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数据库原理与技术基础.ppt

数据库原理与技术基础

烟雨梦兮
2018-10-14 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《数据库原理与技术基础ppt》,可适用于IT/计算机领域

第章数据库原理与技术基础主讲教师  郭松涛Email:stguocqueducn   stguocom高校计算机基础教育系列课程本章教学计划 理论教学(课堂教学):学时       实验教学(上机实习):学时本章教学重点 数据模型及数据库系统 关系运算及关系的规范化 关系数据库及SQL语言 管理信息系统的结构与功能 管理信息系统的开发与设计步骤第章数据库原理与技术基础数据库系统概述关系数据库常见数据库管理系统管理信息系统第章数据库原理与技术基础  数据库系统是计算机软件系统的一个重要分支也是一门新兴学科它和计算机网络、人工智能一起被称为计算机技术领域的三大热门技术而且随着各种应用领域对数据管理的进一步需求数据处理迅速成为计算机应用的重要方面数据库也成为计算机领域发展最快的学科之一。数据库已经成为信息社会的重要基础设施。  数据库技术发展到今天已经是一门成熟的技术但由于数据库是一个复杂系统涉及面广所以至今仍没有统一的、公认的定义。综合较为流行的数据库文献中对数据库的定义可以给数据库定义为:数据库是以某种方式组织和存储起来的、可以检索和利用的、互相关联的数据集合它提供给多种用户共享并且有最小的冗余度和较高的数据独立性其安全控制机制可保证数据安全、可靠。数据库系统概述数据管理技术的发展历史数据库技术是世纪年代开始兴起的一门信息管理自动化的新兴学科是计算机科学中的一个重要分支。从年代末到年代初数据库技术日益成熟并有了坚实的理论基础。进入年代数据库技术有了很大的发展。数据库方法特别是DBTG(DataBaseTaskGroup数据库任务组)方法(该方法是DBTG所提议的基于网状结构的数据库网状模型方法)和思想已应用于各种计算机系统出现了许许多多基于网状模型和层次模型的商品化数据库系统。随后关系方法的理论研究和软件系统的研制又取得了很大成果关系方法也从实验室走向了商用。数据库是数据管理的产物。数据管理是数据库的核心任务内容包括对数据的分类、组织、编码、储存、检索和维护。随着计算机硬件和软件的发展数据库技术也不断地发展。从数据管理的角度看数据库技术到目前共经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。数据库系统概述数据管理技术的发展历史)人工管理阶段人工管理阶段是指世纪年代中期之前。当时计算机刚诞生不久这个时期的计算机主要用于科学计算。从硬件看没有磁盘等直接存取的存储设备从概念模型后再把概念模型转换为计算机上某一DBMS(DataBaseManagementSystem数据库管理系统)支持的数据模型。需要一种方法能够对现实世界的信息进行描述最常用的是实体联系方法。实体联系方法(即ER方法)是P.P.S.Chen于年提出的这种方法由于简单、实用所以得到了非常普遍的应用。它使用的工具称作ER图它所描述的现实世界的信息结构称为企业模式也把这种描述结果称为ER模型。数据库系统概述ER方法的要点:①用矩形框表示实体实体名(如学生)写在框内。②用椭圆框表示实体的属性框内写上属性名并用线段连到相应的实体上。③用菱形框表示实体间的联系在框内写上联系名用线段连接菱形框与矩形框在线段旁注上联系的类型(一对一、一对多或多对多)。如果联系也具有属性那么把属性和菱形框用线段连上。ER图是抽象描述现实世界的有力工具它与计算机所支持的数据模型相独立它更接近于现实世界。具体画法是:把有联系的实体(方框)通过联系(菱形框)连接起来注明联系方式实体的属性(椭圆框)连到相应实体上。下图(ER图)描述的是个实体间的多对多(m:n)的联系方式。数据库系统概述数据库系统概述有关学生、课程的ER图(实体关系图)()结构模型。结构数据模型是机器世界的数据模型。实际数据库系统中所支持的数据模型主要有层次模型、网状模型和关系模型。①层次模型。用树型结构来表示实体之间联系的模型称为层次模型。