甘仞初管理信息系统(第二版)-第2章

普通高校”十一五”国家级规划教材管理信息系统第2版教案(PPT演示文件2)

主编甘仞初参编冯海旗颜志军龙虹机械工业出版社管理信息系统

目录第1章信息系统导论第2章信息系统的技术基础第3章信息系统的结构与类型第4章信息系统的建设(上)第5章信息系统的建设(下)第6章信息系统的应用管理信息系统第2章信息系统的技术基础本章讨论计算机硬、软件系统、网络系统与数据管理的基本知识，为需要这方面知识的读者提供学习信息系统的信息技术基础。本章的主要内容有：计算机系统的基本结构与类型，硬件、软件系统的结构和发展趋势，计算机网络的组织、主要功能结构与类型，互联网及其应用，数据组织的层次，数据库系统的信息模型和数据模型，数据库系统的结构，关系数据库，数据仓库与数据挖掘技术概述。第2章目录2.1计算机系统2.2计算机网络技术基础2.3数据管理2.1计算机系统1946年，世界上第一台电子计算机ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorandCalculator，电子数值积分和计算器）诞生，它标志着计算工具随着世界文明的进步飞跃到一个崭新的阶段。计算机器件从电子管到晶体管，再从分立元件到集成电路以至微处理器，促使计算机的发展出现了几次飞跃。依据硬件设备的发展水平，计算机的发展大致经历了五个阶段，或称为五个时代。2.1.1

计算机的发展2.1.1计算机的发展(2)表2-1计算机的发展史1946年至20世纪50年代末电子管计算机20世纪50年代末至60年代中期晶体管计算机20世纪60年代中期至70年代中期集成电路计算机20世纪70年代末至今大规模和超大规模集成电路计算机20世纪80年代开始智能计算机2.1.2计算机系统的类型一、超级计算机（Super-computer）有时也称为巨型计算机，是一种极为复杂而功能强大的计算机，其强大功能源于它能够在一秒钟之内进行几十亿甚至于几百亿次计算，某些巨型机甚至可达上千亿次。

