物流信息技术 3 物流数据存储技术

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项目三物流数据存储技术任务一数据库技术的认知1.数据库技术的定义一、数据库技术概述

数据库技术是通过研究数据库的结构、存储、设计、管理以及应用的基本理论和实现方法，并利用这些理论来实现对数据库中的数据进行处理、分析和理解的技术。即：数据库技术是研究、管理和应用数据库的一门软件科学。数据对象人工管理阶段文件系统阶段数据库系统阶段20世纪50年代以前50年代后期到60年代中期20世纪60年代后期2.数据库技术的发展硬件：外存只有纸带、卡片、磁带，没有直接存取设备；软件：没有操作系统及管理数据的软件（实际上，当时还未形成软件的整体概念）；数据：数据量小，数据无结构，由用户直接管理，而且数据间缺乏逻辑组织，数据依赖于特定的应用程序，缺乏独立性（1）人工管理阶段一、数据库技术概述2.数据库技术的发展应用程序A1应用程序A2应用程序An数据集S1数据集S2数据集Sn……硬件：磁鼓、磁盘等直接存取数据的存储设备；软件：操作系统及管理数据的软件——文件管理系统出现，能把计算机中的数据组织成相互独立的数据文件；数据：实现了数据记录内的结构化，即设计出了记录内各种数据间的关系。整体无结构的，数据面向特定的应用程序，共享性，独立性差，且冗余度大，管理和维护的代价大。（2）文件系统阶段一、数据库技术概述2.数据库技术的发展应用程序A1应用程序A2应用程序An数据集S1数据集S2数据集Sn文件系统……硬件：出现了大容量磁盘，存储容量大大增加且价格下降。数据库的特点是;

软件：专业的数据管理软件——数据库管理系统（DBMS）；数据：数据面向全局，具有整体的结构性，共享性高，因此冗余度小，具有一定的程序与数据间的独立性，并且实现了对数据进行统一的控制。（3）数据库系统阶段一、数据库技术概述2.数据库技术的发展应用程序A1应用程序A2应用程序An数据库数据库管理系统…主要由数据库、用户、软件和硬件四部分组成。（1）数据库一、数据库技术概述3.数据库系统的组成特点说明集成性

把某特定应用环境中的各种应用相关的数据及其数据之间的联系全部地集中地并按照一定的结构形式进行存储，或者说数据库是若干个单个性质不同的数据文件的统一的数据整体。共享性

