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1、LOGO数据库学习汇报汇报人：米守全目录一、数据库的数据模型二、数据库的完整性 四、Geodatabase五、结构化的程序设计三、数据库的完整性六、数据结构和体系结构七、互联网+的相关知识 九、类图以及类图关系十 C/S、B/S和WebGIS区别八、语义的内涵及应用一、数据库的数据模型v数据模型是现实世界数据特征的抽象，用于描述一组数据的概念和定义。数据模型是数据库中数据的存储方式，是数据库系统的基础。v数据模型也是数据的加工是一个逐步转化的过程，经历了现实世界、信息世界和计算机世界这3个不同的世界，经历了两级抽象和转换，如图1所示。现实世界信息世界（概念模型）计算机世界（数据模型）图1 数据
2、转换过程抽象转换数据模型分类 概念数据模型数据模型 逻辑数据模型 物理数据模型这是面向数据库用户的现实世界的数据模型，主要用来描述世界的概念化结构，它使数据库的设计人员在设计的初始阶段，摆脱计算机系统及数据库管理系统的具体技术问题，集中精力分析数据以及数据之间的联系等。这是用户在数据库中看到的数据模型，是具体的数据库管理系统所支持的数据模型，主要有网状数据模型、层次数据模型和关系数据模型三种类型。这是描述数据在存储介质上的组织结构的数据模型，它不但与具体的数据库管理系统有关，而且还与操作系统和硬件有关。物理数据模型概念数据模型逻辑数据模型概念数据模型的表示方法图2 E-R图 概念模型的表示方法
3、很多，其中最著名也是最常用的表示法是E-R方法。它用E-R图来描述现实世界的概念模型。E-R图的主要成分是实体型、属性和联系。(1)实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名。(2)属性：用椭圆形表示，并用无向边把实体与属性连接起来。(3)联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别把菱形与有关实体相连接。如图2所示。逻辑模型的分类层次模型是数据库系统最早使用的一种模型，它的数据结构是一棵“有向树”。根结点在最上端，层次最高，子结点在下，逐层排列，如图3所示。层次模型图3 层次数据模型网状模型以网状结构表示实体与实体之间的联系。网中的每一个结点代表一个记录类型，联系用链接指针来实现。网状模
4、型可以表示多个从属关系的联系，也可以表示数据间的交叉关系，即数据间的横向关系与纵向关系，它是层次模型的扩展，如图4所示。网状模型图4 网状数据模型关系模型图5 关系数据模型关系模型以二维表结构来表示实体与实体之间的联系，它是以关系数学理论为基础的。关系模型的数据结构是一个“二维表框架”组成的集合，如图5所示。二、数据库完整性实体完整性 实体完整性实体完整性指表中行的完整性。要求表中的所有行都有唯一的标识符，称为主关键字。主关键字是否可以修改，或整个列是否可以被删除，取决于主关键字与其他表之间要求的完整性。实体完整性规则基本关系的所有主关键字对应的主属性都不能取空值，例如，学生选课的关系选课(学
5、号，课程号，成绩)中，学号和课程号共同组成为主关键字，则学号和课程号两个属性都不能为空。因为没有学号的成绩或没有课程号的成绩都是不存在的。参照完整性 参照完整性参照完整性属于表间规则。参照完整性则是相关联的两个表之间的约束，具体的说，就是从表中每条记录外键的值必须是主表中存在的,因此，如果在两个表之间建立了关联关系，则对一个关系进行的操作要影响到另一个表中的记录。参照完整性规则比如在学生选课关系中，学号是学生表主键，课号是课程表主键，学号和课号联合做选课表的主键，这都是实体完整性约束。而选课表中，单独一个学号是外键、参照学生表学号，单独一个课号是外键、参照课程表课号，这都是参照完整性约束。三、
6、范式理论 构造数据库必须遵循一定的规则。在关系数据库中，这种规则就是范式。范式是符合某一种级别的关系模式的集合。关系数据库中的关系必须满足一定的要求，即满足不同的范式。范式理论概念范式理论第一范式第二范式第三范式第一范式 如果关系模式R的每个关系r的属性都是不可分的数据项，那么就称R是第一范式的模式。第一范式是设计数据库表的最低要求，其最主要的特点就是实体的属性不能再分，映射到表中，就是列（或字段）不能再分。一个表中的列是不可再分的（即列的原子字）。第二范式 如果关系模式R是1NF，且每个非主属性完全函数依赖于任一主键，那么就称R是第二范式的模式。所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主关键字一部分的