二、大型计算机（Mainframe）大型机是专门为适应高速计算和大容量存储器的要求而设计的，其运算速度可达每秒钟几百万次，支持成百上千的本地和远程用户同时利用系统的各种资源进行大量的数据处理。三、小型计算机（Mini-computer）小型机具有较强的集中处理能力，而且具有很强的通信处理能力，可支持数十个本地及远程用户同时进行联机数据处理。2.1.2计算机系统的类型(2)四、微型机（Microcomputer）微型机是利用大规模集成电路技术，将计算机的一些主要功能部件，如运算器、控制器、存储器以及外部设备的控制电路等组合在若干块集成电路芯片上，将这些芯片组装成一台功能完整的微型计算机。五、工作站（Workstation）工作站作为小型机微型化的产物，也成为一种日益流行的新机种。工作站不仅数据处理速度快、存贮量大，并且具有突出的网络互连功能、快速的数学运算和强大的图形、图像处理功能2.1.3计算机中的数据表达方式计算机中采用的是二进制数据表达方式。在计算机内部，为了能够对数据进行处理，所有的数字、字符、符号、文字和图像都必须以二进制数的形式表达，即以0和1来表达。计算机系统中最小的数据操作单元为一位二进制数，称之为一个比特（bit），只能取值0或1。在计算机中数据存储的基本单位称为字节（Byte），一个字节由8个比特组成，可以表达一个十进制数、一个字符、一个符号或图像的一部分。2.1.4计算机系统的硬件设备一、计算机系统的基本结构每一个计算机系统在功能上都是由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成的，运算器和控制器合称为中央处理单元（CentralprocessingUnit,CPU）。当前大部分计算机，特别是微型计算机各部件之间是用总线（BUS）相连接。各部件之间传输的信息可分为三种类型：数据（包括指令）、地址和控制信号。2.1.4计算机系统的硬件设备(2)一、计算机系统的基本结构存储器运算器控制器输出设备输入设备数据流控制流CPU2.1.4计算机系统的硬件设备（3）二、中央处理单元中央处理单元（CentralprocessingUnit,CPU），是计算机系统的核心，它由运算器和控制器两部分组成。运算器又称算术逻辑单元ALU（ArithmeticLogicUnit）是计算机对数据进行加工处理的部件。控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器和操作控制器等组成，它是计算机系统的神经中枢。2.1.4计算机系统的硬件设备（4）三、存储器存储器是计算机中用于存储数据和程序的部件，一般分主存储器（内存）和辅助存储器（外存）两类。主存储器中，能够按地址直接存取存储器中任意位置的数据，因此也被称为随机存储器（RandomAccessMemory,RAM）外存储器作为一种辅助存储设备，外存储器的容量可以做得很大外存只能与内存交换信息，不能被计算机系统的其它部件直接访问。2.1.4计算机系统的硬件设备（5）三、存储器(2)还可以按存储介质的不同，将存储器分为半导体存储器、磁存储器和光存储器。也可以按照存取方式将存储器分为随机存取存储器（如RAM）、只读存储器（如ROM）、可编程只读存储器（ProgrammableReadOnlyMemory,PROM）、可擦除只读存储器（EraseableProgrammableReadOnlyMemory,PROM）等不同类型。存储器存储量的大小用存储数据的字节数(Bytes)来衡量。常用的存储单位有：1Byte=8bits;1KB=1024Bytes;1MB=1024KB;1GB=1024MB;1TB=1024GB2.1.4计算机系统的硬件设备（5）四、输入/输出设备使计算机从外部获得信息的设备称为输入设备。使计算机从外部获得信息的设备称为输入设备，常用的输入设备有键盘、鼠标器、光笔、扫描仪、话筒等。把计算机处理信息的结果用人们能够识别的形式表现出来的设备称为输出设备，常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、音响等。输出设备的作用是将计算机信息处理得到的二进制代码信息转换成人们能够直观地理解和使用的形式。信息技术的发展大大扩展了一些设备的功能，使得它具备输入输出的两种属性。如各种应用系统所采用的触摸屏信息终端，它既是输入设备又是输出设备。2.1.5计算机软件系统一、计算机软件的概念与结构计算机软件（ComputerSoftware），也称软件，指计算机系统中的程序及其文档。软件是计算机系统构成的重要组成部分。通常将计算机软件主要分为系统软件和应用软件两大类。系统软件（SystemSoftware）是负责管理计算机系统中各种独立的硬件，使得它们可以协调工作，并为各种数据处理提供基础功能。应用软件（ApplicationSoftware）是用来完成用户所要求的数据处理任务或实现用户特定功能的程序。系统软件和应用软件可进一步划分为若干个类别。2.1.5计算机软件系统（2）一、计算机软件的概念与结构(2)计算机软件系统软件专用应用软件操作系统语言处理程序数据库管理系统通用应用软件应用软件通信管理程序计算机软件的分类2.1.5计算机软件系统（3）一、计算机软件的概念与结构(3)各类计算机软件所处的层次是不同的，它们之间的层次关系可以借助下图所示的“圈图”进行说明。软件的层次结构图（圈图）2.1.5计算机软件系统（4）二、操作系统操作系统的基本功能：分配和调度计算机内部的各种资源，安排和执行数据处理的基本操作，监控系统的运行。操作系统的类型：根据其使用环境和对作业的处理方式，操作系统的基本类型有：批处理操作系统分时操作系统实时操作系统个人计算机操作系统网络操作系统分布式操作系统。2.1.5计算机软件系统（5）二、操作系统(2)操作系统的功能：从资源管理和用户接口的角度看，操作系统的基本功能包括：CPU管理存储管理设备管理文件管理用户接口管理2.1.5计算机软件系统（6）三、程序设计语言程序设计语言（ProgrammingLanguage）是一组用来定义计算机程序的语法规则。通常我们将程序设计人员用程序设计语言编写出来的程序称为源程序，将可以直接由计算机执行的程序称为目标程序或可执行程序，编译系统是将源程序翻译成目标程序的特殊程序。编译程序运行源程序编译程序目标程序输入数据运行结果程序的编译与运行过程2.1.5计算机软件系统（7）三、程序设计语言程序设计语言的主要类型有：机器语言汇编语言高级语言第四代语言（4GL）面向对象的程序设计语言标记语言2.1.5计算机软件系统（11）四、系统开发工具

