管理信息系统(第三版)电子教学课件_第三章.ppt

第三章第三章 管理信息系统的技术基础管理信息系统的技术基础 第一节第一节 信息技术概述信息技术概述第二节第二节 数据处理数据处理第三节第三节 数据库技术数据库技术第四节第四节 计算机网络计算机网络第一节第一节 信息技术概述信息技术概述 一、计算机硬件技术一、计算机硬件技术 文字处理、数学计算、决策、通信、工文字处理、数学计算、决策、通信、工程、教育、娱乐等领域程、教育、娱乐等领域二、计算机软件技术二、计算机软件技术 操作系统、数据库管理系统、应用软件操作系统、数据库管理系统、应用软件三、数据通信技术三、数据通信技术 通信线路、通信协议通信线路、通信协议第二节第二节 数据处理数据处理 本节内容：本节内容：一、数据处理的概念和发展阶段一、数据处理的概念和发展阶段二、数据组织二、数据组织一、数据处理的概念和发展阶段一、数据处理的概念和发展阶段-1-1 数据处理的概念数据处理的概念 数数据据处处理理指指把把来来自自科科学学研研究究、生生产产实实践践和和社社会会经经济济活活动动等等领领域域中中的的原原始始数数据据,用用一一定定的的设设备备和和手手段段,按按一一定定的的使用要求使用要求,加工成另一种形式的数据加工成另一种形式的数据。数据处理的目的数据处理的目的 1.把把数数据据转转换换成成便便于于观观察察分分析析、传传送送或或进进一步处理的形式。一步处理的形式。2.从从大大量量的的原原始始数数据据中中抽抽取取，推推导导出出对对人人们有价值的信息以作为行动和决策的依据。们有价值的信息以作为行动和决策的依据。3.利利用用计计算算机机科科学学地地保保存存和和管管理理已已经经过过处处理理(如如校校验验、整整理理等等)的的大大量量数数据据,以以便便人人们们能能方便而充分地利用这些宝贵的信息资源。方便而充分地利用这些宝贵的信息资源。一、数据处理的概念和发展阶段一、数据处理的概念和发展阶段-2-2数据处理的基本内容数据处理的基本内容 1.1.数据收集数据收集 2.2.数据转换数据转换 3.3.数据的筛选、分组和排序数据的筛选、分组和排序 4.4.数据的组织数据的组织 5.5.数据的运算数据的运算:指算术运算和逻辑运算指算术运算和逻辑运算 6.6.数据存储数据存储 7.7.数据检索数据检索 8.8.数据输出数据输出 一、数据处理的概念和发展阶段一、数据处理的概念和发展阶段-3-3 （一）数据结构（一）数据结构 数数据据结结构构是是计计算算机机信信息息处处理理中中的的一一个个重重要要概概念念，包包括括数数据据的的存存储储结结构构及及结结构构上上的的运算或操作。包括：运算或操作。包括：逻辑结构逻辑结构 物理结构物理结构 映象映象二、数据组织二、数据组织-1-1 逻辑结构逻辑结构 数数据据间间的的逻逻辑辑关关系系，逻逻辑辑结结构构包包括括两两大大类类：线线性性结结构构和和非非线线性性结结构构，线线性性表表、栈栈、队队列列及及串串为为线线性性结结构，而树和图则为非线性结构。构，而树和图则为非线性结构。物理结构物理结构 又又称称存存贮贮结结构构，指指数数据据元元素素在在计计算算机机存存贮贮器器中中的的存存储储方方式式，存存储储方方式式一一般般有有四四种种：顺顺序序存存储储、链链接接存存储、索引存储及散列存储。储、索引存储及散列存储。映象映象 对对于于给给定定的的逻逻辑辑结结构构需需要要寻寻找找一一种种对对应应的的存存储储结结构构，以以便便在在计计算算机机中中存存储储。通通常常把把这这种种对对应应关关系系称称为为映象映象。二、数据组织二、数据组织-2-2 指针与链指针与链 在数据结构中，表征某一数据结构特点及其在数据结构中，表征某一数据结构特点及其连接方式的基本单位称为结构的结点连接方式的基本单位称为结构的结点(Node)Node)。一一个结点通常有几个域，用来存放与结点有关的信个结点通常有几个域，用来存放与结点有关的信息。存放结点本身信息的域称为息。