7、属性。第三范式 如果关系模式R是2NF，且关系模式R中的所有非主属性对任何候选键都不存在传递依赖，则称关系R是属于第三范式的模式。四、Geodatabase Geodatabase是ArcInfo8引入的一种全新的面向对象的空间数据模型，是建立在DBMS(数据库管理系统)之上的统一的、智能的空间数据模型。“统一”是指，Geodatabase之前的多个空间数据模型都不能在一个统一的模型框架下对地理空间要素信息进行统一的描述，而Geodatabase做到了这一点；“智能化”是指，在Geodatabase模型中，对空间要素的描述和表达较之前的空间数据模型更接近我们的现实世界，更能清晰、准确地反映现实
8、空间对象的信息。五、结构化程序设计 结构化程序设计由迪克斯特拉(E.W.dijkstra)在1969年提出，是以模块化设计为中心，将待开发的软件系统划分为若干个相互独立的模块，这样使完成每一个模块的工作变单纯而明确，为设计一些较大的软件打下了良好的基础。概念 按照结构化程序设计的观点，任何算法功能都可以通过由程序模块组成的三种基本程序结构的组合:顺序结构、选择结构和循环结构来实现。结构化程序设计的基本思想是采用自顶向下，逐步求精的程序设计方法和单入口单出口的控制结构。自顶向下、逐步求精的程序设计方法从问题本身开始，经过逐步细化，将解决问题的步骤分解为由基本程序结构模块组成的结构化程序框图;单入
9、口单出口的思想认为一个复杂的程序，如果它仅是由顺序、选择和循环三种基本程序结构通过组合、嵌套构成，那么这个新构造的程序一定是一个单入口单出口的程序。据此就很容易编写出结构良好、易于调试的程序来。结构化程序设计与面向对象程序设计比较 项目 面向对象 结构化设计基本思想 自底向上设计库类 自顶向下设计过程库，逐步求精，分而治之概念或术语名词 对象、类、消息、继承等 过程、函数、数据等编程的语言 C+、VB、JAVA 等 C、BASIC、FORTRAN 等逻辑工具 对象模型图、数据字典动态模型图、功能模型图数据流图、系统结构图、数据字典状态转移图、实体关系图处理问题的出发点 面向问题 面向过程项目
10、面向对象 结构化设计控制程序方式 通过“事件驱动”来激活和运行程序通过设计调用或返回程序可扩展性只需修改或增加操作，而基本对象结构不变，扩展性好功能变化会危及整个系统，扩展性差重用性 好 不好层次结构的逻辑关系用类的层次结构来体现类之间的继承和发展用模块的层次结构概括模块和模块之间的关系和功能分析、设计、编码的转换方式平滑过程，无缝连接 按规则转换，有缝连接运行效率 相对低 相对高六、数据结构和体系结构ArcGIS数据结构ArcGIS文件分为shapefile,Coverage,Geodatabase这三种。Shapefile:一种基于文件方式存储GIS数据的文件格式。至少由.shp,.dbf
11、,.shx三个文件作成，是GIS中比较通用的一种数据格式。Coverage:一种拓扑数据结构，一般的GIS原理书中都有它的原理论述。数据结构复杂，属性缺省存储在Info表中。目前ArcGIS中仍然有一些分析操作只能基于这种数据格式进行操作。Coverage是一种矢量文件格式，几何和空间拓扑关系存储在二进制文件中，与之相关的属性数据则被存放在INFO表或RDBMS中（PC ArcInfo存储在DBF表中）。Geodatabase:ArcInfo发展到ArcGIS时候推出的一种数据格式，一种基于RDBMS存储的数据格式，其有两大类：1.Personal Geodatabse 用来存储小数据量数据，
12、存储在Access的mdb格式中。2.ArcSDE Geodatabse 存储大型数据，存储在大型数据库中Oracle,Sql Server,DB2等。可以实现并发操作，不过需要单独的用户许可。ArcGIS体系结构七、互联网+相关知识互联网+“互联网+”行动计划将重点促进以云计算、物联网、大数据为代表的新一代信息技术与现代制造业、生产性服务业等的融合创新，发展壮大新兴业态，打造新的产业增长点，为大众创业、万众创新提供环境，为产业智能化提供支撑，增强新的经济发展动力，促进国民经济提质增效升级。案例概述：京东与15余座城市的上万家便利店合作，布局京东小店O2O，京东提供数据支持，便利店作为其末端实
