[计算机软件及应用]第9章-wxl.ppt
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1、2第第9章章 数据的组织与管理数据的组织与管理 n数据的管理方式数据的管理方式n有关数据库的概念有关数据库的概念n数据模型数据模型n关系数据库关系数据库nAccess的操作基础的操作基础3数据的管理方式数据的管理方式n信息(信息(information)p是表现事物特征的一种普遍形式,是事物是表现事物特征的一种普遍形式,是事物显示其存在方式和运动状态的属性,是对显示其存在方式和运动状态的属性,是对客观世界的反映,是客观存在的事物现象。客观世界的反映,是客观存在的事物现象。n数据数据p是信息的载体,是用于表示信息的符号。是信息的载体,是用于表示信息的符号。p可以文字、图形、图像、动画、声音等多可
2、以文字、图形、图像、动画、声音等多种形式来描述。如右图种形式来描述。如右图4数据的管理方式数据的管理方式n数据处理数据处理p是指利用计算机对各种类型的数据进行处理。是指利用计算机对各种类型的数据进行处理。p包括对数据的采集、整理、存储、分类、排序、检包括对数据的采集、整理、存储、分类、排序、检索、维护、加工、统计和传输等一系列操作过程。索、维护、加工、统计和传输等一系列操作过程。p数据处理的目的是从大量的、原始的数据中获得我数据处理的目的是从大量的、原始的数据中获得我们所需要的资料并提取有用的数据成份,作为行为们所需要的资料并提取有用的数据成份,作为行为和决策的依据。和决策的依据。5数据的管理
3、方式数据的管理方式(人工管理人工管理)1. 人工管理阶段人工管理阶段特点:特点:(1) 数据不保存数据不保存(2) 应用程序自身管理数据应用程序自身管理数据 (3) 数据不独立数据不独立(4) 数据不能共享数据不能共享应用程序应用程序1数据集数据集 1应用程序应用程序2数据集数据集 2应用程序应用程序n数据集数据集 n/* 程序:求程序:求6个数之和个数之和 */#include main() int i,s=0; int a6=66,55,75,42,86,77; for(i=0;i6;i+) s=s+ai; printf(“%d”,s); 当数据改变变化时,程序也要改变当数据改变变化时,程
4、序也要改变6数据的管理方式数据的管理方式(文件管理文件管理)特点:特点:(1)数据可以长期保存)数据可以长期保存 (2)由文件系统管理数据)由文件系统管理数据 (3)数据共享性差,冗余度大)数据共享性差,冗余度大(4)数据独立性差)数据独立性差应用程序1数据文件1应用程序2数据文件2应用程序n数据文件n文件系统/* 程序:求程序:求6个数之和个数之和 */#include main() int i,s=0,a6; FILE * fp; fp=fopen(c:data.dat,rb); fread(a,2,6,fp); /*读数据读数据*/ for(i=0;i6;i+) s=s+ai; prin
5、tf( %d,s); fclose(fp); /* 关闭文件关闭文件 */ 7(1)数据真正实现了结构化)数据真正实现了结构化 (2)数据的共享性高,冗余度低,易扩充)数据的共享性高,冗余度低,易扩充(3)数据独立性高)数据独立性高 (4)数据由)数据由DBMS统一管理和控制统一管理和控制 数据库管理系统应用程序1应用程序2数据库应用程序n数据的管理方式数据的管理方式(数据库管理数据库管理)8有关数据库的概念有关数据库的概念n数据库数据库p数据库(数据库(DataBase,DB)是存储在计算机内的、有组织的、)是存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。可共享的数据集合。p数据库中的数据按
6、一定的数据模型进行组织、描述和存储,数据库中的数据按一定的数据模型进行组织、描述和存储,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并为各具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并为各种用户共享。种用户共享。 p数据库按数据模型分数据库按数据模型分n层次数据库层次数据库n网状数据库网状数据库n关系数据库关系数据库9有关数据库的概念有关数据库的概念n分布式数据库(分布式数据库(Distributed Database,DDB)p在集中式数据库基础上发展起来的,是数据库技术在集中式数据库基础上发展起来的,是数据库技术与计算机网络技术、分布处理技术相结合的产物。与计算机网络技术、分布处理技术
