第二章 数据管理PPT讲稿.ppt

第二章第二章 数据管理数据管理1第1页，共35页，编辑于2022年，星期二数据管理技术发展的三个阶段数据管理技术发展的三个阶段l人工管理阶段人工管理阶段 50s 无磁盘无磁盘 无管理软件无管理软件 非独立不共非独立不共享享 l文件管理阶段文件管理阶段 50s后后 有磁盘有磁盘 管理系统管理系统 文件系统文件系统 物物理独立理独立l数据库系统阶段数据库系统阶段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第2页，共35页，编辑于2022年，星期二数据存储方式改善，存储空间利用率高，数据可以进行反复应用。l数据有较好的共享性。l数据具有较好的独立性。l可实现对数据的统一管理和控制。l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。第3页，共35页，编辑于2022年，星期二第三章第三章 数据管理数据管理l数据管理概述数据管理概述l数据库及系统数据库及系统 客观世界描述（客观世界描述（现实、信息、数据、关系）现实、信息、数据、关系）信息模型信息模型（实体、属性、联系、联系的基本类别、（实体、属性、联系、联系的基本类别、ER图）图）数据模型数据模型（层次、网状、关系、范式）（层次、网状、关系、范式）l关系数据库系统及其应用关系数据库系统及其应用l多媒体数据管理多媒体数据管理l数据仓库数据仓库第4页，共35页，编辑于2022年，星期二第二节第二节 数据库及其管理系统数据库及其管理系统l概述概述l信息模型信息模型l数据模型数据模型l数据库的结构数据库的结构l数据库系统的构成数据库系统的构成第5页，共35页，编辑于2022年，星期二什么是数据库？（什么是数据库？（4）l数据库的结构数据库的结构划分成四个级次：划分成四个级次：局部逻辑级全局逻辑级存储级物理级。第6页，共35页，编辑于2022年，星期二l模式：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。l外模式：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。l内模式：内模式：是数据库的存储结构。l物理数据库：物理数据库：数据库在物理存储设备上的组织。第7页，共35页，编辑于2022年，星期二什么是什么是 数据库管理系统？数据库管理系统？l数据库管理系统（数据库管理系统（DATABASE MANAGEMENT SYSTEM，简称简称DBMS）。）。数据库管理系统是位于用户与操作系统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之间的一层数据管理软件。它的主要功能包括以下几个。它的主要功能包括以下几个方面：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 性能变坏第8页，共35页，编辑于2022年，星期二什么是什么是数据库系统？（数据库系统？（1）l数据库系统（数据库系统（DATABASE SYSTEM 简称简称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。第9页，共35页，编辑于2022年，星期二什么是什么是数据库系统？（数据库系统？（1）应用程序应用程序数据库管理系统数据库管理系统数据库数据库用户用户第10页，共35页，编辑于2022年，星期二什么是什么是数据库系统？数据库系统？一、硬件平台及数据库一、硬件平台及数据库 由由于于数数据据库库系系统统数数据据量量都都很很大大，加加之之DBMS丰丰富富的的功功能能使使得得自自身身的的规规模模也也很很大大，因因此此整整个个数数据据库库系系统统对对硬硬件资源提出了较高的要求，这些要求是：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。第11页，共35页，编辑于2022年，星期二什么是什么是数据库系统？数据库系统？二、软件：数据库系统的软件主要包括：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。第12页，共35页，编辑于2022年，星期二什么是什么是数据库系统？（数据库系统？（4）三、人员或用户三、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。第13页，共35页，编辑于2022年，星期二第三节第三节 关系数据库系统及其应用关系数据库系统及其应用l关系数据库的特点关系数据库的特点l关系数据语言介绍关系数据语言介绍lSQL的特点、作用及应用的特点、作用及应用l常见关系数据库系统及厂商介绍常见关系数据库系统及厂商介绍l如何选购如何选购DBMS第14页，共35页，编辑于2022年，星期二关系数据库的特点关系数据库的特点l与其他数据模型数据库相比，关系数据库的优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。第15页，共35页，编辑于2022年，星期二关系数据语言简介关系数据语言简介l关系代数关系代数集合运算关系运算lSQL语句语句l关系数据语言的特点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第16页，共35页，编辑于2022年，星期二SQL语言简介语言简介l特点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第17页，共35页，编辑于2022年，星期二第四节第四节 多媒体数据管理多媒体数据管理l多媒体数据处理的概述多媒体数据处理的概述l多媒体数据处理系统的软、硬件构成多媒体数据处理系统的软、硬件构成l多媒体数据模型多媒体数据模型l多媒体数据库多媒体数据库第18页，共35页，编辑于2022年，星期二多媒体数据处理的概述多媒体数据处理的概述l多媒体数据的特点多媒体数据的特点媒体的种类与性质l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：信息载体的多样性、交互性和集成性。