存放结点本身信息的域称为数据域数据域，存放结，存放结点与其他结点关系信息的域，称为点与其他结点关系信息的域，称为指针域指针域或或链域链域，其中存放有与结点有关的结点的地址称为其中存放有与结点有关的结点的地址称为指针指针。若干带指针的结点组成的集合，称为若干带指针的结点组成的集合，称为链链。结点结点的结构如下图：的结构如下图：NO.NAMEAGENEXT二、数据组织二、数据组织-3 -3 线性表线性表 线性表是指数据的结构形式本质上是线性表是指数据的结构形式本质上是一维的线性关系，其中的每个结点都是同一维的线性关系，其中的每个结点都是同一类型的数据结构。一类型的数据结构。二、数据组织二、数据组织-4-4 线性表的顺序存贮线性表的顺序存贮 线性表的结点按逻辑次序依次存放在一组连线性表的结点按逻辑次序依次存放在一组连续的存贮单元里，用这种方法存储的线性表称为续的存贮单元里，用这种方法存储的线性表称为顺序表。对于顺序表，若开始结点的存放位置为顺序表。对于顺序表，若开始结点的存放位置为LOC(k1)，每个结点占用空间大小为每个结点占用空间大小为L，则第则第i个结点个结点ki的存放位置可由下式直接计算得到的存放位置可由下式直接计算得到 LOC(ki)=LOC(k1)+L*(i-1)顺序表对于任何一个结点的检索都很方便。顺序表对于任何一个结点的检索都很方便。二、数据组织二、数据组织-5-5 线性表的插入与删除线性表的插入与删除 要在线性表中插入一个元素，由于插入后的要在线性表中插入一个元素，由于插入后的线性表仍要求有序，必须将插入位置以后的元素线性表仍要求有序，必须将插入位置以后的元素依次向后移动一个单元。同样，若要删除元素，依次向后移动一个单元。同样，若要删除元素，则需把后面的元素则需把后面的元素 依次向前移动一个单元。依次向前移动一个单元。二、数据组织二、数据组织-6-6 序号序号 结点内容结点内容 序号序号结点内容结点内容 1 9 1 9 2 15 2 15 3 17 3 17 4 25 4 23 5 39 5 25 6 6 39 插入前插入前 插入后插入后序序号号 结点结点内容内容序序号号结点结点内容内容 1 9 1 9 2 15 2 15 3 17 3 17 4 23 4 25 5 25 5 39 6 39 6 删除前删除前 删除后删除后二、数据组织二、数据组织-7-7 链表链表 链接方式存储的线性表称为链表链接方式存储的线性表称为链表。链表结构在每个结点设有链指针，用来链表结构在每个结点设有链指针，用来指示下一个结点的位置，结点本身则可指示下一个结点的位置，结点本身则可以存放在任意一组存贮单元中，这些存以存放在任意一组存贮单元中，这些存贮单元可以是连续的，也可以是分散的。贮单元可以是连续的，也可以是分散的。结点之间的逻辑关系由指针表示。结点之间的逻辑关系由指针表示。二、数据组织二、数据组织-8 -8 链表的插入与删除链表的插入与删除在链表的插入和删在链表的插入和删除操作中，只需改除操作中，只需改变前后结点的指针，变前后结点的指针，而不需要进行大量而不需要进行大量的数据移动。的数据移动。H A B.C D H.A.B C D(b)插入结点插入结点 C.D.H.A B C.D.H.A(a)删除结点删除结点二、数据组织二、数据组织-9 -9 树树 树是结点之间有分支的、层次关系的结树是结点之间有分支的、层次关系的结构，类似于自然界中的树。是最重要的一类非构，类似于自然界中的树。是最重要的一类非线性结构。线性结构。反映不同规格的钢材的库存情况反映不同规格的钢材的库存情况 的树结的树结构如下图构如下图 代码 直径指针1 直径指针2 直径 长度指针1 长度指针2 直径 长度指针1 长度指针2 长度 单价 库存量长度 单价 库存量长度 单价 库存量长度 单价 库存量二、数据组织二、数据组织-10-10 （二）（二）数据文件数据文件 把数据按某种数据结构组织起来存放在把数据按某种数据结构组织起来存放在外部设备上，就构成数据文件。