软件开发工具的范围大致可以描述为：在高级程序设计语言的基础上，为提高软件开发的质量和效率，从规划、分析、设计、测试、成文和管理各方面，对软件开发者提供各种不同程度的帮助的一类广泛的软件。在高级程序设计语言之后，软件技术进一步发展的产物；目的在于在开发软件过程中给予人们各种不同方面、不同程度的支持或帮助；支持软件开发的全过程，而不是仅限于编码或其他的特定工作阶段。2.1.5计算机软件系统（12）五、中间件

中间件能够使应用系统相对独立于计算机硬件和操作系统平台。利用中间件可大幅提高应用软件系统的开发效率，增强系统稳定性，同时具有良好的伸缩性与可扩展性。中间件可分为仿真/屏幕转换中间件、数据访问中间件、远程过程调用中间件、消息中间件、交易中间件、对象中间件等。

2.1.6计算机系统的发展趋势一、高性能计算机美国研制高性能计算机的顶尖科学家托玛斯·斯特林提出了千万亿次超高性能计算机的轮廓，认为千万亿次超高性能计算机将采用超导处理器，机内通信也采用超导技术；存储器分几个层次，其中有光全息存储，采用多线程技术。二、量子计算机——新的发展方向顾名思义，量子计算机就是以量子力学原理直接进行计算的计算机。量子计算机结合了21世纪许多杰出的发现和成果，实现量子计算机是二十一世纪科学技术的最重要的目标之一。2.1.6计算机系统的发展趋势（2）三、网格计算（GridComputing）技术网格是将分布在不同地理位置的计算资源包括CPU、存储器、数据库等，通过高速的互联网组成充分共享的资源集成，从而提供一种高性能计算、管理及服务的高性能计算资源。网格正在朝着标准化、大型化和技术融合的方向发展，使得高性能计算资源能更好地被共享使用。四、微计算机的发展CPU高效能、多核化新标准提升内存性能存储技术智能化2.1.6计算机系统的发展趋势（3）五、计算机软件系统的发展趋势软件技术的发展正进入一个变革性的阶段。软件开发工具的完善和发展将促进软件开发的高速度和高质量。软件开发能力大大提高，软件变得越来越容易使用，越来越图形化、功能越多性能也越高。复杂、庞大的软件系统需要高性能、高配置的硬件支持，特别是大量内存、外存和快速显示器的支持。2.2计算机网络技术基础一、计算机网络的组成计算机网络是将地理位置不同、并具有独立功能的多个计算机系统，通过通信设备和通信线路连接起来，以实现相互通信与资源共享的系统。计算机网络系统由主计算机系统、终端设备、通信设备和通信线路四大部分构成。计算机网络可以划分成资源子网和通信子网两级子网。2.2.1计算机网络的组成及主要功能2.2.1计算机网络的组成及主要功能（2）二、计算机网络的主要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2.2.2数据通信的基本概念一、数据通信过程数据通信系统是计算机网络的重要组成部分，其主要任务是将地理位置不同的计算机或终端设备连接起来，高效率地完成数据传输、信息交换和通信处理的任务。任意两台计算机之间进行数据通信的简化模型，如下图所示。数据通信系统简化模型计算机Ａ通信处理机数据信号数据信号通信处理机计算机Ｂ转换器转换器通信信道数据信号2.2.2数据通信的基本概念（2）二、数据通信系统的基本组成数据通信系统的基本组成要素为计算机、通信处理机、数据信号转换器、通信信道（即传输介质）及通信协议。三、数据通信的主要性能指标传输速率:bitspersecond----bps10Mbps

带宽:信道能够传送信号的频率宽度

误码率:衡量数据通信系统正常工作情况下的可靠性度量指标

2.2.3计算机网络的结构与类型一、网络拓扑结构网络中的节点相互连接的方式和形式称为网络拓扑，网络的拓扑结构主要有以下几种：星型结构环型结构总线结构在实际的应用中，网络的拓扑结构往往不是单一的，可能是几种结构的组合。2.2.3计算机网络的结构与类型（2）(a)星型结构(b)环型结构(c)总线结构网络拓扑结构2.2.3计算机网络的结构与类型（3）二、类型从网络的拓扑结构划分，可以分为集中式网络、分散式网络和分布式网络。

从网络的使用对象可分为公用网和专用网。

从网络的交换方法划分，可以将计算机网络分为电路交换、报文交换、分组交换和混合交换。从网络覆盖范围的大小，可以分为局域网、城域网、广域网和互联网。2.2.3计算机网络的结构与类型（4）三、局域网与广域网计算机局域网及其组成计算机局域网（LocalAreaNetwork,LAN），是在小范围内将许多数据通信设备以高速线路互连，进行数据通信的计算机网络。

