数据的组织与管理

数据的组织与管理数据库技术数据库设计8.7数据库技术与数据库设计第一节数据的组织与管理

在管理信息系统中，大量的数据以一定的形式存放在各种存储介质中，数据的组织方式以及内在联系的表示方法直接决定着数据处理的效率。数据库Database文件1文件2文件n文件n-1记录1记录2记录n-1记录n数据项1数据项2数据项n-1数据项n…...…...…...姓名、性别等若干学生学生文件学生数据库一、数据组织的层次数据项多个字符组成一个词或者一个完整的数字不能再分成有意义的单位。记录与某个特殊对象或活动有关的所有数据项组成文件与某个特定主题相关的数据记录的集合。数据库(Database)综合的、相关的文件集合数据库中包括了数据，它们之间的联系示例：学生数据库的数据层次数据的层次举例文件数据项纪录数据库刘汉云数据库系统489包含：学生姓名、所选课程、学分及成绩的记录刘汉云（名字字段）学生数据库课程文件简历文件财务文件课程文件刘汉云数据库系统489李卓宇数据库系统485张昕阳数据库系统485图1数据的层次二、数据管理的内容企业建立和维护其信息资源的全部工作称为信息资源管理数据是一种资源，对它进行管理的过程称为数据管理。包括：数据收集存储维护加工处理安全保证组织检索第二节数据库技术应用程序1数据文件1应用程序2应用程序3数据文件2数据文件3存在问题：1、数据冗余与数据不一致性2、数据联系弱3、缺少数据字典，缺乏灵活性用户用户用户一、数据处理的发展传统文件处理系统数据库处理系统特点：应用程序1应用程序2应用程序3DBMS数据库中央数据库用户用户用户1、完善的数据字典和数据模型2、数据独立性3、方便的接口4、完整的数据控制功能5、提高了系统的灵活性对比方面文件系统数据库系统特点数据的管理者文件系统数据库管理系统数据面向的对象某一应用程序整个应用系统数据的共享程度共享性差,冗余度大共享性高，冗余度小数据的独立性独立性差高度的物理独立性和逻辑独立性数据的结构化记录内有结构整体结构化，用数据模型描述数据控制能力应用程序自己控制由数据库管理系统提供数据安全性、完整性、并发控制和恢复能力两种数据管理方式的对比银行数据库处理系统客户交易处理数据库管理系统核对帐户程序存款帐目程序分期贷款程序客户数据库..银行文件处理系统客户财务报表分期贷款程序帐户核对处理存款处理分期贷款处理贷款分析报告客户票据存款文件修改文件修改核对帐户核对程序分期贷款文件修改存款程序客户交易数据库系统的的诞生（20世纪60年年代末和70年代初）1、数据库管管理系统IMS(InformationManagementSystem)1968年研研制成功、1969年形形成产品的。IBM(InternationalBusinessMachine)层次数据模型型数据库是统一一管理的相关关数据的集合合。二、数据库系系统的产生与与构成2、DBTG报告美国数据系统统语言协会（ConferenceOnDataSystemLanguage）下属的数据库库任务组（DatabaseTaskGroup）发表了若干个个报告，奠定定了数据库的的很多概念、、方法和技术术。网状数据模型型3、1970年，IBM公司的研究员员发表了论文““大型共享数数据库的关系系模型”，为为关系数据库库的发展奠定定了理论基础础。关系数据模型型数据库系统是由计算机系系统、数据、、数据库管理理系统和有关关人员组成的的具有高度组组织的总体。。1、计算机系系统(支持数数据库系统的的硬件和软件件环境)2、数据库（（Database）3、数据库管管理系统(DBMS)4、人员·数据库管理理员·系统程序员员·用户数据库强调数据数据库管理系系统是系统软件数据库系统强强调的是系统数据库系统的的构成数据模型数据库不仅存存放数据，而而且还要存放放数据和数据据之间的联系系。表示数据和数数据之间的联联系的方法称称为数据模型。（1）表示数据（2）数据之间的的关系层次模型（HierarchicalModel）用树形结构表表示客观事物物之间联系的的模型。ABCDEF仓库号城市面积仓库仓库号器件号数量库存仓库号职工号工资职工职工号供应商号订购单号订购日期订购单网状模型(NetworkModel)用网络结构表表示客观事物物之间联系的的数据模型。。