外部设备上，就构成数据文件。常用的文件的组织方式：常用的文件的组织方式：顺序文件顺序文件 索引文件索引文件 二、数据组织二、数据组织-11 -11 本节内容：本节内容：一、数据库系统的产生和构成一、数据库系统的产生和构成二、数据库设计的主要内容二、数据库设计的主要内容三、实体联系模型三、实体联系模型四、数据模型四、数据模型五、关系的规范化五、关系的规范化六、数据库操作六、数据库操作七、数据库保护七、数据库保护第三节第三节 数据库技术数据库技术 数据库系统的构成数据库系统的构成 计算机系统计算机系统 数据库数据库 数据库管理系统数据库管理系统(DBMS)DBMS)人员人员 数据库管理员数据库管理员 系统程序员系统程序员 用户用户一、数据库系统的产生和构成 按用户的观点对数据和信息建模。常按用户的观点对数据和信息建模。常常首先将现实世界的客观对象抽象为某一常首先将现实世界的客观对象抽象为某一种不依赖于计算机系统和某一个种不依赖于计算机系统和某一个DBMSDBMS的信的信息结构即概念模型，然后再把概念模型转息结构即概念模型，然后再把概念模型转换为计算机上某一换为计算机上某一DBMSDBMS支持的数据模型。支持的数据模型。如如E-RE-R模型模型二、数据库设计的主要内容二、数据库设计的主要内容概念概念 实体实体(Entity)Entity)属性属性 联系联系 一对一联系一对一联系(1:1)(1:1)一对多联系一对多联系(1:(1:n)n)多对多联系多对多联系(m:nm:n)三、实体联系模型三、实体联系模型 数数据据模模型型是是对对客客观观事事物物及及其其联联系系的的数数据据化化描描述述。在在数数据据库库系系统统中中,对对现现实实世世界界中中数数据据的的抽抽象象、描描述述以以及及处处理理等等都都是是通通过过数数据据模模型型来来实实现现的的。数数据据模模型型在在数数据据库库系系统统设设计计中中是是用用来来提提供供信信息息表表示示和和操操作作手手段的形式构架段的形式构架,是数据库系统实现的基础。是数据库系统实现的基础。目目前前，主主要要的的数数据据模模型型是是关关系系模模型型（Relational Model）。）。四、数据模型四、数据模型-1-1 关系模型关系模型 每每一一个个关关系系为为一一张张二二维维表表，相相当当于于一一个个文文件件。实实体体间间的的联联系均通过关系进行描述。系均通过关系进行描述。下表用下表用m行行n列的二维表表示了具有列的二维表表示了具有n元组元组(n-Tuple)的的付付款款关系。每一行即一个关系。每一行即一个n元组元组,相当于一个记录相当于一个记录,用来描述一个用来描述一个实体。实体。结结 算算 编编 码码合合 同同 号号数数 量量金金 额额J0012HT1008100030000J0024HT110760012000J0036HT111520004000四、数据模型四、数据模型-2-2 关系必须是规范化的关系，满足一定的约束条关系必须是规范化的关系，满足一定的约束条件。称为范式（件。称为范式（Normal Form）。第一范式第一范式(1NF)元组中的每一个分量都必须是不可分割的数据项。元组中的每一个分量都必须是不可分割的数据项。第二范式第二范式(2NF)关系不仅满足第一范式，而且所有非主属性完全依关系不仅满足第一范式，而且所有非主属性完全依赖于其主码赖于其主码。第三范式第三范式不仅满足第二范式，而且它的任何一个非主属性都不仅满足第二范式，而且它的任何一个非主属性都不传递依赖于任何主关键字。不传递依赖于任何主关键字。五、关系的规范化五、关系的规范化 数数据据库库操操作作主主要要有有基基本本表表的的建建立立与与删删除除、数数据据查查询询及及更更改改等等。一一般般使使用用关关系系数数据据库库标标准准语语言言结结构构化化查查询询语语言言SQL(StructuredSQL(Structured Query Language)Query Language)来完成上述操作。