7、相结合的产物。p分布式数据库是地理上分布在计算机网络的不同结分布式数据库是地理上分布在计算机网络的不同结点,逻辑上属于同一系统的数据库,它不同于将数点,逻辑上属于同一系统的数据库,它不同于将数据存储在服务器上供用户共享存取的网络数据库,据存储在服务器上供用户共享存取的网络数据库,分布式数据库不仅能支持局部应用,存取本地结点分布式数据库不仅能支持局部应用,存取本地结点或另一结点的数据,而且能支持全局应用,同时存或另一结点的数据,而且能支持全局应用,同时存取两个或两个以上结点的数据。取两个或两个以上结点的数据。 10有关数据库的概念有关数据库的概念n分布式数据库的主要特点分布式数据库的主要特点p数
8、据是分布的。数据库中的数据分布在计算机网络数据是分布的。数据库中的数据分布在计算机网络的不同结点上,而不是集中在一个结点。的不同结点上,而不是集中在一个结点。p数据是逻辑相关的。分布在不同结点的数据逻辑上数据是逻辑相关的。分布在不同结点的数据逻辑上属于同一数据库,数据间存在相互关联。属于同一数据库,数据间存在相互关联。p结点的自治性。每个结点都有自己的计算机软、硬结点的自治性。每个结点都有自己的计算机软、硬件资源、数据库、数据库管理系统(即局部数据库件资源、数据库、数据库管理系统(即局部数据库管理系统管理系统Local Database Management System,LDBMS),因而能
9、够独立地管理局部数据库。),因而能够独立地管理局部数据库。12有关数据库的概念有关数据库的概念n面向对象数据库面向对象数据库p是将面向对象的模型、方法和机制,与先进的数据是将面向对象的模型、方法和机制,与先进的数据库技术有机地结合而形成的新型数据库。库技术有机地结合而形成的新型数据库。 p基本设计思想是基本设计思想是n一方面把面向对象语言向数据库方向扩展,使一方面把面向对象语言向数据库方向扩展,使应用程序能够存取并处理对象应用程序能够存取并处理对象;n另一方面扩展数据库系统,使其具有面向对象另一方面扩展数据库系统,使其具有面向对象的特征的特征 。13有关数据库的概念有关数据库的概念n多媒体数据
10、库多媒体数据库p多媒体数据库(多媒体数据库(Multi-media Database)是数据)是数据库技术与多媒体技术相结合的产物。库技术与多媒体技术相结合的产物。p在许多数据库应用领域中,都涉及到大量的多媒体在许多数据库应用领域中,都涉及到大量的多媒体数据,这些与传统的数字、字符等格式化数据有很数据,这些与传统的数字、字符等格式化数据有很大的不同,都是一些结构复杂的对象。大的不同,都是一些结构复杂的对象。14有关数据库的概念有关数据库的概念n数据仓库数据仓库p信息技术的高速发展,数据库应用的规模、范围和深度不断信息技术的高速发展,数据库应用的规模、范围和深度不断扩大,一般的事务处理已不能满足
11、应用的需要,企业界需要扩大,一般的事务处理已不能满足应用的需要,企业界需要在大量信息数据基础上的决策支持,数据仓库(在大量信息数据基础上的决策支持,数据仓库(Data Warehouse)技术的兴起满足了这一需求。)技术的兴起满足了这一需求。p数据仓库作为决策支持系统(数据仓库作为决策支持系统(Decision Support System)的有效解决方案,涉及的有效解决方案,涉及3方面的技术内容:方面的技术内容:n数据仓库技术数据仓库技术n联机分析处理(联机分析处理(On-Line Analysis Processing,OLAP)n技术和数据挖掘(技术和数据挖掘(Data Mining)技
12、术)技术15有关数据库的概念有关数据库的概念n数据库管理系统数据库管理系统p数据库管理系统(数据库管理系统(Database Management System)是用)是用于建立、使用和维护数据库的软件,简称于建立、使用和维护数据库的软件,简称DBMS.p对数据库进行统一的管理和控制,以保证数据库的安全性和对数据库进行统一的管理和控制,以保证数据库的安全性和完整性。完整性。p功能:功能: n定义功能:数据库的结构、数据完整性和其他约束条件。定义功能:数据库的结构、数据完整性和其他约束条件。 n操纵功能:实现对数据库中的数据的插入、修改、删除操纵功能:实现对数据库中的数据的插入、修改、删除和查询
13、。和查询。 n控制功能:实现数据的安全性控制、完整性控制以及多控制功能:实现数据的安全性控制、完整性控制以及多用户环境下的并发控制。用户环境下的并发控制。 n维护功能维护功能 :提供对数据的装载、转储和恢复,以及数据:提供对数据的装载、转储和恢复,以及数据库的性能分析和监测。库的性能分析和监测。 n数据字典:数据字典: 用来存放数据库各级模式结构的描述。用来存放数据库各级模式结构的描述。 硬件硬件DatabaseOSDBMS应用开发工具应用程序DBA用户用户用户应用程序员应用程序员相互有关联关相互有关联关系的系的数据数据的的集合集合DBDBMS管理数据库的系统软件系统软件DBA完成某一功能的应
