管理信息系统课件

1、第三章管理信息系统的技术基础技术现代通讯技术网络技术数据库技术多媒体技术8/25/20221第一部分数据库技术8/25/20222知识点1、数据管理技术各发展阶段的特点2、数据库系统的体系结构 3、数据库的概念 4、关系规范化理论5、数据库管理系统的概念8/25/20223一、 数据库与数据库管理系统1数据库技术的发展人工管理文件管理发展数据库管理发展8/25/20224一、数据库与数据库管理系统1）人工管理阶段 数据不保存 没有软件对数据进行管理 没有文件概念 数据面向应用特点8/25/20225一、数据库与数据库管理系统2）文件管理阶段数据可长期保存在磁盘上文件系统提供程序和数据之间的读写

2、方法文件形式多样化数据的存取基本上以记录为单位特点8/25/20226一、数据库与数据库管理系统文件系统的数据冗余度大数据不统一数据与程序的独立性差缺陷8/25/20227一、数据库与数据库管理系统3）数据库管理阶段结构化的数据数据面向系统数据独立于程序用户接口统一、便于使用特点8/25/20228一、数据库与数据库管理系统2数据库的几个功能简介1）数据完整性控制利用数据库的完整性约束保证数据的正确性。8/25/20229一、数据库与数据库管理系统2数据库的几个功能简介2）数据安全性控制只有登记在用户表上的用户才能与数据库连接，而且对于每一个用户，数据库管理系统还分配了操作权限，只有具有某种操

3、作特权的用户才能对数据库和数据库对象进行操作。 8/25/202210一、数据库与数据库管理系统2数据库的几个功能简介3）并发控制当两个不同的用户对数据库中的同一数据同时进行读写操作时，就会发生访问冲突，有可能造成数据库的混乱。数据库管理系统可采取并发控制解决冲突。8/25/202211一、数据库与数据库管理系统2数据库的几个功能简介4）数据的备份与恢复由于在某些情况下，可能会造成数据的丢失，比如磁盘的损坏，用户的误操作等。而数据库中的数据是整个系统中最重要的。因此应对数据库采取一定的保护措施。数据库的备份就是常用措施之一，数据库备份就是指为数据库制作一份拷贝，以便在数据库被意外损坏时，用它恢

4、复数据库。 8/25/202212一、数据库与数据库管理系统3数据库系统的体系结构 数据库的三级模式1）外模式（用户模式、子模式）外模式定义了用户操作的数据，就是最终用户所看到的视图。不同用户的外模式可以不相同。8/25/202213一、数据库与数据库管理系统3数据库系统的体系结构 数据库的三级模式2）概念模式（模式）概念模式是数据库全部数据的逻辑结构和特征描述。它与具体的应用程序无关，也与数据库的硬件环境和存储格式无关。8/25/202214一、数据库与数据库管理系统3数据库系统的体系结构 数据库的三级模式3）内模式（存储模式）内模式描述了数据库的物理结构和存储方式。8/25/202215一

5、、数据库与数据库管理系统3数据库系统的体系结构 数据库的三级模式数据库为什么要采用三级模式？意义在于保持数据的独立性。即当数据库的物理结构变化时，不影响数据库的逻辑结构；当数据的整体逻辑结构发生变化时，不影响到用户的应用程序。8/25/202216一、数据库与数据库管理系统4数据库技术中的有关概念实 体属 性实体集主 键联 系客观存在并以属性区分其差异的具体事物。如：人、部门等。实体所具有的特性。具有相同实体的实体集合。也叫主码或关键字。它是能唯一标识一个实体的属性或属性组。 表示实体与实体之间的联系。可以归纳成以下三种： 1）一对一（1:1） 2）一对多（1:N） 3）多对多（M:N）8/2

6、5/202217一、数据库与数据库管理系统5数据库的数据模型层次模型网状模型关系模型数据模型的种类： 用树形结构来表示数据之间的关系。特征： 有且仅有一个结点无双亲。 其他结点有且仅有一个双亲结点。 用网络结构来表示数据之间的关系。特征： 无双亲的结点可能不存在，也可能存在多个。 有双亲的结点可能会有多个双亲。 用一个二维表来表示数据之间的关系。特征： 结构单一化。 建立在严格的数学理论基础上。38男吴天明1200443女程 胜1200350男王二麻1200329男李 四1200234男张 三12001年龄性别姓名编号8/25/202218一、数据库与数据库管理系统6关系型数据库数据文件1数据

