第三章管理信息系统的技术基础

1、第三章 管理信息系统的技术基础教学要求教学要求 熟悉掌握数据模型、关系模式、数据库规熟悉掌握数据模型、关系模式、数据库规范化等概念范化等概念能够运用实体、属性、联系等概念表述实能够运用实体、属性、联系等概念表述实体联系（体联系（ E-R E-R ）模型）模型了解关系数据库的功能及数据仓库的概念，了解关系数据库的功能及数据仓库的概念，并运用组织和存储数据并运用组织和存储数据了解通信系统、通信部件及其功能、通信了解通信系统、通信部件及其功能、通信网络的分类与应用、通信管理等。网络的分类与应用、通信管理等。 数据处理数据处理数据组织数据组织数据库数据库数据模型数据模型概念模型概念模型E-RE-R方法

2、方法关系的规范化关系的规范化第一节 数据处理 一 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的过程。（一）数据处理的主要目的1把数据转换成便于观察分析、传送或进一步处理的形式。2从大量的原始数据中抽取部分数据，推导出对人们有价值的信息以作为行动和决策的依据。3利用计算机科学地保存和管理经过处理（如校验、整理等）的大量数据，以便于人们能方便而充分地利用这些宝贵的信息资源(二) 数据处理的基本内容1数据收集 根据系统自身的需求和用户的需要收集相关的数据。2 数据转换 为了使收集的信息适用于计算机处

3、理的形式，要设计各种代码来描述自然界中的各种实际数据，这种将实际数据采用代码表述的方法被称为数据的转换。 3.数据的筛选、分组和排序4.数据的组织 将具有某种逻辑关系的一批数据组织起来， 按一定的存储表示方式配置在计算机的存储器中，目的是使计算机处理时能够符合速度快、占用存储的容量少、成本低等多方面的要求。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 二 数据组织 在管理信息系统中，大量数据以一定的形式存放在各种存储介质中，数据的组织方式及内在联系的表示方式决定着数据处理的效率，因而是数据处理工作的主要内容之一。 (一) 数据结构 数据结构是计算机信息处理中的一个重要概念，

4、包括数据的存储结构及结构上的运算或操作。数据结构又分为数据的逻辑结构和物理结构。1 1指针与链。在数据结构中，表征某一数指针与链。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据结构特点及其连接方式的基本单位称为结构的结点（结构的结点（NodeNode）。）。一个典型的结点结构一个典型的结点结构如图所示。如图所示。LLINK左指针INFO信息RLINK右指针No.NameAge 0152王一220256王二281234王三252345李一310001李二19表表3.1 3.1 职工登记表职工登记表No.NameAgeNext图3.2 结点示意图H01521234000123450

5、256王一王三李二李一王二22251928 31图图3.3 3.3 链表的逻辑结构链表的逻辑结构2.2.线形表。线性表是指数据的结构形式线形表。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。结点都是同一类型的数据结构。 LOC(ki ki)=LOC(ki ki)+L(i i-1)序号结点内容序号结点内容19192152153173174254235395256639插入前插入后序号结点内容序号结点内容19192152153173174234255255396396删除前删除后图图3.4 顺序表的插入与删除操作顺序表的插入

6、与删除操作 当线性表的长度为n时，作一次插入或删除操作平均要移动n/2个元素，当n很大时，表中元素移动的工作量是惊人的，因此，线性表仅适用于经常进行检索但数据不经常变动的情况。 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，结点本身则可以存放在任意一组存储单元中，这些存储单元可以是连续的，也可以是分散的。结点之间的逻辑关系由指针表示，所以，在插入和删除操作中，只需改变前后结点的指针，而不需要进行大量的数据移动。HHHHAAAABCCBCDDCDDB(a) 删除结点(b) 插入结点图3.5 链表的插入与删除3.树 树是结点之间有分支和层次关系的结构，类似于自然界中的树。代码 直径指针1

7、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 库存量图图3.6 树结构实例树结构实例(二)数据文件1. 数据文件的概念。在信息系统中，数据组织一般采用文件组织和数据库组织。把数据按某种数据结构组织起来存放在外部设备，就构成数据文件。 数据文件是为某一目的而形成的同类记录的集合，记录是文件中数据组织的基本单位，若干个数据项组成，数据项又是数据处理的最小单位。而每个数据项描述的则是个体的若干属性(如姓名、基本工资、附加工资等)。数据项都有一个代表着事物某一方面属性的名，同时相对于每一条记录，还有一个代表这方面属性的值