关系模型(RelationalModel)用二维表表示示实体与实体体之间联系的的模型。仓库号城市面积WH1北京370WH2上海500WH3广州200仓库器件号器件名称P1显示卡P2声卡P3解压卡P4散热风扇器件器件仓库库存仓库号城市面积WH1北京370WH2上海500WH3广州200仓库器件号器件名称P1显示卡P2声卡P3解压卡P4散热风扇仓库号器件号数量WH1P2675WH1P3250WH1P4340WH2P1280WH2P2200WH2P4270WH3P2500WH3P1330器件库存器件仓库库存美国IBM公司的E.F.Codd，从1970年年起连续发表表了多篇论文文，提出关系系模型，奠定定了关系数据据库的理沦基基础。仓库号器件号数量WH1P2675WH1P3250WH1P4340WH2P1280WH2P2200WH2P4270WH3P2500WH3P1330库存器件仓库库存三、关系数据据模型(RelationalModel)2、元组。表中一行称称为一个元组组。3、属性。表中一列称称为一个属性性。给每列起起一个名即为为属性名。4、主码(PrimaryKey，也称主关键字字)。1、关系。一个关系对对应于一张二二维表。5、域。属性性的取值范围围。6、分量。元元组中的一个个属性值。7、关系模式式。对关系的的描述，用关关系名(属属性1，属性性2，…属性性n)来表示。eg.库存（仓库号号，器件号，，数量）仓库（仓库号号，城市，面面积）第三节数数据库的设计计3.1数据库设计概概述3.2概念结构设计计（ER图）3.3逻辑结构设计计（关系模式式）3.4物理结构设计计一、数据库设设计的主要内内容现实世界观念世界数据世界人们头脑之外外的客观世界界，它包含客客观事物及其其相互联系信息世界，是是现实世界在在人们头脑中中的反映现实世界中的的事物及其联联系，在数据据世界中用数数据模型描数据库设计的的步骤现实世界观念世界数据世界用户需求分析析概念结构设计计逻辑结构设计计物理结构设计计E-R图数据模型概念结构设计计逻辑结构设计计信息的转换客观事事物类：事物相相关性质集集合人实体实实体集集合及实实体联系相相关关属性集合加工、转换数文文件件据记记录录库相相关关数据项集合合加工转换存储二进制数据集集合结构计算机世界DBMS数据世界DBMS的数据模型信息世界认识选择描述述现实世界E-R模型3.1数据库设计概概述3.2概念结构设计计（ER图）3.3逻辑结构设计计（关系模式式）3.4物理结构设计计二、实体联系系模型(E-R模型)实体联系模型型反映的是现现实世界中的的事物及其相互联系。图书作者写作出版社类别页数ISBN*书名姓名出生地身份证号*定稿时间价格1、实体(Entity)描述客观事物物的概念实体名称表示方法：2、属性"属属性"指实体体具有的某种种特性。表示方法：属性实体名称属性1属性2属性n3、联系现现实世界界的事物总是是存在着这样样或那样的联联系联系表示方法：实体1实体2联系联系的类型设A，B为两个包含若若干个体的总总体，1、一对一联联系如果对于A中的一个实体体，B中至多有一个个实体与其发发生联系，反反之，B中的每一实体体至多对应A中一个实体，，则称A与B是一对一联系系。系系主任任职11病区科室主任任职112、一对多联联系如果对于A中的每一实体体，实体B中有一个以上上实体与之发发生联系，反反之，B中的每一实体体至多只能对对应于A中的一个实体体，则称A与B是一对多联系系。AB联系1n教研室教师联系1n3、多对多联联系如果A中至少有一实实体对应于B中一个以上实实体，反之，，B中也至少有一一个实体对应应于A中一一个个以以上上实实体体，，则则称称A与B为多多对对多多联联系系。。AB联系mn教师学生教学mnE——R图建建模模实体体及及其其联联系系概念念模模型型E——R图E——R图绘绘制制图书书作者者写作作出版版社社类别别页数数ISBN*书名名姓名名出生生地地身份份证证号号*定稿稿时时间间价格格1、、利利用用分分类类、、聚聚集集、、概概括括等等方方法法抽抽象象出出实实体体，，并并一一一一命命名名。。