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1、数据资源管理技术数据资源管理技术第1页，本讲稿共49页第四讲 数据资源管理技术数据资源管理技术第2页，本讲稿共49页教学计划教学计划教学进度表 授课主题授课主题 学时学时 状态状态 备注备注1：MIS的基本概念的基本概念（6）2：MIS的技术基础的技术基础（4）3：数据资源管理：数据资源管理（6）No.14：MIS的应用的应用（6）6：MIS的开发方法的开发方法（6）7：MIS的分析与设计的分析与设计（6）8：MIS的实施的实施（4）9：实验项目：实验项目（10）10：课程评价：课程评价（2）第3页，本讲稿共49页教学目标教学目标理解并掌握数据资源的管理观数据资源的管理技术第4页，本讲稿共49
2、页教学内容教学内容本讲共计4学时第十章 4学时第5页，本讲稿共49页第十章第十章 数据资源管理技术数据资源管理技术主要内容文件组织数据库技术第6页，本讲稿共49页10.引言引言企业的重要资源劳动力、原材料、资金、设备、信息广义的数据资源管理包括：文件组织数据库数据规划数据管理第7页，本讲稿共49页10.1 文件组织文件组织数据组织的层次人们需要用数据来进行决策和采取行动如果这些数据能够在限定的时间内被检索处理，这些数据就产生了价值，成为信息。因此需要将数据有序的组织起来，才能对数据进行有效的处理。数据的逻辑组织有四个基本的逻辑元素：数据项记录文件数据库第8页，本讲稿共49页10.1 续续数据组
3、织的层次数据库文件1文件2文件n文件n-1记录1记录2记录n-1记录n数据项1数据项2数据项n-1数据项n.姓名、性别等若干学生学生文件学生数据库第9页，本讲稿共49页10.1 续续数据组织的相关概念数据项是组成数据系统的有意义的最小基本单位。它的作用是描述一个数据处理对象的某些属性。记录与数据处理的某一对象有关的一切数据项构成了该对象的一条记录。标识记录的数据项称为关键项。文件相关（同类）记录的集合称为文件。数据库按一定方式组织起来的逻辑相关的文件集合形成数据库。第10页，本讲稿共49页10.1 续续文件的管理观大量的企业数据不可能存放在主存中某一时刻，企业只使用其中的一部分数据企业的数据一
4、般以文件形式组织起来分类按存储介质光盘文件磁盘文件打印文件按文件在信息系统中所执行的功能主文件事务文件报告文件工作文件程序文件第11页，本讲稿共49页10.1 续续数据的物理储存与传送自学问题磁盘与磁带在数据存储方面各有什么特点？什么是数据的逻辑组织？什么是数据的物理组织？如何实现逻辑组织与物理组织之间的数据传送？第12页，本讲稿共49页10.1 续续文件组织形式建立并确定数据记录的物理顺序和逻辑顺序之间的对立关系。逻辑逻辑逻辑逻辑数据记录数据记录数据记录数据记录物理物理物理物理存储方式存储方式存储方式存储方式顺序文件顺序文件索引文件索引文件链表文件链表文件倒排文件倒排文件顺序映射关系顺序映射
5、关系第13页，本讲稿共49页10.1 续续顺序文件文件中数据记录的物理顺序与逻辑顺序一致，文件记录按关键字值的递增（或递减）次序排序，形成其逻辑顺序。870001张三456870002李四645870003王五587870004孙六676870005钱七56512345文件记录文件记录物理设备物理设备关键字值关键字值相对磁道相对磁道第14页，本讲稿共49页10.1 续续索引文件具有索引表的文件称为索引文件。索引文件索引文件主文件主文件索引表索引表数据记录区数据记录区索引区索引区记录原始信息记录原始信息记录关键字记录关键字+记录地址记录地址组成组成映射映射加工加工第15页，本讲稿共49页10.1
6、 续续举例记录地址学号姓名成绩A870005张三456B870002李四645C870001王五587D870004孙六676E870003钱七565主关键字（学号）记录地址870001C870002B870003E870004D870005A主文件主文件索引表索引表关键字学号与学生记关键字学号与学生记录地址的对应表录地址的对应表第16页，本讲稿共49页10.1 续续链表文件倒排文件带有辅索引或倒排索引的文件称为倒排文件记录记录记录记录记录记录记录记录入口第17页，本讲稿共49页10.2 数据库技术数据库技术传统文件处理系统存在问题数据冗余与数据不一致性数据结构的不一致，数据联系弱缺少数据字典