14、用程序1应用程序2应用程序nDBAP 1DBAP 2DBAP nComputer System数据库系统结构数据库系统结构18有关数据库的概念有关数据库的概念n常用的数据库管理系统常用的数据库管理系统pAccess数据库管理系统数据库管理系统 pVisual FoxPro数据库管理系统数据库管理系统pSQL Server数据库管理系统数据库管理系统pOracle数据库管理系统数据库管理系统19n数据库系统(数据库系统( DBS )p是存储、管理、处理和维护数据的软件系统是存储、管理、处理和维护数据的软件系统p由数据库、数据库管理系统(由数据库、数据库管理系统(DBMS)、宿主语言、)、宿主语言
15、、开发工具和应用程序等软件和数据库管理员组成。开发工具和应用程序等软件和数据库管理员组成。应用应用程序程序数据库数据库管理员管理员开发开发工具工具数据库数据库管理管理系统系统操作操作系统系统数据库数据库有关数据库的概念有关数据库的概念20有关数据库的概念有关数据库的概念n数据库系统的体系结构数据库系统的体系结构p有关数据库的概念单用户数据库系统有关数据库的概念单用户数据库系统p主从式多用户数据库系统主从式多用户数据库系统 pC/S数据库系统数据库系统21有关数据库的概念有关数据库的概念nB/S数据库系统22有关数据库的概念有关数据库的概念n数据库系统的三层结构数据库系统的三层结构23有关数据库
16、的概念有关数据库的概念n常见的数据库开发工具常见的数据库开发工具pSybase的的Power+、Oracle的的Developer 2000等等p比较流行的是比较流行的是Delphi、Visual Basic、PowerBuilder等通用语言,这几个开发工具各有等通用语言,这几个开发工具各有所长、各具优势。所长、各具优势。 p最常用的最常用的Web数据库系统的开发技术有:数据库系统的开发技术有:ASP(Active Server Page)、)、JSP(Java Server Page)和)和PHP(Personal Home Page)。)。 24数据模型数据模型n概念模型也称信息模概念模
17、型也称信息模型,它是按用户的观型,它是按用户的观点来对数据和信息建点来对数据和信息建模,主要用于数据库模,主要用于数据库设计,是现实世界到设计,是现实世界到信息世界的第一层抽信息世界的第一层抽象。象。n强调其语义表达能力,强调其语义表达能力,它能较方便、直观地它能较方便、直观地表达应用中各种语义表达应用中各种语义知识知识 25数据模型数据模型n实体的描述实体的描述p实体:客观存在并可相互区别的事物实体:客观存在并可相互区别的事物p属性:实体所具有的某一特性称为实体的属性属性:实体所具有的某一特性称为实体的属性 p实体集:具有相同属性的实体的集合实体集:具有相同属性的实体的集合p联系:实体集之间
18、的对应关系。联系:实体集之间的对应关系。n一对一联系一对一联系 p如果对于实体集如果对于实体集A中的每一个实体,实体集中的每一个实体,实体集B中有且只有一个实体中有且只有一个实体与之联系,反之亦然,则称实体集与之联系,反之亦然,则称实体集A与实体集与实体集B具有一对一的联系,具有一对一的联系,记为记为1 :1。负责人与其单位的联系。负责人与其单位的联系 n一对多联系一对多联系p如果对于实体集如果对于实体集A中的每一个实体,实体集中的每一个实体,实体集B中有多个实体与之联中有多个实体与之联系,反之,对于实体集系,反之,对于实体集B中的每一个实体,实体集中的每一个实体,实体集A中至多只有一中至多只
19、有一个实体与之联系,则称实体集个实体与之联系,则称实体集A与实体集与实体集B有一对多的联系,记为有一对多的联系,记为:n ,其中,其中A称为一方,称为一方,B称为多方。单位与职工的联系称为多方。单位与职工的联系 n多对多联系多对多联系 p如果对于实体集如果对于实体集A中的每一个实体,实体集中的每一个实体,实体集B中有多个实体与之联中有多个实体与之联系,而对于实体集系,而对于实体集B中的每一个实体,实体集中的每一个实体,实体集A中也有多个实体与中也有多个实体与之联系,则称实体集之联系,则称实体集A、B之间有多对多的联系,记为之间有多对多的联系,记为m :n 。实。实体(集)课程与实体(集)学生体