2、描述述实体之之间的联联系3、实体体属性和和联系属属性的说说明构造E-R图应注意意的问题题：1、注意标标识实体体属性中中的关键字；2、如果所所处理的的对象是是一个比比较大的的系统，，则应该该先画出出各个部部门的子子E-R图，然后后再合并并同类实实体，消消除冗余余。3、对于一一个特定定的应用用处理对对象，所所构造的的E-R模型可能能不是唯唯一的。。3.1数据库库设计计概述述3.2概念结结构设设计（（ER图）3.3逻辑结结构设设计（（关系系模式式）3.4物理结结构设设计三、ER图向关关系数数据模模型的的转换换回顾实体实实体集集合及实实体体联系相相关关属性性集合合加工、、转换换数文文件件据记记录录库相相关关数据据项集集合数据世世界DBMS的数据据模型型信息世世界E-R模型eg.库存（（仓库号号，器件号号，数量量）仓库（（仓库号号，城市市，面面积））关系模模式对关系系的描描述，，用关关系名名(属性性1，，属性性2，，…属属性n)来表示示。转换过过程示示意图图E-R图关系模模型1、、实体体相应转转换为为一个个关系系，实实体名名称作作为关关系名名称，，该关关系包包括对对应实实体的的全部部属性性，并并确定定出该该关系系的关关键字字。转换方方法和和原则则2、联联系a.联系具具有属属性：联系名名作为为关系系名，，发生生联系系的实实体的的主关关键字字作作为联联系的的主关关键字字。b.联系不具有有属性：不带有属性性的联系可可以去掉。。转换举例一一厂长号*姓名年龄厂长厂号*厂名地点工厂管理11厂长（厂长长号，姓名名，年龄））工厂（厂号号，厂名，，地点）管理（厂号号，厂长号号）转换举例二二仓库号*地点面积仓库货号*品名价格产品存放1n仓库（仓库库号，地点点，面积））产品（货号号，品名，，价格）数量存放（仓库库号，货号号，数量））转换举例三三学号*姓名年龄学生课程号*课程名学时数课程学习mn学生（学号，姓名，年年龄）课程（课程程号，课程程名，学时时数）成绩学习（学号号，课程号号，成绩））3.1数据库设计计概述3.2概念结构设设计（ER图）3.3逻辑结构设设计（关系系模式）3.4物理结构设设计物理结构设设计是为数数据模型在在设备上选选定合适的的存储结构构和存取方方法，以获获得数据库库的最佳存存取效率。。数据库的的物理结构构设计就是是对一个给给定的逻辑辑结构选取取一个最适适合应用环环境的物理理结构的过过程。四、数据据库的物物理结构构设计1、确定库库文件的的组织形形式如选用顺顺序文件件组织形形式、索索引文件件组织形形式等。。2、存取路径的的选择对同一个数据据提供多条存存取路径。物物理设计要确确定应该建立立哪些存取路路径。3、确定数据存存放位置为了提高系统统性能，数据据应该根据应应用情况将易易变部分和稳稳定部分、经经常存取部分分和存取频率率较低的部分分分开存放。。例如将易变变的、存取频频繁的数据存存放在高速存存储器上;稳定的、存取取频度小的数数据存放在低低速存储器上上。测试题1、有关信息息的说法，正正确的是（）A、信息是关于主主观愿望、不不可通讯的知知识B、信息是人类思思维活动的结结果C、信息是可以通通讯的D、信息可以分为为战术信息、、管理信息和和数字信息C2、信息与数据据的关系是（）A、信息是数据的的载体B、、数据据决决定定于于信信息息C、、信息息与与数数据据的的含含义义是是相相同同的的D、、数据据是是信信息息的的表表达达形形式式D3、管管理理信信息息系系统统是是（）A、、计算算机机系系统统B、、数据据处处理理系系统统C、、办公公自自动动化化系系统统D、、人机机交交互互系系统统D4、决决策策问问题题的的类类型型包包括括（）A、、结构构化化决决策策和和半半结结构构化化决决策策B、、优化化决决策策和和结结构构化化决决策策C、、组织织结结构构和和非非组组织织结结构构D、、结构化决决策、非非结构化化决策和和半结构构化决策策D5．在数数据库设设计中，，根据用用户要求求，一般般先建立立能反映映不同实实体间存存在的各各种联系系，即E－R图图。如果果一个教教师可指指导多名名研究生生，且一一名研究究生可由由多位教教师指导导，那么么指导教教师与研研究生间间的这种种指导联联系便是是（））A．自联联系B．一对对一（1：1））C．．