《管理信息系统》_ch3：MIS的技术基础

1、幻灯片1第三章 管理信息系统的技术基础 主要知识点: 计算机技术、数据处理技术、数据库技术、通信与计算机网络技术幻灯片2第一节 数据处理 一、数据处理的概念和发展阶段 1、数据处理的概念 数据处理指把来自科学研究、生产实践和社会经济活动等领域中的原始数据, 用一定的设备和手段, 按一定的使用要求, 加工成另一种形式的数据。 幻灯片3 2、数据处理的目的 （1）转换：把数据转换成便于观察分析、传送或进一步处理的形式。 （2）加工：从大量的原始数据中抽取，推导出对人们有价值的信息以作为行动和决策的依据。 （3）存储：科学地保存和管理已经过处理(如校验、整理等)的大量数据,以便人们能方便而充分地利用

2、这些宝贵的信息资源。幻灯片43、数据处理的基本内容 1.数据收集 2.数据转换 3.数据的筛选、分组和排序 4.数据的组织 5.数据的运算:指算术运算和逻辑运算 6.数据存储 7.数据检索 8.数据输出 幻灯片5数据处理的三大问题l 数据存储：数据以何种方式存储在计算机中l 数据结构：采用何种数据结构有利于数据的存取l 数据检索：采用何种方法从已组织好的数据中检索数据幻灯片6二、数据组织 （一）数据结构 1、数据结构：是存储组织数据的方式。是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。包括存储结构有结构上的运算操作。 逻辑结构、物理结构、映象幻灯片72、逻辑结构 数据间的逻辑关系，逻辑结构

3、包括两大类：线性结构和非线性结构，线性表、栈、队列及串为线性结构，而树和图则为非线性结构。 3、物理结构 又称存贮结构，指数据元素在计算机存贮器中的存储方式，存储方式一般有四种：顺序存储、链接存储、索引存储及散列存储。4、映象 对于给定的逻辑结构需要寻找一种对应的存储结构，以便在计算机中存储。通常把这种对应关系称为映象。幻灯片85、指针与链 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(Node)。一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数据域，存放结点与其他结点关系信息的域，称为指针域或链域，其中存放有与结点有关的结点的地址称为指针。

4、若干带指针的结点组成的集合，称为链。 结点的结构如下图：NO.NAMEAGENEXT幻灯片9数据结构示例:硬盘的结构（FAT表）幻灯片106、线性表 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类型的数据结构。 幻灯片117、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LOC(k1)， 每个结点占用空间大小为L，则第i个结点ki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。幻灯片12 8、线性表的插入与删

5、除 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 依次向前移动一个单元。 幻灯片13顺序表的插入和删除序号 结点内容序号结点内容 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 插入后序号 结点内容序号结点内容 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 删除后幻灯片14 8、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，用来指示下一个结

6、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。幻灯片15例子：链表的插入和删除 H A B.C D H.A.B × C D (b) 插入结点 C.D .H.A B C.D .H.A(a) 删除结点链表的插入与删除在链表的插入和删除操作中，只需改变前后结点的指针，而不需要进行大量的数据移动。 幻灯片16 9、树 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。是最重要的一类非线性结构。 反映不同规格的钢材的库存情况 的树结构如下图 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

7、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 库存量幻灯片17 （二）数据文件 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。 常用的文件的组织方式： 顺序文件文件中的记录是按照某些关键宇排序的文件。 索引文件为了便于检索，除文件本身外，另外建一张指示逻辑记录和物理记录之间对应关系的索引表，这类包括文件数据区和索引表两大部分的文件称为索引文件。幻灯片18顺序文件外存设备记录1记录2记录3记录4记录5.幻灯片19索引文件索引记录地址学号姓名数学物理计算机96019604960396029605学号记录地址9601A9602D9603C960

8、4B9605EABCDE幻灯片20索引文件要点l 索引文件可以附于一个文件内,也可以单独形成一个文件l 对数据文件的维护较为简单.要在索引文件中动态更新l 存取文件,先通过索引文件l 一个文件可以有多个索引文件幻灯片21第二节 数据库技术本节内容：一、数据库系统的产生和构成二、数据库设计的主要内容三、实体联系模型四、数据模型五、关系的规范化六、数据库操作七、数据库保护幻灯片22一、数据库系统的产生和构成 数据库系统的构成 计算机系统 数据库 数据库管理系统(DBMS) 人员 数据库管理员 系统程序员 用户幻灯片231、三大阶段（1）人工管理阶段（从50年代开始） 程序1程序2程序n数据集1数据

