计算机科学导论 第七章.ppt
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1、第7章 信息系统,本章要点:,信息系统概念 数据库系统基本概念 关系数据库概念 数据库查询语言 关系数据库设计 数据库管理 常用数据库管理系统 数据库新发展,7.1 信息系统概述,1.信息 信息的概念:信息通常指经过加工了的、有一定意义和价值、且具有特定形式的数据,这些数据能够反映出客观世界事物的内在联系及本质,从而影响信息获取者的行为或决策。 信息的特点:时间性 、真实性 、易于理解 、多样性 、传播性 、不确定性 。,7.1 信息系统概述,2.信息系统 “信息系统是一个由人员、活动、数据、网络和技术等要素组成的集合,主要目的是对组织的业务数据进行采集、存储、处理和交换,以支持和改善组织的日
2、常业务运作,满足管理人员解决问题和制定决策以及对信息的各种需求”。,7.2 数据库系统概述,1.基本概念 数据 :数据(data)描述事物的符号记录称为数据。数据是数据库中存储的基本对象。数据的种类很多,可以包括文字、数字、声音、图形、图象等。数据库:以一定的组织方式存储的相互关联的数据的集合,就是数据库。这些数据能够长期存储、统一管理和控制,且能够被不同用户所共享,具有数据独立性及最小冗余度。,7.2 数据库系统概述,数据库管理系统 :是对数据库进行管理的软件系统,是数据库系统的核心。它位于计算机系统中操作系统与用户或应用程序之间,主要功能包括:数据定义、数据操纵、数据组织、存储和管理、数据
3、库的建立和维护、数据通信接口。 数据库管理员:专门对数据库进行规划、设计、管理、协调和维护的工作人员。,7.2 数据库系统概述,数据库系统 :数据库系统(DataBase System:DBS)是DB、DBMS、DBA、用户和计算机系统CS(Computer System)的总和。,7.2 数据库系统概述,2.数据库管理技术的发展 人工管理阶段 :数据不长期保存 ,应用程序管理数据 ,数据不能共享 ,数据不具有独立性 。文件系统阶段:数据可以长期保存 ,文件系统管理数据 ,数据共享性差,冗余度大 ,数据独立性差 。数据库系统阶段:数据结构化 ,数据共享性高、冗余度低、易扩充 ,数据独立性高 ,
4、有专门的数据库管理系统 。,7.2 数据库系统概述,3.数据模型 概念模型 :也称信息模型,是按照用户的观点对数据和信息建模,与计算机系统无关,是概念级的模型,通常用于数据库的设计,它是数据库设计人员和用户之间进行交互的一种形式化描述。 (1) 基本概念实体 现实世界客观存在并可相互区别的事物称为实体。实体可以是具体的人、事、物,也可以是抽象的概念或联系。,7.2 数据库系统概述,属性实体所具有的某一特性称为属性。一个实体通常由若干个属性描述。码惟一标识一个实体的属性或属性组称为码。域属性的取值范围称为域。实体型对具有相同属性的若干实体,用实体名及其属性名的集合来抽象和描述同类实体,称为实体型
5、。实体集同型实体的集合称为实体集。,7.2 数据库系统概述,联系 不同实体集之间的联系,实体间联系通常有一对一、一对多、多对多三种。 一对一联系:记为“1:1”。 一对多联系:记为“1:M”。 多对多联系:记为“M:N”。,7.2 数据库系统概述,(1) 概念模型的表示 用矩形表示实体型;用椭圆表示属性;用菱形表示联系,并标示出联系的类型,7.2 数据库系统概述,数据模型 :也称信息模型,是按照用户的观点对数据和信息建模,与计算机系统无关,是概念级的模型,通常用于数据库的设计,它是数据库设计人员和用户之间进行交互的一种形式化描述。 (1) 层次模型 有且只有一个节点没有双亲,该节点为根节点;根
6、以外的其他节点有且只有一个双亲节点。(2) 网状模型 在层次模型的基础上,允许节点无父节点,或者有多个父节点 。(3) 网状模型 以关系代数为基础,实体间通过公共属性实现联系,与数据的物理结构无关。,7.2 数据库系统概述,数据模型的三要素 (1) 数据结构 数据结构是指所研究的数据库组成成分的类型的集合。用于描述系统的静态特征。(2) 数据操作 指对数据库中数据允许执行的操作的集合,用于描述系统的动态特征。数据模型中必须定义操作(如检索、更新)的确切含义、操作符号、操作规则以及实现操作的规则。 (3) 数据的约束条件 是数据完整性规则的集合,指对给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存
7、规则。,7.2 数据库系统概述,数据库的系统结构 (1) 模式 模式也称逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是面向全体用户的基本数据视图。 (2) 外模式 外模式也称子模式或用户模式,是数据库用户可见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述,是数据库用户的数据视图。(3) 内模式 内模式是数据物理结构和存储结构的描述,是数据在数据库内部的表示 。,7.2 数据库系统概述,数据库的三级模式结构,7.2 数据库系统概述,数据独立性 (1) 外模式/模式映像 当模式被改变时,可以由DBA改变各个外模式/模式映像,以保证外模式不发生变化,从而使根据外模式编写的应用程序也无需变化,这样就保
8、证了数据与程序的逻辑独立性。 (2) 模式/内模式映像 当数据的物理存储即内模式变化了,也可以由DBA来修改模式/内模式的映像,使得模式能够保持不变,外模式也不会变化,当然,应用程序也无需变动,从而保证了数据库中数据与程序的物理独立性。,7.3 关系数据库,1.基本概念 关系 :可以看作是一个行与列交叉的二维表,每一个交叉点都必须是单值的,每一列的所有数据都是同一类型的,每一列都有惟一的列名,行和列在表中的顺序都无关紧要;表中任意两行不能相同。属性:关系中的每一列称为属性。 属性:关系中的行称为元组。候选码:关系中能够惟一地标识一个元组的某个属性或属性组 。 主码:一个关系中选定的一个候选码作
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