层次模型是满足有且仅有一个根结点非根结点有且仅有一个父结点的基本层次联系的集合。构成层次模型的树是由结点和连线组成的结点表示实体集连线表示相连两个实体之间的联系这种联系只能是一对多的。通常把表示“一”的实体放在上方称为父结点而把表示“多”的实体放在下方称为子结点。②网状模型。用网状结构来表示实体之间联系的数据模型称为网状模型。网状模型是以记录型为结点的网状结构这种结构必须满足两个条件:一个是网状模型可以有一个以上结点而无父结点另一个是至少有一个结点具有多于一个的父结点。数据库系统概述③关系模型。用一个二维表格表示实体和实体之间联系的模型称为关系模型。关系模型由三部分组成:关系数据结构、关系操作集合和关系的完整性。关系应满足以下条件:表格中的每一列都是不可再分的每行和每列的相交点仅包含单个值任何列中的值必须是同一类型的各列被指定一个相异的名字各行相异不允许重复行、列均无次序要求。一个关系就是一个文件该文件中的每个记录是惟一的所有记录具有相同个数和类型的字段也就是说所有记录有同样的固定长度和格式。关系可以有三种类型:基本关系(通常称为基本表或基表)、查询表和视图表。基本表是实际存在的表它是实际存储数据的逻辑表示查询表是查询结果对应的表视图表是由基本表或其他图表导出的表是虚表不对应实际存储的数据。数据库系统概述③关系模型关系操作采用集合操作方式即操作的对象和结果都是集合。这种操作方式也称为一次一个集合的方式。关系模型中常用的关系操作包括查询操作(选择、投影、连接、除、并、交、差等)和编辑操作(增、删、改)两大部分。查询的表达能力是其中最重要的部分。在关系型数据库中完整性约束用于确保数据的准确性和一致性。关系模型提供了丰富的完整性控制机制允许定义三类完整性:实体完整性、参照完整性和用户定义完整性。其中实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件应该由关系系统自动支持。 实体完整性规则:若属性A是基本关系R的主属性则属性A就不能取空值。现实世界中的实体之间往往存在某种联系在关系模型中实体及实体间的联系都是用关系来描述的这样就自然存在着关系与关系间的引用。实体完整性和参照完整性用于任何关系数据库系统用户定义的完整性则是针对某一具体的数据库的约束条件如性别只能是“男”或“女”两种可能。它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。关系模型应提供定义和检验这类完整性的机制。数据库系统概述()面向对象模型。计算机应用对数据模型的要求是多种多样的而且是层出不穷的。与其根据不同的新需求提出各种新的数据模型还不如设计一种可扩充的数据模型由用户根据需要定义新的数据类型及相应的约束和操作。面向对象数据模型(ObjectOrienteddatamodel简称OOdatamodel)就是一种可扩充的数据模型。在面向对象数据模型中所有现实世界中小的实体都模拟为对象小至一个整数、字符串、一个公司都可以看成是对象。一个对象包含有若干属性用以描述对象的状态、组成和特性。属性也是对象它又可能包含其他对象作为其属性。这种递归引用对象的过程可以继续下去从而组成各种复杂的对象而且同一个对象可以被多个对象所引用。除了属性外对象还包含若干方法用以描述对象的行为特性。方法又称为操作它可以改变对象的状态对对象进行各种数据库操作。方法的定义包含两个部分:一是方法的接口说明方法的名称、参数和结果的类型一般称之为调用说明二是方法的实现部分它是用程序设计语言编写的一个过程以实现方法的功能。一个数据库一般包含大量的对象。如果每个对象都附有属性和方法的说明则会有大量的重复。为了解决这个问题同时也为了概念上的清晰常常把类似的对象归并为类。数据库系统概述数据库系统一个数据库系统(DatabaseSystem)主要由数据库(Database)和数据库管理系统(DBMS)构成。简单地说数据库是一组经过计算机整理后的数据存储在一个或者多个文件中而管理这个数据库的软件就被称之为数据库管理系统。此外数据库系统还包括数据库应用系统和用户等。数据库、数据库管理系统和数据库系统是三个不同的概念。数据库强调的是数据数据库管理系统强调的是系统软件而数据库系统强调的是数据库的整个运行系统。