13、现落地;京东与獐子岛集团拓展生鲜O2O（Online To Offline），为獐子岛开放端口，獐子岛提供高效的生鲜供应链体系。另外，京东还与服装、鞋帽、箱包、家居家装等品牌专卖连锁店达成优势整合，借此扩充产品线、渠道全面下沉，各连锁门店借助京东精准营销最终实现“零库存”。京东：“大数据+商品+服务”的O2O模式所属行业：综合自营+平台电商 点评：京东O2O模式基于线上大数据分析，与线下实体店网络广泛布局、极速配送优势互补。发挥了京东的平台优势、物流优势，跑马圈地，扩大其市场地盘，填补了其用户结构单一的短板，是开拓O2O发展的又一渠道。八、语义的内涵以及运用 数据的含义就是语义。简单的说，数据
14、就是符号。数据本身没有任何意义，只有被赋予含义的数据才能够被使用，这时候数据就转化为了信息，而数据的含义就是语义。语义可以简单地看作是数据所对应的现实世界中的事物所代表的概念的含义，以及这些含义之间的关系，是数据在某个领域上的解释和逻辑表示。语义的内涵 语义具有领域性特征，不属于任何领域的语义是不存在的。对于计算机科学来说，语义一般是指用户对于那些用来描述现实世界的计算机表示（即符号）的解释，也就是用户用来联系计算机表示和现实世界的途径。语义是对数据符号的解释，而语法则是对于这些符号之间的组织规则和结构关系的定义。对于信息集成领域来说，数据往往是通过模式来组织的，数据的访问也是通过作用于模式来
15、获得的，这时语义就是指模式元素（例如类、属性、约束等等）的含义，而语法则是模式元素的结构。语义的运用九、类图及类图关系类图类图(Class Diagram)是显示出类、接口以及他们之间的静态结构与关系的图。其中最基本的单元是类或接口。类图不但可以表示类(或者接口)之间的关系，也可以表示对象之间的关系。类图一般分为几个部分：类名、属性、方法。类图关系泛化（Generalization）关联（Association）聚合（Aggregation）组合（Composition）依赖（Dependency）泛化（Generalization）Generalization表示的是类与类之间的继承关系、接
16、口与接口之间的继承关系、类与接口之间的实现关系。其典型类图如下所示：关联关系描述的是类与类之间的连接，他表示一个类知道另一个类的属性和方法。关联关系可以是单向的或者双向的。在Java语言中，单向的关联关系是通过以实例变量的方式持有被关联对象的引用来实现的。一般来说是不建议使用双向的关联关系的。下面举例介绍单向的关联关系。关联（Association）上面的类图表现的是骑手和马之间的关系。Rider中有一个实例变量类型是Horse。每个连接都会有两个端点，上面的Rider和Horse就是端点，且每个端点都可以有(optional)一个基数(multiplicity)，表示这个类可以有几个实例。这
17、个类似于数据库中的1：n、m：n这些关系。我们可以给上面的例子加上基数：上面表示的是骑手与马之间的1对n关系。聚合（Aggregation）聚合关系是关联关系的一部分，是非常强的关联关系。聚合关系表现的更多的是整体与部分的关系。例如汽车和车门、发动机之间的关系。如图所示：组合（Composition）组合关系同样也是关联关系中的一种，这种关系是比聚合关系更加强的关系。我们前面提到，聚合关系表现的是整体与部分之间的关系，组合关系是在聚合关系的基础上，表示不可分割的整体与部分之间的关系。也就是说表示整体的对象需要负责表示部分的对象的生命周期。我们以人和手臂的关系举例，组合关系的类图如下：依赖（De
18、pendency）依赖关系表示一个类依赖于另一个类的定义。依赖关系是单方向的。人吃苹果，那么人依赖苹果。类图如下：一般来说，被依赖的对象往往是以局部变量、方法参数的形式存在于来对象中，与关联关系不同，它不会以成员变量的形式存在于以来对象中。这一点值得注意。另外，每一个依赖都有一个名称。上面这个依赖关系的名称就是eats。对于继承、实现这两种关系没多少疑问，它们体现的是一种类和类、或者类与接口间的纵向关系。其他的四种关系体现的是类和类、或者类与接口间的引用、横向关系，是比较难区分的，有很多事物间的关系要想准确定位是很难的。这四种关系都是语义级别的，所以从代码层面并不能完全区分各种关系，但总的来说