7、，缺少灵活性应用程序应用程序1 1数据文件数据文件1 1应用程序应用程序2 2应用程序应用程序3 3数据文件数据文件2 2数据文件数据文件3 3用户用户用户用户用户用户第18页，本讲稿共49页10.2 续续银行文件处理系统客户财务客户财务报表报表分期贷款程序帐户核对处理存款处理分期贷款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件修改文件修改核对帐户核对程序分期贷款文件修改存款程序客户交易客户交易客户交易客户交易第19页，本讲稿共49页10.2 续续数据库处理系统优点完善的数据字典和数据模型数据独立性方便的接口完整的数据控制功能提高了系统的灵活性应用程序应用程序1 1应用程序应用程序2
8、2应用程序应用程序3 3DBMSDBMS数据库数据库中央数据库用户用户用户用户用户用户第20页，本讲稿共49页10.2 续续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 统统核对帐户程序存款帐目程序分期贷款程序客户数据库.查询第21页，本讲稿共49页10.2 续续数据库管理系统（DBMS）功能DBMS是一组计算机程序，控制组织和用户的数据库的生成、维护和使用。具有以下功能：数据库开发数据库查询数据库维护应用与开发.操作系统数据库管理系统应用程序数据库数据字典用户用户第22页，本讲稿共49页10.2 续续数据库管理系统（DBMS）数据库开发：利用数据定义
9、语言（DDL）开发与说明数据内容、相互关系及每个数据库的结构。并把这些信息存储在一个专用的数据定义和说明的数据库中，称为数据字典。数据字典由数据库管理员控制、管理和维护。数据库查询：用户使用DBMS的查询语言询问数据库中的数据。最常用的查询语言是结构化查询语言（SQL）。数据库维护应用开发第23页，本讲稿共49页10.2 续续数据库有哪些类型？企业数据库的种类操作数据库管理数据库信息仓库分布式数据库外部数据库文本数据库多媒体数据库第24页，本讲稿共49页10.2 续续数据库模型模型功能使数据以记录的形式组织在一起，综合反映各种业务信息，既综合又没有冗余。模型能反映用户各业务信息所存在的内在联系
10、，而且与DBMS数据模型一致。模型的类型网状型层次型关系型（目前最流行的是关系型数据库）第25页，本讲稿共49页10.2 续续数据库系统的三级模式模式即逻辑模式。是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。外模式用户模式或者子模式。是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述。内模式物理模式或者存储模式。是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方法。参见159页图10.11第26页，本讲稿共49页10.2 续续数据库系统的三级模式（图）物理模型内模式用户A用户B用户D用户E外模式1（子模式1）外模式2（子模式2）概念模型（模式）DBMSOS
11、子模式子模式/概念模式概念模式映射映射A A子模式子模式/概念模式概念模式映射映射B B模式模式/内模式映射内模式映射第27页，本讲稿共49页10.2 续续数据库的二级映射外模式/模式映射：当模式改变时，使外模式保持不变，从而应用程序不变，保证了数据与程序的逻辑独立性。模式/内模式映射：当数据库存储结构改变，使模式保持不变，从而应用程序不变，保证了数据与程序的物理独立性第28页，本讲稿共49页10.2 续续数据库数据的存取过程应用程序应用程序A A用户工作区用户工作区状态码状态码系统缓冲区系统缓冲区数据库数据库OSOSDBMSDBMS物理数据库描述物理数据库描述概念模式概念模式应用程序应用程序
12、A A的子模式的子模式第29页，本讲稿共49页10.2 续续信息的转换客观 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 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信息世界认识选择描述认识选择描述现实世界现实世界E-RE-R模型模型第30页，本讲稿共49页10.2 续续三个不同世界术语 客观世界 信息世界 数据世界组织（事物及其联系）实体及其联系 数据库（概念模型）事物类（总体）实体集 文件事物（对象、个体）实体 记录特征（性质）属性 数据项实体及其联系实体及其联系概念模型概念模型ER