局域网络一般由传输介质、网络适配器、网络服务器、用户工作站和网络软件等组成。2.2.3计算机网络的结构与类型（5）三、局域网与广域网计算机广域网及主要技术广域网（WideAreaNetwork,WAN）是能够将地理位置相距较远的多个计算机系统通过通信线路连接起来实现数据通信的计算机网络。广泛应用的广域网络技术有：数字程控交换机分组交换公共数据网综合业务数字网ISDN互联网（INTERNET）2.2.4网络体系结构与协议在数据交换过程中，应有一套数据交换所必须遵循的规则，按照彼此认可的规则行事，才能顺利进行通信。这些在通信过程中必须遵循的规则就是通信协议或规程（Protocol）。计算机网络系统功能强，规模庞大，为了简化通信功能的设计和实现，通常采用高度结构化的分层设计方法，将复杂的通信功能分解成一组功能明确、相对独立并且易于操作的层次功能，依靠各层次之间的功能组合，完成整个通信功能。分层结构中的每一层都有相应的协议，以指导本层功能的完成。网络的这种分层结构与各层协议的集合就构成了计算机网络的体系结构。2.2.4网络体系结构与协议（2）一、ISO/OSI参考模型国际标准化组织ISO在70年代后期提出的开放系统互连参考模型OSI（OpenSystemsInterconnection），简称为ISO/OSI参考模型，规定了一个七层的网络通信协议，七层协议的参考模型如下图所示:ISO/OSI参考模型只是为开放系统互连提供了一个概念上的功能性结构，模型中反映了通信结构多层次之间的基本逻辑关系，目的在于为计算机之间的互连提供一个标准框架。物理层协议数据链路层协议网络层协议传输层协议会话层协议表示层协议应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层主机A应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层主机B应用层协议2.2.4网络体系结构与协议（3）二、TCP/IP协议TCP/IP协议（传输控制协议/网际协议）是当今最流行、应用最广泛的事实上的工业标准。在TCP/IP体系结构中，网络模型被分为四层：应用层、传输层、网络层、网络接口层。TCP/IP中的几个关键概念：IP地址、IPv6、TCP协议(传输控制协议)、UDP协议（用户数据报协议）、FTP协议（文件传送协议）、HTTP协议、域名系统2.2.5互联网及其应用一、互联网的产生与发展互联网（Internet），又译为因特网，是由美国国防部于1969年建立的高级研究项目部门网——ARPANET网发展而来的。到九十年代初，网络规模急剧膨胀，已超出了NSF的管理与控制能力，网络进入了自我发展状态，形成了现在的互联网。在信息技术发展的推动和应用需求的牵引下，互联网也在发生着巨大变化，主要体现在：网络速度将逐渐提高覆盖范围不断扩大，并渗透到社会生活的各个方面更多的通信方式，包括有线和无线等管理和技术不断发展并且进一步规范化网络资源急剧膨胀2.2.5互联网及其应用（2）二、互联网的主要技术

超文本链接：超链接以非线性的方式将信息呈现给用户。统一资源定位器(URL)：使用数字和字母来代表网页文件在网上的唯一地址，从而帮助用户在互联网的信息海洋中查找到所需要的资料。浏览器与WEB服务器WEB浏览器最基本的功能是解释HTML文档，并把它们以正确的格式显示在用户的计算机上。

WEB服务器软件在主机上安装和运行，负责响应浏览器的请求，在指定位置查找所需的信息或资源，并将该信息或资源发送给WEB浏览器。

2.2.5互联网及其应用（3）二、互联网的主要技术（2）超文本标记语言（HTML）与可扩展标记语言（XML）HTML是一个简单的标记语言，它主要用来描述WEB文档的结构。

同HTML相比，XML没有太多固定的标签，而是允许用户根据需要自我创建自定义标签。页面技术层叠样单（CSS）技术是一种格式化网页的标准方式，它可以克服常规HTML网页不能同时为具有一定逻辑含义的多个内容设置统一格式的缺陷。层叠样式表CSS实现了格式和结构的分离，从而可对页面的布局给予更多的控制。

