05数据的组织与管理

数据库管 理 系 统 数 据 库
数据库管理员，系统程序员
用户 数据库系统
5.2续
• 数据库管理系统（DBMS）
– DBMS是一组软件，控制组织和用户的数据库的生成、 维护和使用。包括三部分：
操作系统
..
用户
数据库 管理系统
应用程序
数据库 数据 字典
– 数据定义语言DDL – 数据操作语言DML – 数据字典data dictionary
传统管理方法示意(加)
数据 文件 应用程序 工资程序 用户 报表
工资
开票
开票程序
报表
库存 控制
库存控制 程序
报表
5.2续
• 银行文件处理系统(加)
帐户核对 处理
帐户核 对程序 文件修 改核对
客户财务 报表
客户交易 客户交易
存款 程序
存款处理
客户票据
存款文 件修改
分期贷款 处理
分期贷 款程序 分期贷款 文件修改
• 属性（Attribute）
– 实体的特性,它描述了实体的一个部分。 – 一个实体可由若干个属性来刻画。
• 如学生（学号，姓名，性别，……）
• 关键字/码（primary key）：
– 唯一标识实体的属性集。 – 可以是一个数据项； 如：学号为学生的码。 – 也可以是多个数据项；如：学号+课号为成绩的码。
5.1续
• 数据管理的内容
– 数据收集
– 完整性验证 (一致性和正确性)
– 存储 – 维护
– 安全保护
– 组织 – 检索
5.2 数据库系统
• 数据管理传统方法—传统文件处理系统
用户 用户 应用程序1 应用程序2 数据文件1 数据文件2
用户
应用程序3
数据文件3
• 存在问题
– 数据冗余大; —数据不一致性,不能共享 – 数据与程序独立性不高; —不能反映现实世界事物间 的联系
法） • 划分和确定实体类型 • 划分和确定关系类型 • 确定属性 • 画出ER图
5.3续
• E—R图设计原则(加)
– – – – – 真实性原则 避免冗余原则 简单性原则 合适性原则（用实体或属性或联系集） 注意对客观对象的约束
• 映射约束、键码约束、参照完整性约束
• 确定实体的指导(加)
– 找出问题中的大模块 – 问题陈述中的名词
要求：（1）请画出产品、零件、材料的E-R图； （2）请将该E-R图转换为关系数据模型。
练习2
• 某厂生产多种产品，每种产品又要使用多 种零件，一种零件可能装在多种产品上。 每种零件由一种材料制造，每种材料可用 于不同零件的制作，有关产品、零件、材 料的数据字段如下：
– 产品：产品号，产品名，产品单价 – 零件：零件号，零件名，单重，单价 – 材料：材料号，材料名，计量单位，材料单价
– 逻辑设计阶段
把ER图转换成关系模式
– 物理设计阶段
对给定的基本数据模型选 取一个最适合应用环境的物 理结构过程
– 数据库的运行与维护
• 维护数据库的安全性与完整 性 • 监测并改善数据库运行性能 • 根据用户要求对数据库现有 功能进行扩充 • 及时改正运行中发现的系统 错误
– 概念设计阶段（采用ER方
•
如 student(cStuID,cStuName,nStuAge,……)
– 表名只能描述一个主题
5.3续 • E－R模型到关系模型的转换举例一(加)
厂长号 姓名 年龄 1 厂号 1 厂名 地点
厂长
管理
工厂
厂长（厂长号，厂号，姓名，年龄） 工厂（厂号，厂名，地点）
5.3续 • E－R模型到关系模型的转换举例二(加)
5.2续
• 数据库查询语言(略)
– SQL结构化查询语言：
• Select 命令
– 自然语言： – QBE
关系数据库(加)
• 常用的关系数据库管理系统产品
– 桌面数据库
• • • • • • • • ACCESS PARADOX FOXPRO INTERBASE Oracle 9i Microsoft SQL SERVER 2000 IBM DB2 SYBASE ASE12.5
仓库 1 1 管理 储存 n
员工 销售 n 管理 销售 店面 1
客户
1
定购
1 n
• 进销存系统数据库逻辑模型（部分） (加)
练习1
• 设计一个图书借阅数据库，图书馆需要保 存全部图书的信息（书号，书名，作者， 出版社，日期），还要登记读者信息（读 者编号，姓名，地址，性别，年龄，单位） 颁发借书证，需要保存借阅记录（借出日 期，还书日期）。 请设计E-R图，并最后转换成关系逻辑数据 模型。
(a) 1:1 联系 (b) 1:N 联系 (c) M:N 联系
实体型A
实体型A
实体型A
1
联系名
1
联系名
M
联系名
1
实体型B
N
实体型B
N
实体型B
5.3续
• E-R图描述现实世界的概念模型
– 实体： – 属性： – 联系：
实体集
属性 联系集 线段
• 一对一联系 • 一对多联系 • 多对多联系
工厂和厂长 1 仓库和产品 A 商店和商品；学生与选课 m A
• E－R模型到关系模型的转换举例四(加)
运动员（编号，姓名，性别，名次， 上一名次编号，下一名次编号）
职工（工号，姓名，年龄，性别，经理工号）
工号 编号 姓名 性别 名次
姓名
年龄
性别
运动员
1 1 1
职工
N
顺序
领导
• E－R模型到关系 模型的 转换举 例五 (加 )
零件（零件号，零件名，规格）
组成（零件号，子零件号，数量）
贷款分析 报告
5.2续
• 数据库系统
用户
用户
应用程序1
应用程序2 DBMS
数据库 中央 数据库
用户
应用程序3
传统方法：基于文件； 数据库方法：基于数据。
5.2续
• 银行数据库处理系统
客户交易处理
..