9、集2数据集n 人工管理阶段数据与程序的关系幻灯片24 （2）文件系统阶段（50年代后期至60年代中期)程序2程序1程序n文件2文件1文件n文件系统 文件系统阶段数据与程序的关系幻灯片25 （3）数据库系统阶段(60年代末开始)应用程序2应用程序n数据库应用程序1DBMS 数据库系统阶段数据与程序的关系幻灯片262、数据库设计的内容数据世界数据化信息世界概念化现实世界实体属性联系实体1实体2实体3联系联系联系111nnm关系层次网状客观事物及联系变换数据结构映射抽象表达变换用户要求用户视图概念结构模型(E-R图)逻辑结构模型物理模型幻灯片27三个世界现实世界信息世界认识选择描述客观 事物类：事物

10、 相关性质集合人实体 实体集合及 实体联系 相关属性集合 E-R模型加工、转换数据模型数 文件据 记录库 相关数据项集合加工转换存储 二进制数据集合结构DBMS计算机世界数据世界幻灯片28二、数据库操作 数据库操作主要有基本表的建立与删除、数据查询及更改等。一般使用关系数据库标准语言结构化查询语言SQL(Structured Query Language)来完成上述操作。 如：SQL的核心语句是数据库查询语句，其一般格式为： SELECT <目标列> FROM <表名> WHERE <条件表达式>GROUP BY <列名1> ORDER BY &

11、lt;列名2> ASC/DESC 其功能是根据WHERE子句中的条件表达式，从指定表中找出满足条件的元组 。 幻灯片29三、数据库保护数据的安全性（访问授权、操作权限控制）完整性（实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性）并发控制（读写控制）数据库恢复例子: Visual FoxPro 数据库的完整性幻灯片30四、分布式数据库l 1、从“集中计算”到“分布计算” l “分布计算”的概念l 处理分布l 数据是集中的，处理是分布的。 网络上的结点用户从同一个DB中存取数据，然后在各自的结点上作应用处理。l 数据分布l 数据是分布的，物理上分布在不同的结点，逻辑上是一个整体。 每个结点可以存取

12、其他结点上的数据。l 功能分布 C/S模式。服务器完成事务处理和数据访问控制，客户机专门处理用户的应用程序。幻灯片312、什么是分布式数据库系统（DDBMS） 分布式数据库系统是地理上分布在网络的不同结点而逻辑上属于同一个系统的数据库系统。局部应用，全局管理3、分布式数据库系统的特点 1. 数据是分布的 2. 数据是逻辑相关的 3. 结点自治性 计算机计算机计算机通信网络数据库数据库数据库幻灯片32分布式数据库的特点l 物理分布性l 数据不在单个Site上, 按全局需求将数据划分成一定的数据子集, 分散存储在各个Site上.l 逻辑整体性l 各个Site上的数据子集, 相互间有严密的

13、约束规则加以限定, 逻辑上是一个整体.l 站点自治性l 各个Site上的数据(即LDB)是有本地的DBMS管理, 具有自治处理能力.幻灯片33l 3、分布式数据库系统与集中式数据库系统的比较l 集中控制与局部自治l 数据独立性：逻辑独立性、物理独立性、分布透明性l 数据冗余数据的一致性、可串行性、可恢复性 4、分布式数据库系统的特性 （1）自治性好； 不同部门的数据可按需定制、局部控制 （2）效率高，可用性好； 就近存放、多副本增加可用性 （3）提高资源利用率； 可以将已有数据库联合成DDB （4）结构灵活，易于扩充。 新应用增加新结点， 易扩充原系统幻灯片34例子：为什么需要分布式数据库l

14、举例:l 某大公司分别在 London, New York及 北京有分公司.l 职工数据:l EMP(ENO, NAME, TITLE, SALARY, )l 问题:该职工数据表数据应该如何存储幻灯片35职工数据的访问方式l 大多数情形, 职工数据被其服务的各分公司管理l 如:工资, 福利, 聘用与解聘l 定期地, 总公司统一地访问职工数据l 如: 总公司修改影响所有职工的利益计划l 如: 根据公司的全体净利润, 销售确定年终分红与公司发展计划的等幻灯片36l 5、分布式数据库管理系统的组成l （1）局部数据库管理系统(LDBMS)l （2）全局数据库管理系统(GDBMS) l （3）全局数据字典GDD l （4）网络通信管理CM 同构（数据模型相同）系统、异构系统幻灯片376、数据处理的方法 （1）分立式 同步复制模式、异步复制模式 （2）中心副本式 （3）集中索引式幻灯片38五、数据挖掘和数据仓库1、数据仓库（Data Warehouse)： DW是一个对企业的各种数据进行集成化存储的数据中心并对其进行加工处理的机构。 基本体系结构:数据+管理程序2、特点： 面向主题，