2.2.5互联网及其应用（4）三、互联网的基本功能通信交流电子邮件网上专题组或新闻组网上交谈远程主机登录信息检索与服务网络在线服务2.2.5互联网及其应用（6）四、互联网对企业组织的影响互联网为企业组织带来了新的机遇和挑战。互联网技术的广泛应用，引起了传统组织管理模式的变革，提高了组织的柔性，催生了新型的组织，降低了企业的管理与运营成本，提高了企业的管理控制能力与客户服务质量。2.3数据管理一、信息与数据信息就是事物之间相互联系、相互作用的状态的描述，它可以帮助我们消除对事物的不确定性。在信息处理中，信息载体上反映信息内容且可被接收者（人或机器）识别的物理符号称为数据。2.3.1数据管理概述2.3.1数据管理概述（2）二、数据组织的层次数据项：具有确定逻辑意义（即可描述信息内容）的数据的最小单位。记录：具有一定关系的数据项的一个有序集合。文件：同类记录的有序集合。数据库：数据库是存贮起来的相关数据的集合。2.3.2数据库技术与数据库系统一、数据库概述对客观世界的认识、描述是一个逐步的过程，可以有层次之分，它们分成三个层次：现实世界。它是客观存在的事物及其相互联系，客观存在的事物分为“对象”和“性质”两个方面，同时事物之间有广泛的联系。信息世界。它是客观存在的现实世界在人们头脑中的反映。数据世界。对信息世界中的有关信息经过加工、编码、格式化等具体处理，便进入了数据世界。

2.3.2数据库技术与数据库系统（2）客观事物的关系与性质实体联系属性数据库文件记录数据项现实世界信息世界数据世界简化转换一、数据库概述（2）2.3.2数据库技术与数据库系统（3）二、信息模型信息模型的要素实体（Entity）、属性（Attribute）、联系（Relationship）实体分为两个层次：个体和实体集（总体）。属性由属性名和属性值来描述。属性又可分为原子属性和可分属性。2.3.2数据库技术与数据库系统（4）二、信息模型（2）实体联系的基本类别

一对一联系。简示为1：1。一对多联系。简记为1：N。多对多联系。记为N：M。实体间的联系可以用下图表示。多对多联系一对多联系一对一联系ABBAAB2.3.2数据库技术与数据库系统（5）二、信息模型（3）信息模型的描述方法：实体—联系（E-R）方法

P.S.Chen于1979年提出了建立信息模型的一种方法：实体一联系方法（Entity-RelationshipApproach），简称E-R方法，应用此法建立的信息模型称之为E-R模型。E-R模型中使用的图形符号如下图a所示。某实体集及其属性的表示方法如图b所示。通常给某特定的实体集命名，其名称有可能选用某个或某几个能代表此实体集的属性名，也可以另取名称。下图c分别表示了某医院两实体集1：1，1：N，N：M联系的E-R图。2.3.2数据库技术与数据库系统（6）实体集属性联系连线图aE-R符号图属性1属性2属性3实体集图b实体属性图车间

管理联系车间主任车间

工作联系职工车间加工联系零部件(a)(b)(c)111NNM图c两实体集的E-R图2.3.2数据库技术与数据库系统（7）二、信息模型(4)E－R图还可以表示多个实体之间的联系。三个实体集两两之间均为多对多联系。其结构图如下图所示。

供应联系供应商工程项目零部件NML供应商联系图2.3.2数据库技术与数据库系统（8）三、数据模型数据模型与信息模型的关系信息模型和数据模型要素的对应关系如下：实体───记录；实体型───记录型；实体集───文件；个体───特定记录；属性───数据项；属性名───数据项型属性值───数据项值。2.3.2数据库技术与数据库系统（9）三、数据模型（2）层次模型有且仅有一个节点（实体集）无父（双亲）节点，这个节点即为树根，而其他节点有且仅有一个父节点。满足这两个条件的模型，即称为层次模型。A1B1B2B3C9C2C13C14C5C16层次结构图2.3.2数据库技术与数据库系统（10）三、数据模型（3）网状模型满足下列条件的数据模型称为网状模型：可以有一个以上的节点（记录型）无父节点；至少有一个节点的父节点多于一个。层次模型与网络模型的不同之处主要有两点：层次模型中，从子节点到父节点的联系是唯一的，而网状模型中可以是不唯一的。网状模型中，还允许两个记录型间有两种以上的联系。2.3.2数据库技术与数据库系统（11）三、数据模型（4）产品1产品2部件1部件2部件3零件1零件2零件3零件4零件5零件6网状结构图2.3.2数据库技术与数据库系统（12）三、数据模型（5）关系模型关系模型的概念关系模型将数据的逻辑结构归纳为满足一定条件的二维表的形式，称为一个关系（relation），关系又由关系框架和若干元组（tuple）组成，一个元组实际上就是二维表中的一行内容。下面的选课表就是一个关系表的示例。