8、。 记录中能惟一的标示该记录的数据项称为主键，还可能把其他能够鉴别记录的数据项定义为副键。主键和副键统称为鉴别键，其功能是用来鉴别和搜索记录。2. 数据文件的组织方式。数据文件的组织方式是指文件内部构造数据的方式，主要有以下几种：(1)顺序文件。顺序文件即文件中的记录是按照某些关键字排序的文件。顺序文件中，记录的物理次序与连接次序一致，对于文件中的每一个记录，按关键字的顺序赋予序号i ，则其物理顺序亦为i。顺序文件是根据记录的序号或相对位置进行存取的文件组织方式，其特点是：存取第i个记录，必须先存取前面的第i-1个记录插入记录只能加在末尾(2)索引文件。有时为了便于检索，除文件本身以外，另外建

9、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。 索引表是由系统程序自动生成，在输入记录建立数据的同时建立索引表，表中的索引项按记录输入的先后顺序排列，待全部记录输入完成后再对索引表排序。物理记录表职工号姓名职称其它10135梁勇副教授10203李民副教授10402王红副教授10542陈立高工10812周一教授 11217方波工程师11353何强教授11464王丽高工图3.7 数据文件及其索引表关键字物理记录号0203121041021081735421121011055364113114关键字物理记录号351040310202104421

10、0512108171125311364114(三) 数据库 数据库是比文件系统更高级的一种数据组织方式，在文件系统中，文件由记录构成，通过种种数据结构描述应用领域的数据及其关系，数据的存取以记录为单位。部门职工 姓名职务性别年龄工资级别出身成份政治面貌年月工资级别年代事件姓名状况与职工关系子部门最后学历专长年月学校学位年月项目年月课程授课对象社会关系记录工资记录政治历史人事记录专业记录教学经历科研经历学历图图3.8 组合的全局数据结构示例组合的全局数据结构示例第二节 数据库技术 一 数据库系统的构成(一) 计算机系统(二) 数据库(三) 数据库管理系统(DBMS)(四) 人员( (二二) )

11、数据库数据库 数据库包括存放实际数据的物理数据库，也包括存放数据逻辑结构的描述数据库( (三三) ) 数据库管理系统数据库管理系统(DBMS)(DBMS) 数据库管理系统是一组对数据库进行管理的软件，通常包括数据定义语言及其编译程序、数据操纵语言及其编译程序以及数据管理例行程序。(四) 人员数据库管理员系统程序员用户 二 数据模型 数据模型是数据库系统设计中用于提供信息表示和操作手段的形式构架，是数据系统实现的基础。根据模型应用的不同目的，可以将模型分为两个层次：概念模型(也称信息模型)和数据模型(如网状、层次及关系模型)。(一) 概念模型1 实体3联系2属性(1)一对一联系(1:1)(2)一

12、对多联系(1:N)(3)多对多联系(M:N)(二) E-R方法供应单位物资结算合同库存入库购进验收订货付款INNNNNILMMM图3.9 物资入库管理E-R图(三) 数据模型 主要的数据模型是关系模型(Relational Model)。 关系模型应用关系代数和关系演算等数学理论来处理数据库系统中的数据关系。 关系模型中的主要术语有： 1.关系。 2.元组。 3.属性。 4.主码。 5.域。 6.分量。 7.关系模式。 三 关系的规范化(一) 第一范式(1NF) 属于第一范式的关系应满足的基本条件是元组中的每一个分量都必须是不可分割的数据项。简而言之，第一范式指在同一表中没有重复项存在。教师姓

13、名工资基本工资附加工资1001张兴500.0060.001002李明799.0070.001003王进400.0050.00表34 不符合第一范式的关系表3.5 符合第一范式的关系教师代码姓名基本工资附加工资1001张兴500.0060.001002李明799.0070.001003王进400.0050.00(二) 第二范式(2NF) 所谓第二范式，指的是这种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。表3.6 不符合第二范式的教师与研究课题关系教师代码 姓 名 职称 研究课题号研究课题名在本例中，可将表3.6所示关系分解为如下三种关系：(1)教师关系：教师代码、姓名、职称；(2)

14、课题关系：研究课题号、研究课题名；(3)教师与课题关系：教师代码、研究课题号。这些关系都符合2NF的要求(三) 第三范式(3NF) 所谓第三范式，指的是这种关系不仅满足第二范式，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 表3.7 不符合第三范式的产品关系产品代码产品名生产厂名生产厂地址 四 数据库操作(一) 基本表的建立与删除建立。建立基本表的语句格式为：CREATE TABLE表名(列名1类型,列名2类型) 修改。修改基本表定义的语句为：ALTER TABLE表名ADD 列名类型删除。删除基本表的语句为：DROP TABLE表名(二)数据查询SELECT目标列FROM表名WHERE条件表达式GROUP BY列名 ORDER BY列名ASC/D