程序也要改变5数据的管理方式(文件管理)特点：（1）数据可以长期保存 （2）由文件系统管理数据 （3）数据共享性差，冗余
3、度大（4）数据独立性差应用程序1数据文件1应用程序2数据文件2应用程序n数据文件n文件系统/* 程序：求6个数之和 */#include main三 int i,s=0,a6; FILE * fp; fp=fopen(c:data.dat,rb); fread(a,2,6,fp); /*读数据*/ for(i=0;i6;i+) s=s+ai; printf( %d,s); fclose(fp); /* 关闭文件 */ 6（1）数据真正实现了结构化 （2）数据的共享性高，冗余度低，易扩充（3）数据独立性高 （4）数据由DBMS统一管理和控制 数据库管理系统应用程序1应用程序2数据库应用程序n数据
4、的管理方式(数据库管理)7有关数据库的概念n数据库p数据库（DataBase，DB）是存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。p数据库中的数据按一定的数据模型进行组织、描述和存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并为各种用户共享。 p数据库按数据模型分n层次数据库n网状数据库n关系数据库8有关数据库的概念n分布式数据库（Distributed Database，DDB）p在集中式数据库基础上发展起来的，是数据库技术与计算机网络技术、分布处理技术相结合的产物。p分布式数据库是地理上分布在计算机网络的不同结点，逻辑上属于同一系统的数据库，它不同于将数据存储在服务器上供用户共享存
5、取的网络数据库，分布式数据库不仅能支持局部应用，存取本地结点或另一结点的数据，而且能支持全局应用，同时存取两个或两个以上结点的数据。 9有关数据库的概念n分布式数据库的主要特点p数据是分布的。数据库中的数据分布在计算机网络的不同结点上，而不是集中在一个结点。p数据是逻辑相关的。分布在不同结点的数据逻辑上属于同一数据库，数据间存在相互关联。p结点的自治性。每个结点都有自己的计算机软、硬件资源、数据库、数据库管理系统（即局部数据库管理系统Local Database Management System，LDBMS），因而能够独立地管理局部数据库。1011有关数据库的概念n面向对象数据库p是将面向对
6、象的模型、方法和机制，与先进的数据库技术有机地结合而形成的新型数据库。 p基本设计思想是n一方面把面向对象语言向数据库方向扩展，使应用程序能够存取并处理对象;n另一方面扩展数据库系统，使其具有面向对象的特征 。12有关数据库的概念n多媒体数据库p多媒体数据库（Multi-media Database）是数据库技术与多媒体技术相结合的产物。p在许多数据库应用领域中，都涉及到大量的多媒体数据，这些与传统的数字、字符等格式化数据有很大的不同，都是一些结构复杂的对象。13有关数据库的概念n数据仓库p信息技术的高速发展，数据库应用的规模、范围和深度不断扩大，一般的事务处理已不能满足应用的需要，企业界需要
7、在大量信息数据基础上的决策支持，数据仓库（Data Warehouse）技术的兴起满足了这一需求。p数据仓库作为决策支持系统（Decision Support System）的有效解决方案，涉及3方面的技术内容：n数据仓库技术n联机分析处理（On-Line Analysis Processing，OLAP）n技术和数据挖掘（Data Mining）技术14有关数据库的概念n数据库管理系统p数据库管理系统（Database Management System）是用于建立、使用和维护数据库的软件，简称DBMS.p对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。p功能： n定义功能：数据
8、库的结构、数据完整性和其他约束条件。 n操纵功能：实现对数据库中的数据的插入、修改、删除和查询。 n控制功能：实现数据的安全性控制、完整性控制以及多用户环境下的并发控制。 n维护功能 ：提供对数据的装载、转储和恢复，以及数据库的性能分析和监测。 n数据字典： 用来存放数据库各级模式结构的描述。 15硬件DatabaseOSDBMS应用开发工具应用程序DBA用户用户用户应用程序员16相互有关联关系的数据的集合DBDBMS管理数据库的系统软件DBA完成某一功能的应用程序1应用程序2应用程序nDBAP 1DBAP 2DBAP nComputer System数据库系统结构17有关数据库的概念n常用的
9、数据库管理系统pAccess数据库管理系统 pVisual FoxPro数据库管理系统pSQL Server数据库管理系统pOracle数据库管理系统18n数据库系统（ DBS ）p是存储、管理、处理和维护数据的软件系统p由数据库、数据库管理系统（DBMS）、宿主语言、开发工具和应用程序等软件和数据库管理员组成。应用程序数据库管理员开发工具数据库管理系统操作系统数据库有关数据库的概念19有关数据库的概念n数据库系统的体系结构p有关数据库的概念单用户数据库系统p主从式多用户数据库系统 pC/S数据库系统20有关数据库的概念nB/S数据库系统21有关数据库的概念n数据库系统的三层结构22有关数据库