20、(集)课程与实体(集)学生26数据模型数据模型nE-R模型模型p实体实体-联系方法(联系方法(Entity-Relationship Approach)n用用E-R图描述现实世界的概念模型图描述现实世界的概念模型nE-R方法也称为方法也称为E-R模型模型n使用图形方式使用图形方式27数据模型数据模型E-R图例图例n选课选课11负责人负责人管理管理单位单位证件证件号号姓名姓名职称职称单位代码单位代码单位名称单位名称电话电话1m单位单位包含包含职工职工学生学生课程课程学号学号姓名姓名性别性别出生年月出生年月成绩成绩课程代码课程代码课程名称课程名称学分学分m28数据模型数据模型n实体及其之间的联系在
21、数据库中的存储形式,由三部分组成实体及其之间的联系在数据库中的存储形式,由三部分组成n数据(实体及其实体之间的联系)的数据结构数据(实体及其实体之间的联系)的数据结构n数据操作数据操作n数据的完整性约束条件数据的完整性约束条件p数据结构数据结构用于描述系统的静态特性,是所研究的对象类型的用于描述系统的静态特性,是所研究的对象类型的集合,这些对象是数据库的组成成分集合,这些对象是数据库的组成成分p数据操作数据操作用于描述系统的动态特性,是对数据库中各种对象用于描述系统的动态特性,是对数据库中各种对象允许执行的操作的集合允许执行的操作的集合p数据的约束条件数据的约束条件是一组完整性规则的集合是一组
22、完整性规则的集合n完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约条件和存储规则,用以限定符合数据模型的数据库制约条件和存储规则,用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化,以保证数据的正确、有效和相容状态以及状态的变化,以保证数据的正确、有效和相容29数据模型数据模型n层次模型层次模型p用层次结构(树形结构)来表示实体及实体之间的用层次结构(树形结构)来表示实体及实体之间的联系,如联系,如 IMS系统。系统。大大 学学文学院文学院商学院商学院信息学院信息学院法学院法学院自动化系自动化系计算机系计算机系通信系通信系电子工程系电子工程系行政
23、部门的层次结构行政部门的层次结构30数据模型数据模型n网状模型网状模型p没有惟一的根结点,且每一个结点都可以与其他任没有惟一的根结点,且每一个结点都可以与其他任意个结点相连意个结点相连 ,这样便成了网状结构。,这样便成了网状结构。p用网状结构来表示实体及实体之间的联系用网状结构来表示实体及实体之间的联系 ,如:,如:DBTG系统系统专业系专业系教研室教研室课程课程学生学生教员教员任课任课选课选课网状模型示例网状模型示例31数据模型数据模型n关系模型关系模型p用二维表格结构来表示实体以及实体之间联系的模型用二维表格结构来表示实体以及实体之间联系的模型 p操作的对象和结果都是二维表,这种二维表就是
24、关系操作的对象和结果都是二维表,这种二维表就是关系 p采用关系模型的数据库称为关系数据库。采用关系模型的数据库称为关系数据库。 p关系模型与层次型、网状型的本质区别在于数据描述的一致关系模型与层次型、网状型的本质区别在于数据描述的一致性,模型概念单一性,模型概念单一 。32关系数据库关系数据库n关系模型中,现实世界的实体以关系模型中,现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来及实体间的各种联系均用关系来表示。表示。n关系模型中数据的逻辑结构是一关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表,它由行和列组成。张二维表,它由行和列组成。n基本术语基本术语p关系:一张二维表关系:一张二维表 p元组:表中的一
25、行,记录元组:表中的一行,记录p属性:表中的一列,字段属性:表中的一列,字段 p属性值:表中行和列的交叉属性值:表中行和列的交叉位置位置 p域:属性的取值范围域:属性的取值范围 p表结构:表中的第一行,表表结构:表中的第一行,表示组成该表的各个字段的名示组成该表的各个字段的名称称 学生登记表学生登记表学号学号姓名姓名性别性别出生日期出生日期901040101王文清王文清男男1986.10.17901040102毛建宇毛建宇男男1985. 3.07901040103李超男李超男女女1986.8.10901040104覃江燕覃江燕女女1986.12.2533关系数据库(基本术语)关系数据库(基本术
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