来完成上述操作。如如：SQLSQL的的核核心心语语句句是是数数据据库库查查询询语语句句，其其一一般般格格式式为为：SELECT SELECT FROM FROM WHERE WHERE GROUP GROUP BY BY 1 ORDER BY ORDER BY 2 ASC/DESCASC/DESC 其其功功能能是是根根据据WHEREWHERE子子句句中中的的条条件件表表达达式式，从指定表中找出从指定表中找出满满足条件的元足条件的元组组 。六、数据库操作六、数据库操作 为为了了保保证证数数据据的的安安全全可可靠靠和和正正确确有有效效，DBMS必必须须提提供供统统一一的的数数据据保保护护功功能能，主主要要包包括括数数据据的的安安全全性性、完完整性、并发控制和数据库恢复等内容。整性、并发控制和数据库恢复等内容。七、数据库保护七、数据库保护第四节第四节 计算机网络计算机网络本节内容：本节内容：一、计算机网络的概念与分类一、计算机网络的概念与分类二、局域网技术二、局域网技术三、网际互联三、网际互联-INTERNETINTERNET技术技术（一）基本概念（一）基本概念计计算算机机网网络络 用用通通信信介介质质把把分分布布在在不不同同地地理理位位置置的的计计算算机机和和其其它它网网络络设设备备连连接接起起来来，实实现现信信息息互互通通和和资资源源共共享享的的系统。系统。网网络络介介质质 数数据据传传输输的的物物理理通通道道，有有同同轴轴电电缆缆、双双绞绞线线、光纤、微波、卫星信道等。光纤、微波、卫星信道等。协议协议 网络设备间进行通信的一组约定。如网络设备间进行通信的一组约定。如TCP/IP，IEEE802.3,802.4,FDDI,ATM等。网络协议具体规定了等。网络协议具体规定了设备间通信的电气性能、数据组织方式等。设备间通信的电气性能、数据组织方式等。节点节点 网络中某分支的端点或网络中若干条分支的公共汇网络中某分支的端点或网络中若干条分支的公共汇交点。交点。链路链路 是指两个相邻节点之间的通信线路。是指两个相邻节点之间的通信线路。一、计算机网络的概念与分类一、计算机网络的概念与分类-1-1主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机通信子网通信子网通信链路通信链路通信设备通信设备通信子网通信子网资源子网资源子网 网网络络拓拓扑扑结结构构是是指指网网络络的的链链路路和和节节点点在在地地理理上上所所形形成成的的几几何何构构形形。计计算算机机网网络络从从功功能能上上可可分分为为两两部分，资源子网和通信子网。部分，资源子网和通信子网。一、计算机网络的概念与分类一、计算机网络的概念与分类-2-2 （二）计算机网络的分类（二）计算机网络的分类 局局域域网网(LAN)传传输输距距离离0.110km，传传送送速速率率在在1Mbps10Mbps。广广域域网网(WAN)相相距距较较远远的的局局域域网网经经由由公公共共电电信信网网络络互互联联而而成成，数据传输速率一般在数据传输速率一般在1.2kbps1.554Mbps，传输距离可遍及全球。传输距离可遍及全球。Internet（因因特特网网）是是国国际际最最大大的的互互联联网网。Internet已已形形成成覆覆盖盖全全球球的的网网络络，成成为为远远程程网网的的代代名名词词。我我国国的的CHINANET、CERNET等都是该网的一部分。等都是该网的一部分。综综合合业业务务数数字字网网(ISDN)综综合合业业务务数数字字网网是是一一种种能能在在一一个个网网络络内内传传送送多多种种业业务务信信息息的的网网络络，包包括括数数据据、图图像像、语语音音、文文字字等等，能够满足一个单位日常业务中网络应用的需要。能够满足一个单位日常业务中网络应用的需要。