13、ER图图第31页，本讲稿共49页10.3 E-R信息模型的设计与应用信息模型的设计与应用E-R图描述现实世界的概念模型实体：属性：联系：一对一联系一对多联系多对多联系实体集实体集属性属性联系集联系集线段第32页，本讲稿共49页10.3 续续ER图设计原则真实性原则避免冗余原则简单性原则合适性原则（用实体或属性或联系集）注意对客观对象的约束映射约束、键码约束、参照完整性约束第33页，本讲稿共49页10.3 续续实体（Entity）：是一个有着一系列显著的、易辨认的属性的对象。实体可以是具体的（物体、人物等。）实体也可以抽象的（事、概念、事物之间的联系）确定实体的指导找出问题中的大模块问题陈述中的
14、名词第34页，本讲稿共49页10.3 续续属性（Attribute）实体的特性,它描述了实体的一个部分。一个实体可由若干个属性来刻画。如学生（学号，姓名，性别，）码（Key）：唯一标识实体的属性集。如：学号为学生的码。确定属性的指导可能将名词当作属性,但不应将其和实体混淆.第35页，本讲稿共49页10.3 续续ER图绘制图书图书作者作者写作写作出版社出版社类别类别页数页数ISBNISBN书名书名姓名姓名出生地出生地身份证号身份证号定稿时间定稿时间价格价格包含实体集包含实体集“图书图书”和和“作者作者”的的ERER图图第36页，本讲稿共49页10.3 续续ER图向关系数据模型的转换1、ER图中每
15、个实体，相应转换为一个关系，该关系包括对应实体的全部属性，并确定出该关系的关键字。2、对于“联系集”，根据联系方式不同，采取不同手段以使被它联系的实体所对应的关系彼此实现某种联系。第37页，本讲稿共49页10.3 续续ER图向关系数据模型的转换转换过程示意图E-RE-R图图关系模型关系模型DBMSDBMS第38页，本讲稿共49页10.3 续续ER图的转换将E-R图转换成相应的表表是行和列的集合，实体被表示成表的形式。用列标题表示实体的属性用行表示关于实体的实际数据关于表和属性的命名规则属性名和表名中不能包含空格表名对实体的描述应该是有意义的。如 student(cStuID,cStuName,
16、nStuAge,)表名只能描述一个主题第39页，本讲稿共49页10.3 续续转换举例一厂长号厂长号姓名姓名年龄年龄厂长厂长厂号厂号厂名厂名地点地点工厂工厂管理管理1 11 1厂长（厂长号，厂号，姓名，年龄）工厂（厂号，厂名，地点）第40页，本讲稿共49页10.3 续续转换举例二仓库号仓库号地点地点面积面积仓库仓库货号货号品名品名价格价格产品产品存放存放1 11n nn仓库（仓库号，地点，面积）产品（货号，品名，价格，仓库号，数量）数量数量第41页，本讲稿共49页10.3 续续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nnnn学生（学号，姓名，年龄）课程（课程号，课程名，学时数）成绩学
17、习（学号，课程号，成绩）第42页，本讲稿共49页10.4 数据库设计规范化数据库设计规范化数据库设计规范化范式理论篇（P345）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、修改异常、插入异常、删除异常等。ISBN书名页数价格出版社作者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
18、.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43页，本讲稿共49页10.4 续续第一规范型：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 模式是属于第一规范型（First Normal Form,即 1NF）。姓名地址省市街道邮编甲江苏南京卫岗210095第44页，本讲稿共49页10.4 续续第二规范型：如果一个关系模式属于1NF，并且所有的非关键字都完全地依赖于关键字（即不存在部分依赖），则称该关系模式属于第二规范型,即 2NF。第45页，本讲稿共49页10.4 续续第三规范型：如果一个关系模式属于2NF，并且不存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（3NF）。职工号职工职务工资1001张三工程师2001002李四技术员1201005王五高工350第46页，本讲稿共49页10.4 续续适当的规范化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第47页，本讲稿共49页自学任务自学任务第48页，本讲稿共49页再见再见Do you have made a progress today?第49页，本讲稿共49页