姓名班号选修课程名任课教师成绩丁江101911计算机基础刘红90王吉102931计算机基础李明92冯凡103963会计学张扬86……………班级教师班号教师号姓名教学学号姓名学生从属课程课号从信息模型到数据模型的转变E-R模型课名班名班级学生课程教师关系模型（共六个表）班级与学生的联系学生、教师与课程的联系课堂练习画出下列实体和属性的E-R图，并据此得出其关系模型图书：书号、书名、作者、出版社、价格、读者：读者号、姓名、学院、班级、邮件图书读者借阅NM读者与图书的借阅联系图书读者2.3.2数据库技术与数据库系统（13）三、数据模型（6）关系模型（2）关系的规范化第一范式（1NF）

关系中每个数据项（元组中每个分量）必须是一个不可分的数据项。列是同质的。各列指定一个相异的名字，列的次序任意。各行相异，不允许有重复的行，行的次序任意。第二范式（2NF）：从第一范式中分解出新的关系，使每个关系里都可确定一个或几个属性作为关系的主关键字，使该关系中的其他属性都完全依赖于它而定，从而消去非主属性对主关键字的不完全依赖性，所得关系叫第二范式的关系。第三范式（3NF）：进一步的规范化就是要消去非主属性对主关键字的传递依赖性，变为第三范式（3NF）满足第一范式不满足第一范式第一范式职工号*姓名级别工资学历*毕业时间001张三技10500中专1988001张三技10500大学1992001张三技10500研究生2005002李四技12600大学2000003王武技10500大学1998该关系的主键为职工号+学历则存在如下的依赖关系:

姓名、级别、工资-------职工号毕业时间-----职工号、学历（非完全依赖）存在的问题：

1、冗余度高：职工号、姓名、级别、工资

2、维护困难

3、容易造成数据矛盾职工号*姓名级别工资001张三技10500002李四技12600003王武技10500职工号*学历毕业时间001中专1988001大学1992001研究生2005002大学2000003大学1998第二范式从第一范式中分解出新的关系，使每个关系里都可确定一个或多个属性作为关系的主关键字，使该关系中的其它属性都完全依赖于它。职工基本信息职工教育经历*存在的依赖：级别-----职工号工资-----级别（传递依赖）职工号*姓名级别工资001张三技10500002李四技12600003王武技10500存在的问题：

1、冗余度高：工资级别信息

2、维护困难：

3、容易造成数据矛盾职工基本信息第三范式：不存在非主属性对主关键字的传递依赖性职工号*姓名级别001张三技10002李四技12003王武技10级别*工资技10500技12600职工基本信息*级别工资信息*规范化过程:1、对二维表消去组合项与重复组------第一范式；

2、消去非主属性对关键字的非完全依赖性------第二范式；

3、消去非主属性对主关键字的传递依赖性------第三范式；课堂作业有如下业务：请据此绘制其信息模型（ER图），并转换成符合规范化要求的数据模型（二维关系表结构）某厂有多台设备，所属不同部门，设备（或其零部件）经过某一段时间的运行后，需要进行大修，费用不定。参考属性：设备编号，设备名称，启用日期，价格，所属部门编号，所属部门名称，部门联系人职工号，职工名，职工联系方式，零部件编号，零部件名称，多个大修的时间，多个大修的费用2.3.2数据库技术与数据库系统（16）四、数据库系统结构数据库系统的逻辑结构模式（Schema）：模式也叫做概念模式（ConceptualSuchema），是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。它是全局逻辑级的，是数据库的整体逻辑结构。外模式（Externalschema）：外模式也称子模式（Subschema），是用户可以看到并获准使用的那部分数据的逻辑结构，它是局部逻辑级的结构，因此外模式又叫做用户视图。2.3.2数据库技术与数据库系统（17）四、数据库系统结构内模式（Internalschema）：内模式是数据库的存贮结构，是为了提高模式对存储设备的独立性而设立的。物理数据库：数据库的物理层指数据库在物理存储设备上的组织。数据库结构中的有关概念及各层次间的关系可用下图表示。模式2.3.2数据库技术与数据库系统（18）外模式/模式映像（mapping）模式/内模式映像（mapping）