一、计算机网络的概念与分类一、计算机网络的概念与分类-3-3二、局域网技术二、局域网技术（一）网络体系结构（一）网络体系结构 文件服务器文件服务器/工作站工作站 客户机客户机/服务器服务器 分布式处理分布式处理 Intranet/Extranet Intranet/Extranet（二）网络操作系统（二）网络操作系统 管理网络资源的软件管理网络资源的软件（三）几种典型的局域网（三）几种典型的局域网 以太网、令牌环网、快速以太网、以太网、令牌环网、快速以太网、FDDIFDDI、ATMATM 网网际际互互联联即即通通过过主主干干网网络络把把不不同同标标准准、不不同同结结构构甚甚至至不不同同协协议议类类型型的的局局域域网网在在一一定定的的网网络络协协议议的的支支持持下下联联系系起起来来，从从而而实实现现更更大大范范围围的的信信息息资资源源共共享享。ISO(国国际际标标准准化化组组织织)提提出出了了网网络络互互联联协协议议的的基基本本框框架架，称称为为开开放放系系统统互互联联(OSI)参参考考模模型。该模型把网络功能分为七个层次：型。该模型把网络功能分为七个层次：1.物理层物理层 2.数据链路层数据链路层 3.网络层网络层 4.传输层传输层 5.会话层会话层 6.表示层表示层 7.应用层应用层三、网际互联三、网际互联-INTERNETINTERNET技术技术-1-1Internet/Intranet/ExtranetInternet（因特网）因特网）在在TCP/IP协议下实现的全球性的互联网协议下实现的全球性的互联网络，称为络，称为“Internet网际网际”，我国称之为，我国称之为“因特网因特网”。Intranet(企业内部网企业内部网)把把Internet技术应用到企业内部建立的技术应用到企业内部建立的基于开放技术的新型网络体系结构。基于开放技术的新型网络体系结构。Extranet即扩展的即扩展的Intranet(Extended Intranet)通过通过Internet网网络把分散在不同地理位置的络把分散在不同地理位置的Intranet联系起来联系起来，采用通道技术，采用通道技术提高通信两端的安全性级别。提高通信两端的安全性级别。虚拟专网虚拟专网 采用加密、认证和通道技术，提供了采用加密、认证和通道技术，提供了Internet上两上两点间的安全通信。这样，对采用点间的安全通信。这样，对采用Internet技术的企业而言，好技术的企业而言，好像是一个专用的广域网一样。像是一个专用的广域网一样。三、网际互联三、网际互联-INTERNETINTERNET技术技术-2-2第三章第三章 管理信息系统的技术基础管理信息系统的技术基础 小结小结 数据处理数据处理数据结构数据结构数据库系统数据库系统计算机网络计算机网络信信息息系系统统技技术术基基础础把来自科学研究、生产实践和社会经济活动等领把来自科学研究、生产实践和社会经济活动等领域中的原始数据域中的原始数据,用一定的设备和手段用一定的设备和手段,按一定按一定的使用要求的使用要求,加工成另一种形式的数据。加工成另一种形式的数据。是数据的组织方式，包括数据的逻辑结构和物理是数据的组织方式，包括数据的逻辑结构和物理结构。数据文件是信息系统中常用的数据组织，结构。数据文件是信息系统中常用的数据组织，一般采用顺序组织。为了提高查找效率，也可采一般采用顺序组织。为了提高查找效率，也可采用索引文件。用索引文件。企业、组织或部门涉及的全局数据及其管理系统企业、组织或部门涉及的全局数据及其管理系统的综合。关系模型是一种最重要的数据模型。关的综合。关系模型是一种最重要的数据模型。关系模式中，关系必须是规范化的。系模式中，关系必须是规范化的。企业内部一般组建局域网，局域网之间通过企业内部一般组建局域网，局域网之间通过TCP/IP协议实现互联。采用协议实现互联。采用Internet技术的局域技术的局域网结构也称为网结构也称为Intranet。企业的企业的Intranet之间通过之间通过VPN技术连接起来，就构成技术连接起来，就构成Extranet。