数据库系统概述数据库系统)数据库系统的三级模式结构数据库系统软件产品多种多样支持不同的数据模型使用不同的数据库语言建立在不同的操作系统之上数据的存储结构也各不相同但是大多数数据库系统在总的体系结构上都具有三级模式的结构特征。数据库系统的三级模式结构由模式、外模式和内模式组成。()模式。模式又称为概念模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特性的描述是所有用户的公共数据视图它描述的是数据的全局逻辑结构。()外模式。外模式又称为子模式或用户模式是数据库用户看到的数据视图它涉及的是数据的局部逻辑结构通常是模式的子集。()内模式。内模式又称为存储模式是数据在数据库系统内部的表示即对数据物理结构和方式的描述。内模式是全体数据库数据的内部表示或者是低层描述用来定义数据的存储方式和物理结构。数据库系统概述数据库系统)数据库系统的用户数据库系统的用户是指使用和访问数据库中数据的人。其用户有以下四种:()数据库设计者()数据库管理员()应用程序设计者()普通用户在实际工作中数据库管理员利用账号来控制每个用户的访问权限。每个用户都有自己的账号和密码使用此账号和密码用户可以登录数据库并在允许的权限范围内访问数据库中的数据。数据库系统概述数据库系统)数据库管理系统数据库管理系统(DBMS)是指帮助用户建立、使用和管理数据库的软件系统。它通常由下面三个部分组成:()数据定义语言(DataDefinitionLanguageDDL)。DDL用来描述数据库的结构供用户建立数据库。()数据操作语言(DataManipulationLanguageDML)。DML供用户对数据库进行数据的查询(数据的检索和统计等)和处理(数据的增加、删除和修改等)等操作。()其他管理和控制例行程序。这部分包括安全、通讯控制和工作日志等内容。一般情况下DDL和DML组成一个一体化的语言。对于关系型数据库最常用的就是SQL语言几乎所有的数据库管理系统都提供了对SQL语言的支持。数据库系统概述数据库系统  数据库管理系统提供了用户和数据库之间的软件界面使用户能更方便地操作数据库。一般来说它应有如下功能:()数据定义。和高级语言类似须定义需要的数据类型。()数据处理。DBMS必须提供用户对数据库的存取能力包括记录的增加、修改、检索和删除等。()数据安全性、完整性和并发性控制。管理和监督用户的权限防止用户有任何破坏或者恶意的企图保证进入数据库中的存储数据的语义正确性和有效性防止改变数据的语义正确处理多用户环境下的并发操作。()效率。DBMS应保证数据库的高效率运行以提高数据检索和修改的速度。数据库系统概述数据库系统)数据库系统的发展数据模型是数据库系统的核心。按照数据模型发展的主线数据库系统的形成过程和发展可从以下三个方面反映出来。()第一代数据库系统层次和网状数据库管理系统。层次和网状数据库的代表产品是IBM公司在年研制出的层次模型数据库管理系统。层次数据库是数据库系统的先驱而网状数据库则是数据库概念、方法、技术的奠基。数据库系统概述数据库系统)数据库系统的发展()第二代数据库系统关系数据库管理系统(RDBMS)。年IBM公司的研究员E.E.Codd在题为《大型共享数据库数据的关系模型》的论文中提出了数据库的关系模型为关系数据库技术奠定了理论基础。到了世纪年代几乎所有新开发的数据库系统都是关系型的。真正使得关系数据库技术实用化的关键人物是JamesGray。Gray在解决如何保障数据的完整性、安全性、并发性以及数据库的故障恢复能力等重大技术问题方面发挥了关键作用。关系数据库系统的出现促进了数据库的小型化和普及化使得在微型机上配置数据库系统成为可能。数据库系统概述数据库系统)数据库系统的发展()新一代数据库系统的研究和发展。目前已从多方面发展了现行的数据库系统技术。可以从数据模型、新技术内容、应用领域三个方面概括新一代数据库系统的发展。①面向对象的方法和技术对数据库发展的影响最为深远。世纪年代面向对象的方法和技术的出现对计算机各个领域包括程序设计语言、软件工程、信息系统设计以及计算机硬件设备等都产生了深远的影响也给面临新挑战的数据库技术带来了新的机遇和希望。数据库研究人员借鉴和吸收了面向对象的方法和技术提出了面向对象的数据库模型(简称对象模型)。当前有许多研究是建立在数据库已有的成果和技术上的针对不同的应用对传统的DBMS主要是RDBMS进行不同层次上的扩充例如建立对象关系(OR)模型和建立对象关系数据库(ORDB)。