19、，后几种关系所表现的强弱程度依次为：组合聚合关联依赖。十、C/S、B/S和WebGIS区别C/S结构 C/S 结构是一种典型的两层架构，其全程是Client/Server，即客户端/服务器端架构，其客户端包含一个或多个在用户的电脑上运行的程序，而服务器端有两种，一种是数据库服务器端，客户端通过数据库连接访问服务器端的数据；另一种是Socket服务器端，服务器端的程序通过Socket与客户端的程序通信。C/S 结构的优缺点优点：1.C/S结构的界面和操作可以很丰富。2.安全性能可以很容易保证，实现多层认证也不难。3.由于只有一层交互，因此响应速度较快。缺点：1.适用面窄，通常用于局域网中。2.用
20、户群固定。由于程序需要安装才可使用，因此不适合面向一些不可知的用户。3.维护成本高，发生一次升级，则所有客户端的程序都需要改变。B/S结构 B/S结构的全称为Browser/Server，即浏览器/服务器结构。Browser指的是Web浏览器，极少数事务逻辑在前端实现，但主要事务逻辑在服务器端实现，Browser客户端，WebApp服务器端和DB端构成所谓的三层结构。B/S结构的系统无须特别安装，只有Web浏览器即可。B/S结构优缺点优点：1）客户端无需安装，有Web浏览器即可。2）BS结构可以直接放在广域网上，通过一定的权限控制实现 多客户访问的目的，交互性较强。3）BS结构无需升级多个客户
21、端，升级服务器即可。缺点：1）在跨浏览器上，BS结构不尽如人意。2）表现要达到CS程序的程度需要花费不少精力。3）在速度和安全性上需要花费巨大的设计成本，这是BS架构的最大问题。4）客户端服务器端的交互是请求-响应模式，通常需要刷新页面，这并不是客户乐意看到的WebGIS WebGIS指基于Internet平台，客户端应用软件采用网络协议，运用在Internet上的地理信息系统。一般由多主机，多数据库和多个客户端以分布式连接在Internet上而组成，包括以下四个部分：WEB-GIS浏览器（browser），WEB-GIS服务器，WEB-GIS编辑器（Editor），WEB-GIS信息代理（i
22、mformationagent）。WebGIS是Internet技术应用于GIS开发的产物。WebGIS特点1、更广泛的使用层面 使用者可以同时造访多个位于不同地方的服务器上的最新地图信息，而Internet所特有的优势大大方便了GIS的资料管理，使分散式的多资料模式的资料管理和合成更易于实现。2、平台独立性 无论服务器或客户端是何种机器，无论Web GIS Server端使用何种GIS软件，由于使用了通用的Web浏览器，使用者就可以很方便的使用GIS资料，在本机或某个Server上进行分散式元件的动态组合和空间资料的处理与分析，实现远端资料共享的目标。3、可以大规模降低系统成本 一般专业的G
23、IS软件均非常昂贵，而使用者使用的经常只是一些最基本的功能，这实际上造成了极大的浪费。Web GIS在客户端通常只需使用Web浏览器（有时还需要外挂模块Plug-Ins），其软件成本与全套专业GIS软件相比明显要节省得多。另外，由于客户端的简单性而节省的维护费用也不容忽视。4、更简单的操作 要广泛推广GIS，使GIS系统能为广大的民众所接受，而不仅仅局限于少数受过专业训练的专业用户，就要降低对系统操作的要求。通用的Web浏览器无疑是降低操作复杂度的最好选择。5、有效的平衡图资计算负载 传统的GIS其处理能力完全依赖客户端机器，因而效率较低。而Web GIS能充分利用网际网络资源，将较基础性、全面性的处理交由Server执行，而对资料量较小的简单操作则由客户端直接完成。这种计算模式能在Server端和客户端灵活有效的使图资计算负荷和网络流量负载做合理的分配，是一种较理想的最佳化模式。LOGOLOGO人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。LOGO