查询
核对帐 户程序
存款帐 目程序
分期贷 款程序
数据库管理系统
客户数据库
银行文件处理系统
帐户核对 处理
数据的层次
数据库 文件 记录 字段 职员文件，部门文件，工资文件… 005-10-6321，李杰，02-01-18 549-77-1001，李英，02-02-01 005-10-6321，李杰，02-01-18 fiske
字符（字节）
1000100
5.1续
• 数据组织的层次(加)
数据库
学生数据库
• 如果这些数据能够在限定的时间内被检索处理，这些数据就产 生了价值，成为信息。因此需要将数据有序的组织起来，才能 对数据进行有效的处理。
– 数据的存储组织有两个基本的元素：
• 位bit • 字节byte
– 数据的逻辑组织有四个基本的逻辑元素：
• • • • 字段field (数据项) 记录record 文件file 数据库database
联系
n n
B B
联系
联系的实例(不带属性)（加）
一对一联系 一对多联系
系
病区
教研室
1
任职 1 系主任
1
任职 1
1
联系
n
教师
科室主任
多对多联系 教师
m
教学
n
学生
联系的实例(带属性)（加）
5.3续
• 数据模型的种类
– 层次型(用树型结构表示) – 网状型(用有向图结构表示) – 关系型(用二维表结构表示)(目前最流行) • 关系模型性质(加) 表中每一项须是基本项(初等项); 表中每一列必须有相同的数据类型; 每一列须有段名，且同一表格中段名不重复; 表中不能有相同的行(即不能有相同的记录); 行列的顺序均不影响表中信息的内容。
5.3续 • E—R图向关系数据模型的转换转换过程示意图
关系模型 E-R图 DBMS
5.3续 • E—R图的转换
– 将E-R图转换成相应的表
• 表是行和列的集合，实体被表示成表的形式。 • 用列标题表示实体的属性 • 用行表示关于实体的实际数据
• 关于表和属性的命名规则
– 属性名和表名中不能包含空格 – 表名对实体的描述应该是有意义的。
第五章 数据的组织与管理Biblioteka 教学目标• 理解并掌握
– 数据资源的管理观 – 数据资源的管理技术
5.1 数据管理的基本概念
• 企业的重要资源
– 劳动力、原材料、资金、设备、信息
• 广义的数据资源管理包括：
– – – – 文件组织 数据库 数据规划 数据管理
5.1续
• 数据组织的层次
– 人们需要用数据来进行决策和采取行动
– 企业数据库
5.2续
• 应用DBS的优点
– – – – – 提供数据共享 • 应用DBS的缺点 减少数据冗余 – 昂贵的软件 提高数据一致性 – 大型硬件配置 增强数据独立性 – 专业人员支持 提高了应用程序员和用户的 工作效率 – 改善数据管理与控制 – 强调数据是一种资源
5.3数据模型
• 实体联系:实体之间的相互关系，包括实体内部的联系 和实体之间的联系。常见的实体联系有三种：
• 与数据处理的某一对象有关的一切字段/数据项构成了该对象 的一条记录。标识记录的字段/数据项称为关键项。
– 文件
• 相关（同类）记录的集合称为文件。
– 数据库
• 按一定方式组织起来的逻辑相关的文件集合形成数据库。
5.1续
• 文件的管理观(加)