7、文件4数据文件3数据文件2数据文件5数据库二维表8/25/202219一、数据库与数据库管理系统关系型数据库的优势1）使用简便，处理数据效率高。2）数据独立性高，有较好的一致性和良好的保密性。3）数据库的存取不必依赖索引，可以优化。4）可以动态地导出和维护视图。5）数据结构简单明了，便于用户理解和维护。6）可以配备多种数据库接口。8/25/202220一、数据库与数据库管理系统关系数据模型中的几个概念1）元组表中的一行，对应物理模型中的记录。2）属性表中的一列，对应物理模型中的字段。3）主码也叫主键或关键字，是唯一标识一个元组的属性或属性组。4）关系模式一种简单的关系（二维表）表示法。8/25

8、/202221数据文件编 号#姓 名性 别年 龄籍 贯12001张三男32安徽合肥12002李四男45江苏南京12003王五女27北 京12004赵六男51上 海12005周七女38四川成都属性一属性二属性三元组一元组二元组三举例：主码关系模式：职工表（编号#，姓名，性别，年龄，籍贯）8/25/202222一、数据库与数据库管理系统7关系规范化1）为什么要关系规范化？学号姓名性别年龄班级班主任课程成绩200201张 三男21会计02-1常保田高等数学91200201张 三男21会计02-1常保田计算机文化87200201张 三男21会计02-1常保田会计学原理86200202李 四 女20会计

9、02-2马 彬高等数学78200202李 四女20会计02-2马 彬计算机文化90200203王 五男22信管02-1陈 东高等数学79200203王 五男22信管02-1陈 东计算机文化65 赵六（学号为200204）未选课，其基本信息就加入不到此表中。插入异常！ 假如王五毕业了，删除其成绩时，其基本信息也将一起消失。删除异常！ 张三选修了三门课，其基本信息会重复三遍。数据冗余！此存储结构不好！必须改进！用关系规范化理论优化。8/25/202223一、数据库与数据库管理系统7关系规范化2）函数依赖（1）函数依赖 定义：设X、Y是关系R中的两个属性（或属性组），若对于X的每一个值，都有一个Y的

10、值与之对应，则称：Y函数依赖X。（记作：XY）（如果Y函数不依赖X，则记作：XY） 如：学号 姓名8/25/202224一、数据库与数据库管理系统7关系规范化2）函数依赖（2）完全函数依赖与部分函数依赖 定义：设X、Y是关系R中的两个属性（或属性组），若XY，且对于X的任何一个真子集X，都有XY，则称：Y完全函数依赖X。 （记作：XY） 若XY，但Y至少对X的一个真子集X也函数依赖，则称：Y部分函数依赖X。 （记作：XY） f如：（学号，课程） 成绩fp如：（学号，课程） 姓名P8/25/202225一、数据库与数据库管理系统7关系规范化2）函数依赖（3）传递函数依赖定义：设X、Y、Z是关系R

11、中的三个属性（或属性组），若XY，且Y X且 YZ ，则称：Z传递函数依赖X。（记作：X Z） t如：学号 班主任t8/25/202226一、数据库与数据库管理系统7关系规范化3）范式（1）第一范式（1NF） 这是关系满足的最基本条件 元组中的每一个分量都必须是不可分割的数据项。8/25/202227一、数据库与数据库管理系统7关系规范化3）范式（2）第二范式（2NF） 若关系满足第一范式，且所有非主属性都完全函数依赖于主码。8/25/202228一、数据库与数据库管理系统7关系规范化3）范式（3）第三范式（3NF） 若关系满足第二范式，且其它任何一个非主属性都不传递函数依赖于主码。8/25/