数据库中的数据可为多个不同的用户所共享，即多个不同的用户，使用多种不同的语言，为了不同的应用目的，而同时存取数据库中的数据，即多用户系统。数据库是长期存储在计算机内有组织的共享的数据的集合。（2）用户一、数据库技术概述3.数据库系统的组成用户是指使用数据库的人，即对数据库的存储、维护和检索等操作。用户种类说明终端用户主要是使用数据库的各级管理人员、工程技术人员、科研人员，一般为非计算机专业人员。应用程序员负责为终端用户设计和编制应用程序，以便终端用户对数据库进行存取操作。数据库管理员（DBA）DBA是指全面负责数据库系统的“管理、维护和正常使用的”人员，主要职责有：参与数据库设计的全过程，决定数据库的结构和内容；定义数据的安全性和完整性，负责分配用户对数据库的使用权限和口令管理；监督控制数据库的使用和运行，改进和重新构造数据库系统。（3）软件一、数据库技术概述3.数据库系统的组成数据库系统软件指主要指支持数据库运行的操作系统（例如Windows系列）、数据库应用系统和数据库管理系统。数据库应用系统数据库管理系统操作系统硬件（4）硬件（Hardware）数据库的硬件指存储和运行数据库系统的硬件设备，主要指计算机硬件系统。用户一、数据库技术概述4.数据库管理系统数据库管理系统是对数据进行管理的系统软件，它是数据库系统的核心组成部分，主要是把用户抽象的逻辑数据处理转换成计算机中的具体的物理数据的处理。组成部分功能语言编译处理程序DBMS具有定义数据库结构、实现对数据库的基本操作的功能。这些功能由数据定义语言（DDL）和操纵语言（DML）来完成。而语言编译处理程序就是将这些语言翻译成计算机能执行的命令程序。安全性控制程序防止未被授权的用户存取数据库中的数据。通信控制程序实现用户程序与DBMS间的通信。完整性控制程序检查完整性约束条件，确保进入数据库中的数据的正确性、有效性和相容性。一、数据库技术概述4.数据库管理系统组成部分功能并发控制程序协调多用户、多任务环境下各应用程序对数据库的并以操作，保证数据的一致性。数据存取和更新程序实施对数据库数据的检索、插入、修改、删除等操作。系统总控程序是DBMS运行程序的核心，用于控制和协调各程序的活动。装配程序完成初始数据库的数据装入；重组程序当数据库系统性能变坏时（如查询速度变慢），需要重新组织数据库，重新装入数据。系统恢复程序当数据库系统受到破坏时，将数据库系统恢复到以前某个正确的状态。数据字典指对数据的数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑、外部实体等进行定义和描述的集合，也是访问数据库的接口。续表二、数据模型1.数据模型的组成数据模型是模型的一种，是现实世界数据特征的抽象，通常由数据结构、数据操作和数据的约束条件三个要素组成。二、数据模型2.数据库中的数据模型数据库系统中的数据模型是直接描述数据库中数据的逻辑结构，也被称为结构数据模型，是具体的DBMS所支持的数据模型。（1）层次模型ABCDEFABCE（2）网状模型二、数据模型2.数据库中的数据模型（3）关系模型订单代号客户代号订购日期运费D001K00103/12/03300D002K00203/12/l050D003K00104/04/05100D004K00204/04/2080D005K00303/12/20100二、数据模型2.数据库中的数据模型三种数据模型的优缺点名称优点缺点层次模型存取方便且速度快；结构清晰，容易理解；数据修改和数据库扩展容易实现；检索关键属性十分方便。结构呆板，缺乏灵活性；同一属性数据要存储多次，数据冗余大；不适合拓扑空间数据的组织网状模型能明确而方便地表示数据间的复杂关系；数据冗余小。网状结构的复杂，增加了用户查询和定位的困难；需要存储数据间联系的指针，使得数据量增大；数据的修改不方便。关系模型结构特别灵活，概念单一，满足所有布尔逻辑运算和数学运算规则形成的查询要求；能搜索、组合和比较不同类型的数据；增加和删除数据非常方便；具有更高的数据独立性、更好的安全保密性。数据库大时，查找满足特定关系的数据费时；对空间关系无法满足。三、数据仓库与数据挖掘1.数据仓库（DataWarehouse）针对某些主题的历史数据进行分析，支持管理决策。（1）数据仓库的定义

为了提高效率，将分析数据从事务处理环境中提取出来，并重新组织、转换，将其移动到单独的数据库中，该数据库就是数据仓库。

数据仓库可以定义为：面向主题的、集成的、不可更新的、随时间变化的数据集合，用于支持企业的决策分析过程。三、数据仓库与数据挖掘1.数据仓库（DataWarehouse）（2）数据仓库的体系结构数据仓库的体系结构主要包括数据源、数据存储与管理、联机分析处理（OLAP）服务器及前段工具等外部数据业务数据系统文档资料数据源抽取、清理装载、刷新数据仓库管理系统元数据管理数据仓库检测与维护数据集市数据存储与管理服务OLAP服务器数据分析数据报表数据挖掘前端工具与应用三、数据仓库与数据挖掘2.数据挖掘数据挖掘（DataMining，简称DM）就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。经典的数据挖掘案例

世界著名商业零售连锁企业沃尔玛拥有世界上最大的数据仓库系统。

一个意外的发现是：“跟尿布一起购买最多的商品竟是啤酒！”这是数据挖掘技术对历史数据进行分析的结果，反映数据内在的规律。四、大数据时代的物流所谓大数据就是指一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面大大超出了传统数据库软件工具能力范围的数据集合，具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大特征。大数据核心的价值就是在于对于海量数据进行存储和分析四、大数据时代的物流大数据能够让物流企业能够有的放矢，可以做到为每一个客户量身定制符合他们自身需求的服务。（1）市场预测