一对多多（1：：N）D．多多对多（（M：N）D6．信息中中包含信信息量的的大小是是由（）决定的A．消除不确确定程度度B．消除不精精确程度度C．消除不可可靠程度度D．消除不真真实程度度A6．数据组组织的层层次由高高到低的的顺序是是（））A．数据项、、记录、、文件、、数据库库B．数据库、、文件、、数据项项、记录录C．数据项、、文件、、记录、、数据库库D．数据库、、文件、、记录、、数据项项D7．有一““职工基基本情况况”的数数据库文文件，其其记录由由“职工工号”、、“姓名名”、““性别””、“年年龄”、、“籍贯贯”等数数据项组组成，其其中主键键为（）A．年龄B．性别C．姓名D．职工号D解释下列列E—R模型图中中各图形形和线条条代表的的含义，，并将其其转化为为关系模模式nm学生课程选课学分课程号*课程名年龄姓名性别学号*设计题如果一个个供应商商可向多多个顾客客供应零零件，一一个顾客客可买多多种零件件，每种种零件可可被多个个顾客购购买，一一个顾客客可购买买多个供供应商的的零件。。请你画画出能满满足上述述联系的的E－R图（注：：这里涉涉及到三三个实体体）9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。12月-2212月-22Saturday,December24,202210、雨雨中中黄黄叶叶树树，，灯灯下下白白头头人人。。。。05:52:2405:52:2405:5212/24/20225:52:24AM11、以我我独沈沈久，，愧君君相见见频。。。12月月-2205:52:2405:52Dec-2224-Dec-2212、故故人人江江海海别别，，几几度度隔隔山山川川。。。。05:52:2405:52:2405:52Saturday,December24,202213、乍见翻翻疑梦，，相悲各各问年。。。12月-2212月-2205:52:2405:52:24December24,202214、他乡生白发发，旧国见青青山。。24十二月月20225:52:24上午05:52:2412月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。。十二二月月225:52上上午午12月月-2205:52December24,202216、行动出出成果，，工作出出财富。。。2022/12/245:52:2405:52:2424December202217、做前，，能够环环视四周周；做时时，你只只能或者者最好沿沿着以脚脚为起点点的射线线向前。。。5:52:24上午午5:52上上午午05:52:2412月月-229、没有有失败败，只只有暂暂时停停止成成功！！。12月月-2212月月-22Saturday,December24,202210、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。05:52:2405:52:2405:5212/24/20225:52:24AM11、成功就是是日复一日日那一点点点小小努力力的积累。。。12月-2205:52:2405:52Dec-2224-Dec-2212、世间成成事，不不求其绝绝对圆满满，留一一份不足足，可得得无限完完美。。。05:52:2405:52:2405:52Saturday,December24,202213、不知香积寺寺，数里入云云峰。。12月-2212月-2205:52:2405:52:24December24,202214、意意志志坚坚强强的的人人能能把把世世界界放放在在手手中中像像泥泥块块一一样样任任意意揉揉捏捏。。24十十二二月月20225:52:24上上午午05:52:2412月月-2215、楚楚塞塞三三湘湘接接，，荆荆门门九九派派通通。。。。。。十二二月月225:52上上午午12月月-2205:52December24,202216、少少年年十十五五二二十十时时，，步步行行夺夺得得胡胡马马骑骑。。。。2022/12/245:52:2405:52:2424December202217、空空山山新新雨雨后后，，天天气气晚晚来来秋秋。。。。5:5