12、202229一、数据库与数据库管理系统7关系规范化4）关系规范化的方法 投影法例：将下面的关系规范化成第三范式。学生（学号，姓名，性别，年龄，班级，班主任，课程，成绩）首先确定主码：（学号，课程）此关系已满足第一范式。8/25/202230学 号课 程姓名性别年龄班级班主任成绩8/25/202231得到满足第二范式的关系：成 绩（学号#，课程#，成绩）学生基本信息（学号#，姓名，性别，年龄，班级，班主任）学号 班级班级 学号班级 班主任学号 班主任t得到满足第三范式的关系：成 绩（学号#，课程#，成绩）学生基本信息（学号#，姓名，性别，年龄，班级）班 级（班级# ，班主任）8/25/20223

13、2一、数据库与数据库管理系统8数据库管理系统（DBMS）1）定 义 数据库管理系统是管理和维护数据库中数据的一组软件，它负责数据的定义、装载、修改、检索和维护。目前市场上流行的DBMS有：Oracle、Sybase、SQL Server、Informix、DB2、FoxPro、8/25/202233一、数据库与数据库管理系统8数据库管理系统（DBMS）2）功 能 数据库的定义功能 数据操纵功能 数据库的控制功能 数据库的维护功能 数据字典8/25/202234一、数据库与数据库管理系统9数据库系统（DBS）组 成计算机硬件系统数据计算机软件系统相关人员8/25/202235一、数据库与数据库管

14、理系统9数据库系统（DBS）相关人员系统分析人 员数据库管理员程序员最终用户8/25/202236思考题（数据库部分）1简述数据管理技术各发展阶段的特点。2数据库为什么要采用三级模式？3实体与实体之间的联系可以归纳成哪三种？4数据库的数据模型有哪些？5什么是主码？如何确定？6解释关系规范化的目的。如何进行关系规范化？7什么是DBMS？目前市场上流行的DBMS有哪些？8简述数据库系统的组成。8/25/202237习题：现有一个已满足1NF的关系：R（GNO，GNA，GUP，PNO，PNA，UW，UP，MNO，MNA，CU，MUP，GQTY，PQTY）GNO：产品号， GNA：产品名， GUP：产

15、品单价，PNO：零件号， PNA：零件名， UW：零件单重，UP：零件单价， MNO：材料号， MNA：材料名，CU：材料的计量单位， MUP：材料单价。各产品需要各种零件数为GQTY，各零件需要用的材料数为PQTY。假定：每种产品使用多种零件，一种零件可以装在多种产品上。每种零件只由一种材料制造，每种材料可用于不同零件的制做。请确定关系R的主码，并将其规范化成满足3NF的关系。 8/25/202238第二部分计算机网络8/25/202239重点和难点1、网络的拓扑结构和分类2、网络的类型 3、网络的互联设备 4、网络协议5、信息系统模式8/25/202240二、计算机网络计算机网络发展概述面

16、向终端的计算机网络多台计算机互联的网络发展网络互联发展发展宽带综合业务数字网（千兆位网络）8/25/202241二、计算机网络1网络及其功能1）计算机网络的定义计算机网络就是用通讯介质把分布在不同地理位置的具有独立功能的计算机及相关设备连接起开，实现信息互通和资源共享的系统。计算机网络可以分为资源子网和通信子网两级子网。8/25/202242二、计算机网络1网络及其功能2）计算机网络的功能 资源共享 均衡负荷及分布处理 信息的快速传输与集中处理 网络用户的通信与合作 综合信息服务8/25/202243二、计算机网络2网络拓扑（Topology）结构指各结点（计算机或网络设备）在网络上的连接形式

17、1）总线型2）星型3）环型4）树型5）混合型8/25/202244二、计算机网络3计算机网络的分类按传输技术分：1）点对点式网络有星型、环型、树型等拓扑结构2）广播式网络（共享信道网络）有总线型、环型等拓扑结构8/25/202245二、计算机网络3计算机网络的分类按作用范围分：1）局域网（Local Area Network，LAN）作用范围一般在10公里以内。2）城域网（Metropolitan Area Network，MAN）作用范围一般在10公里以内。3）广域网（Wide Area Network，WAN）即远程往，作用范围通常是几十至几千公里。8/25/202246二、计算机网络3计