操作系统存取方法实现的映像内模式数据库管理系统操作系统用户/应用程序n用户/应用程序3用户/应用程序2用户/应用程序1外模式n外模式2外模式1用户视图数据库管理员视图系统程序员视图局部逻辑级子模式全局逻辑级（概念模式）存储级（存储模式）物理级（物理设备上的数据库）2.3.2数据库技术与数据库系统（19）四、数据库系统结构数据库系统的构成硬件软件：主要包括数据库管理系统（DBMS）软件以及支持DBMS运行的操作系统和有关开发工具。数据库系统中相关人员：数据库管理员（DBA）、系统分析员、应用程序员和用户是管理、开发和使用数据库的主要人员。数据库：它是保存在存贮介质上的大量的相关数据的集合，这也是数据库系统的重要组成部分。2.3.2数据库技术与数据库系统（20）四、数据库系统结构数据库管理系统的功能与组成数据库管理系统的主要功能有定义数据库的功能。管理数据库的功能。维护数据库的功能。数据通信的功能。2.3.2数据库技术与数据库系统（21）四、数据库系统结构数据库管理系统的组成：数据描述语言（DataDescriptionLanguage,DDL）数据操纵语言（DataManipulationLanguage,DML）数据库管理例行程序2.3.2数据库技术与数据库系统（22）五、异构数据源的访问与数据交换对于那些相对独立的软件供应商而言，经常要为每一个DBMS编写一个版本的应用程序，此时就需要开放的数据库连接。为此，在应用系统中广泛使用中间件技术，以隐藏各种复杂性，屏蔽各种系统之间的差异。开放数据库连接（OpenDataBaseConnectivity,ODBC）和Java数据库互连（JavaDataBaseConnectivity,JDBC）是两种优秀的中间件技术，它们的出现为数据库应用系统的开发指明了道路。2.3.3关系数据库一、关系数据库的特点

简单、灵活、易用关系数据语言具有较好的非过程化特性有更高的数据独立性易于实现对数据库的重组和控制，简化DBA的工作易于实现各种不可预计的随机查询，从而对管理决策活动中数据库应用提供较好的支持理论基础好，数据库的研究更加科学化易于向推理系统和知识库系统的扩展和综合2.3.3关系数据库（2）二、关系操作语言关系操作集合提供了可以对数据进行的操作的描述。关系操作的特点是集合操作方式，即操作的对象和结果都是集合。关系操作通过关系操作语言来实现。对关系操作的描述，可以使用SQL（StandardQueryLanguage）语言。SQL语言是界于关系代数和关系演算之间的一种查询语言。2.3.4面向对象数据库、对象关系数据库

与多媒体数据库一、面向对象数据库面向对象数据库（OODB）是一种数据库系统，充分支持面向对象概念与机制。它的用户主要是应用软件和系统软件的开发人员。这类系统的优点是可以与面向对象程序设计语言一体化，开发人员不必再学习新的数据库语言。二、对象－关系数据库从传统的关系数据库加以扩展，增加面向对象特性，把面向对象技术与关系数据库相结合，可建立对象－关系数据库管理系统（即ORDBMS）。2.3.4面向对象数据库、对象关系数据库与多媒体数据库（2）三、多媒体数据库多媒体数据库系统是指能够存储、查询和管理多媒体数据的数据库系统，实现对格式化和非格式化的多媒体数据的存储、管理和查询。多媒体数据的特征数据量巨大数据类型繁多各数据类型间的差别较大多媒体数据的输入输出复杂2.3.4面向对象数据库、对象关系数据库与多媒体数据库（3）三、多媒体数据库多媒体数据库方法扩展关系数据库方法NF方法（NonFirstNormalForms）面向对象的方法多媒体数据查询和检索的特殊性对图像、声音数据内容的检索，一种较好的解决方法是“根据实例”的查询（QueryByExample,QBE），这里的匹配不是精确的，只需具有相似性即可。2.3.5数据仓库与数据挖掘一、数据仓库的概念