大数据反映市场的需求变化，从而对产品进入市场后的各个阶段作出预测。（2）物流中心的选址

针对这一类问题，可以利用大数据中分类树的方法来解决。（3）优化配送线路制定最合理的配送线路。（4）仓库储位优化

合理的安排商品储存位置对于仓库利用率和搬运分拣的效率。任务二数据库技术的设计与应用一、关系数据库

1.关系数据库关系数据库是建立在关系数据库模型基础上的数据库，它借助于集合代数等概念和方法来处理数据库中的数据。一、关系数据库

2.关系数据模型（1）关系。关系模型的数据结构是一个“二维表框架”（即关系模式）组成的集合，所以关系模型是“关系框架”的集合。客户代号姓名性别电话K001张三002李四003王老五004刘二麻子005马大炮架结构：客户（客户代号，姓名，性别，联系方式）一、关系数据库

2.关系数据模型

（2）元组。表格中的一行，如订单表中的一张订单记录即为一个元组。

（3）属性。表格中的一列，相当于记录中的一个字段，如客户表中有4个属性（客户代号，姓名，性别，联系方式）。

（4）关键字。可唯一标识元组的属性或属性集，也称为关系键或主码，如客户表中客户代号可以唯一确定一个客户，为客户关系的主码。

（5）域。属性的取值范围，如性别的域是（男，女）。

（6）分量。每一行对应的列的属性值，即元组中的一个属性值。

（7）关系模式。对关系的描述，一般表示为：关系名（属性1，属性2，……属性n）一、关系数据库

3.关系数据库的优缺点

优点：

（1）与非关系模型数据库不同，关系数据库的关系模型有较强的数学理论根据。（2）数据库的数据结构简单、清晰，用户易懂易用，不仅用关系描述实体，而且用关系描述实体间的联系。（3）关系模型的存取路径对用户透明，具有更高的数据独立性、更好的安全保密性；同时，也简化了程序员的工作和数据库建立、开发的工作。

缺点：查询效率往往不如非关系模型，因此必须对用户的查询表示进行优化，增加了开发负担。二、关系数据库的设计

1.三个世界的划分现实世界信息世界认识抽象计算机世界信息模型数据模型

2.信息世界中的基本概念

（1）实体。客观存在并且可以相互区别的“事物”称为实体。实体，如一个学生，一本书，一辆汽车；抽象的事件，如一堂课，一次比赛等。（2）属性。实体的某一特性称为属性。如学生实体有学号、姓名、年龄、性别、系等方面的属性。属性有“型”和“值”之分，“型”即为属性名，如姓名、年龄、性别是属性的型；“值”即为属性的具体内容，如（990001，张立，20，男，计算机），这些属性值的集合表示了一个学生实体。（3）实体型。若干个属性型组成的集合可以表示一个实体的类型，简称实体型。如学生（学号，姓名，年龄，性别，系）就是一个实体型。（4）实体集。同型实体的集合称为实体集。如所有的学生、所有的课程等。

二、关系数据库的设计

2.信息世界中的基本概念（5）键。能唯一标识一个实体的属性或属性集称为实体的键，如学生的学号。但是，学生的姓名可能有重名，不能作为学生实体的键。（6）域。属性值的取值范围称为该属性的域，如学号的域为6位整数，姓名的域为字符串集合，年龄的域为小于40的整数，性别的域为（男，女）。

（7）联系。现实世界中，事物内部以及事物之间是有联系的，这些联系同样也要抽象和反映到信息世界中来，在信息世界中将被抽象为实体型内部的联系和实体型之间的联系。1:11:nm:n二、关系数据库的设计

3.计算机世界中的基本概念（1）字段。对应于属性的数据称为字段，也称为数据项。字段的命名往往和属性名相同。如学生有学号、姓名、年龄、性别、系等字段。（2）记录。对应于每个实体的数据称为记录。如一个学生（990001，张立，20，男，计算机）为一个记录。（