10、的概念n常见的数据库开发工具nSybase的Power+、Oracle的Developer 202X等n比较流行的是Delphi、Visual Basic、PowerBuilder等通用语言，这几个开发工具各有所长、各具优势。 n最常用的Web数据库系统的开发技术有：ASP（Active Server Page）、JSP（Java Server Page）和PHP（Personal Home Page）。 23数据模型n概念模型也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计，是现实世界到信息世界的第一层抽象。n强调其语义表达能力，它能较方便、直观地表达应用中各种语义知识
11、24数据模型n实体的描述p实体：客观存在并可相互区别的事物p属性：实体所具有的某一特性称为实体的属性 p实体集：具有相同属性的实体的集合p联系：实体集之间的对应关系。n一对一联系 p如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有且只有一个实体与之联系，反之亦然，则称实体集A与实体集B具有一对一的联系，记为1 ：1。负责人与其单位的联系 n一对多联系p如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有多个实体与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中至多只有一个实体与之联系，则称实体集A与实体集B有一对多的联系，记为：n ，其中A称为一方，B称为多方。单位与职工的联系 n多对多联系 p如果对
12、于实体集A中的每一个实体，实体集B中有多个实体与之联系，而对于实体集B中的每一个实体，实体集A中也有多个实体与之联系，则称实体集A、B之间有多对多的联系，记为m ：n 。实体（集）课程与实体（集）学生25数据模型nE-R模型p实体-联系方法（Entity-Relationship Approach）n用E-R图描述现实世界的概念模型nE-R方法也称为E-R模型n使用图形方式26数据模型E-R图例n选课11负责人管理单位证件号姓名职称单位代码单位名称电话1m单位包含职工学生课程学号姓名性别出生年月成绩课程代码课程名称学分m27数据模型n实体及其之间的联系在数据库中的存储形式，由三部分组成n数据（
13、实体及其实体之间的联系）的数据结构n数据操作n数据的完整性约束条件p数据结构用于描述系统的静态特性，是所研究的对象类型的集合，这些对象是数据库的组成成分p数据操作用于描述系统的动态特性，是对数据库中各种对象允许执行的操作的集合p数据的约束条件是一组完整性规则的集合n完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约条件和存储规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效和相容28数据模型n层次模型p用层次结构（树形结构）来表示实体及实体之间的联系，如 IMS系统。大 学文学院商学院信息学院法学院自动化系计算机系通信系电子工程系行政部门的层次结构29数据模型n网状
14、模型p没有惟一的根结点，且每一个结点都可以与其他任意个结点相连 ，这样便成了网状结构。p用网状结构来表示实体及实体之间的联系 ，如：DBTG系统专业系教研室课程学生教员任课选课网状模型示例30数据模型n关系模型p用二维表格结构来表示实体以及实体之间联系的模型 p操作的对象和结果都是二维表，这种二维表就是关系 p采用关系模型的数据库称为关系数据库。 p关系模型与层次型、网状型的本质区别在于数据描述的一致性，模型概念单一 。31关系数据库n关系模型中，现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示。n关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。n基本术语p关系：一张二维表 p元组：表中
15、的一行，记录p属性：表中的一列，字段 p属性值：表中行和列的交叉位置 p域：属性的取值范围 p表结构：表中的第一行，表示组成该表的各个字段的名称 学生登记表学号姓名性别出生日期901040101王文清男1986.10.17901040102毛建宇男1985. 3.07901040103李超男女1986.8.10901040104覃江燕女1986.12.2532关系数据库（基本术语）n关系模式p是指对关系结构的描述，一般表示为：n关系名（属性1，属性2，属性3，属性n）n例：p学生（学号，姓名，性别，出生日期）p课程（课程代码，课程名称，学分）p选课（学号，课程代码，成绩）n选课学生课程学号姓名
16、性别出生日期成绩课程代码课程名称学分m33关系数据库（基本术语）p候选键n在关系中可以用来惟一地标识一个元组的属性或属性组。p主键n是指从候选键中指定一个用来标识元组。 p外部关键字（外键）n如果表中的一个字段不是本表的主关键字或候选关键字，而是另外一个表的主关键字或候选关键字，这个字段（属性）称为外部关键字，简称外键。p候选键是属性组（学号，课程代码），学号为外键34关系数据库（基本术语）关系选修学号课程代码成绩901040101971002185901040101912002190901040102912002178学生登记表学号姓名性别出生日期901040101王文清男1986.10.17901040102毛建宇男1985. 3.07901040103李超男女1986.8.10901040104覃江燕女1986.12.25主键候选键35关系数据库n例：p学生（学号，姓名，性别，出生日期）p课程（课程代码，课程名称，学分）p选课（学号，课程代码，成绩）关系选课学号课程代码成绩901040101971002185901040101912002190901040102912002178