第19页，共35页，编辑于2022年，星期二从信息表单的角度看，媒体具有以下属性：l对媒体可识别和理解。l不同媒体所表达信息的程序不同l媒体之间相互联系也存在信息l媒体可以进行相互转换第20页，共35页，编辑于2022年，星期二多媒体的特点多媒体的特点l数据量巨大数据量巨大l数据类型繁多数据类型繁多l各数据类型间的差别较大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）l多媒体数据的输入输出复杂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。第21页，共35页，编辑于2022年，星期二多媒体信息系统多媒体信息系统l与传统信息系统相比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。第22页，共35页，编辑于2022年，星期二多媒体信息系统中的主要研究内容多媒体信息系统中的主要研究内容l数据压缩与解压缩数据压缩与解压缩压缩算法l多媒体信息的组织与管理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。l多媒体信息表现和可视化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。l多媒体通信与分布处理多媒体通信与分布处理基于网络的技术第23页，共35页，编辑于2022年，星期二多媒体数据库多媒体数据库l多媒体对数据库的影响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。第24页，共35页，编辑于2022年，星期二l多媒体数据库方法多媒体数据库方法扩展关系数据库方法l增加数据类型l新技术的应用windows中OLE（对象联接与嵌入）技术NF方法l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l面向对象的方法支持多媒体应用方面的优点P107第25页，共35页，编辑于2022年，星期二l多媒体数据的查询和检索的特殊性多媒体数据的查询和检索的特殊性多媒体查询的两大类l基于表现的查询“找出具有声音注释的图像”l基于内容的查询“找出所有带有Good的句子”“根据实例”的查询l“找出与某照片相貌相似的全部罪犯”第26页，共35页，编辑于2022年，星期二第五节第五节 数据仓库数据仓库l数据仓库的产生数据仓库的产生l数据仓库的概念和特点数据仓库的概念和特点l数据仓库的体系结构数据仓库的体系结构第27页，共35页，编辑于2022年，星期二数据仓库的产生数据仓库的产生l主要由两个方面的需求促成了数据仓库的主要由两个方面的需求促成了数据仓库的建立和使用：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l数据仓库的建立使企业的信息环境划分为数据仓库的建立使企业的信息环境划分为两大部分：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）对信息的分析应用第28页，共35页，编辑于2022年，星期二数据仓库的概念和特点数据仓库的概念和特点l概念：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。l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。l注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。第29页，共35页，编辑于2022年，星期二l特点：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l统一源数据中所有矛盾之处l进行数据综合和计算数据仓库的数据是不可更新的l提高决策分析使用，对于数据查询有较高要求l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l数据仓库的数据特征都包括数据仓库的数据特征都包括时间项时间项，以标，以标明数据的历史时期。明数据的历史时期。第30页，共35页，编辑于2022年，星期二数据仓库的体系结构数据仓库的体系结构l数据仓库模型的基本组成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）第31页，共35页，编辑于2022年，星期二客户应用数据仓库集成器监视器监视器监视器数据源数据源数据源数据仓库的基本体系结构第32页，共35页，编辑于2022年，星期二l数据源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未数据仓库提供最低层数据的运作数据系统及外部数据。据。l监视器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负责感知数据源发生的变化，并按数据库需求提取数据。据。l集成器集成器将从运行数据库中提取的数据经过转换、计算、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。综合等操纵，并集成到数据仓库中。l数据仓库数据仓库存储已经按企业级视图转换的数据，供分析处理存储已经按企业级视图转换的数据，供分析处理用。用。l客户应用客户应用供用户对数据仓库中的数据进行访问查询，并以供用户对数据仓库中的数据进行访问查询，并以直观的方式表示分析结果的工具。直观的方式表示分析结果的工具。第33页，共35页，编辑于2022年，星期二l数据仓库的一种复杂结构图数据仓库的一种复杂结构图（P112图338）数据仓库管理系统数据集市数据抽取工具元数据信息发布访问工具l数据仓库的发展前景数据仓库的发展前景l数据挖掘简介数据挖掘简介第34页，共35页，编辑于2022年，星期二实验课内容实验课内容l某个人才中介公司要建立一套人才与用人某个人才中介公司要建立一套人才与用人单位的管理信息系统。单位的管理信息系统。试简单描述出系统能够实现的基本功能。根据自己对系统功能的描述，完成对该系统数据库的设计工作。在Access中实现该系统的数据库。第35页，共35页，编辑于2022年，星期二