18、算机网络的分类按使用范围分：1）公用网如：ChinaNet2）专用网如：CERNET（中国教育科研网）8/25/202247二、计算机网络3计算机网络的分类按传输介质分：1）有线网通过电缆、光缆联结2）无线网通过微波、卫星联结8/25/202248二、计算机网络4计算机网络的类型计算机局域网1）特点覆盖地理范围比较小通讯速率较高通常从应用角度属于一个部门所有成本低，便于安装和维护，可靠性高8/25/202249二、计算机网络4计算机网络的类型计算机局域网2）介质访问控制方式带有冲突检测的载波侦听多路存取（CSMA/CD)方式令牌访问控制方式FDDI光纤介质访问方式8/25/202250二、计算

19、机网络4计算机网络的类型计算机局域网3）局域网的组成网络服务器 网络工作站传输介质 网络适配器网络软件（协议、通讯软件和网络OS）8/25/202251二、计算机网络4计算机网络的类型计算机局域网4）网络操作系统NetWare、 UNIX、 LinuxWindows NT、 Windows 2000 ServerWindows 2000 Server Advance8/25/202252二、计算机网络4计算机网络的类型局域网中计算机的相对地位1）对等网络模式没有专门的服务器2）客户机/服务器网络模式有数据库服务器、文件服务器、应用服务器、WWW服务器等8/25/202253二、计算机网络4计算

20、机网络的类型计算机广域网1）数字程控交换机2）分组交换公共数据网3）综合服务数字网4）DDN专线5）帧中继8/25/202254二、计算机网络4计算机网络的类型计算机城域网位于一座城市之内的一组局域网 将分布在一个城市内不同地点的局域网互联起来的较大范围内的网络。8/25/202255二、计算机网络4计算机网络的类型互联网将位于不同地理位置的异构机器系统，通过异构网连接在一起组成一个更大的网络。Internet就是目前世界上最大的互联网。8/25/202256二、计算机网络5网络的传输介质1）双绞线2）同轴电缆3）光导纤维（光纤）4）微波5）卫星通信8/25/202257二、计算机网络6网络的

21、互联设备1）中继器（Repeater）（也称重发器）连接两个(或多个)网段，对信号起中继放大作用。中继器工作于OSI模型的物理层，因此只能连接具有相同物理层协议的网络。当网络负载较重，网段间使用不同的访问方式，或需要数据过滤时，不能使用中继器。8/25/202258二、计算机网络6网络的互联设备2）集线器（Hub）Hub是计算机网络中连接多个计算机或其他设备的连接设备，是对网络进行集中管理的最小单元。英文Hub就是中心的意思，像树的主干一样，它是各分支的汇集点。Hub是一个共享设备，主要提供信号放大和中转的功能，它把一个端口接收的所有信号向所有端口分发出去。一些集线器在分发之前将弱信号加强后重

22、新发出，一些集线器则排列信号的时序以提供所有端口间的同步数据通信。8/25/202259二、计算机网络6网络的互联设备集线器有10M、100M共享式集线器，所有口共享10M或100M带宽；还有交换式的集线器，一般称为交换机，每个口都独占10M或100M的带宽，并且其多路交换功能也大大提高网络效率。 2）集线器（Hub）8/25/202260二、计算机网络6网络的互联设备3）网桥（Bridge）网桥也称桥接器，是连接两个局域网的存储转发设备，用它可以完成具有相同或相似体系结构网络系统的连接。8/25/202261二、计算机网络6网络的互联设备4）路由器（Router）路由器是开放系统互连（OSI

23、）协议模型的网络层中的分组交换设备（或网络层中继设备）。路中器可互连局域网和广域网，并且当网络上两端点间存在好几条通路时，路由器还可提供交通控制和筛选功能选择通路。8/25/202262二、计算机网络6网络的互联设备5）网关（Gateway）（也称协议转换器）网关又称信关，当异种网（指异种网络操作系统）互连，或局域网与大型机相连，以及局域网与广域网互连时，需要配置网关。网关具备路由器的全部功能，但主要是完成由于操作系统差异而引起的不同通信协议之间的转换。网关是在传输层及以上各层实现网络的互连。8/25/202263二、计算机网络7网络协议1）TCP/IP协议 传输控制协议（TCP）+网间协议（IP）。2）SNA协议 一种系统网络结构，目的是使IBM系列产品可以组成网络。3）DNA协议 一种数字网络结构，目的是使DEC系列产品可以组成网络。4）IPX/SPX协议是Novell公