数据库系统概述数据库系统 ②数据库技术与多学科技术的有机结合。数据库技术与多学科技术的有机结合是当前数据库发展的重要特征。计算机领域中其他新兴技术的发展对数据库技术产生了重大影响。传统的数据库技术和其他计算机技术的结合、互相渗透使数据库中新的技术内容层出不穷。数据库的许多概念、技术内容、应用领域甚至某些原理都有了重大的发展和变化。建立和实现了一系列新型的数据库如分布式数据库、并行数据库、演绎数据库、知识库、多媒体库和移动数据库等它们共同构成了数据库大家族。③面向专门应用领域的数据库技术的研究。为了适应数据库应用多元化的要求在传统数据库基础上结合各个专门应用领域的特点研究适合该应用领域的数据库技术如工程数据库、统计数据库、科学数据库、空间数据库、地理数据库和Web数据库等这是当前数据库技术发展的又一重要特征。同时数据库系统结构也由主机/终端的集中式结构发展到网络环境的分布式结构随后又发展成两层、三层或多层客户/服务器结构以及Internet环境下的浏览器/服务器和移动环境下的动态结构。多种数据库结构满足了不同应用的需求适应了不同的应用环境。数据库系统概述数据库系统②数据库技术与多学科技术的有机结合。数据库技术与多学科技术的有机结合是当前数据库发展的重要特征。计算机领域中其他新兴技术的发展对数据库技术产生了重大影响。传统的数据库技术和其他计算机技术的结合、互相渗透使数据库中新的技术内容层出不穷。数据库的许多概念、技术内容、应用领域甚至某些原理都有了重大的发展和变化。建立和实现了一系列新型的数据库如分布式数据库、并行数据库、演绎数据库、知识库、多媒体库和移动数据库等它们共同构成了数据库大家族。③面向专门应用领域的数据库技术的研究。为了适应数据库应用多元化的要求在传统数据库基础上结合各个专门应用领域的特点研究适合该应用领域的数据库技术如工程数据库、统计数据库、科学数据库、空间数据库、地理数据库和Web数据库等这是当前数据库技术发展的又一重要特征。同时数据库系统结构也由主机/终端的集中式结构发展到网络环境的分布式结构随后又发展成两层、三层或多层客户/服务器结构以及Internet环境下的浏览器/服务器和移动环境下的动态结构。多种数据库结构满足了不同应用的需求适应了不同的应用环境。数据库系统概述数据库系统概述关系数据库常见数据库管理系统管理信息系统第章数据库原理与技术基础  数据模型为关系模型的数据库称为关系数据库。在关系数据库中主要涉及以下基本术语。关系:一个关系就是一张二维表每个关系有一个关系名。在计算机里一个关系可以存储为一个文件。下表的学生基本情况即为一个关系。关系数据库  元组:二维表中水平方向的行称为元组每一行是一个元组。元组对应存储文件中的一个具体记录。表包含个元组。属性:二维表中垂直方向的列称为属性每一列有一个属性名与前面介绍的实体属性相同。属性名和该属性的数据类型、宽度等在数据定义时规定。属性值是各个记录中的字段值。例如表的学生基本情况关系中的学号、姓名、性别等为属性名。、张大伟、男等是属性值。  域:属性的取值范围即不同元组对同一个属性的取值所限定的范围。例如姓名的取值范围是文字字符性别只能从“男”、“女”两个汉字中取其一。关键字:属性或属性组合其值能够唯一地标识一个元组。例如表的学生基本情况关系中的学号可以作为标识关键字如果绝对没有重名学生姓名也能唯一地标识一个元组。由于具有某一性别的不止一个人性别就不能作为标识关键字。关系数据库  关系模式:对关系的描述称为关系模式其格式为:    关系名(属性名属性名…属性名n)一个关系模式对应一个关系的结构。从集合论的观点来定义关系可以将关系定义为元组的集合。关系模式是命名的属性集合。元组是属性值的集合。一个具体的关系模型是若干个关系模式的集合。关系数据库结构与层次型、网状型结构相比有如下优点:()表格式的关系易于建立数据库。()使用者较易于理解表格式的关系。()层次型与网状型结构可容易地转换成表格式结构因此可视为万用形式的结构。()投影与连结表格的字段很容易因此新关系的建立也易于实现。()搜寻速度较快表格式的搜寻比线性结构更容易。()关系型结构较易于修改。关系数据库关系运算与关系代数关系代数是一种抽象的查询语言是关系数据操纵语言的一种传统表达方式它是用对关系的运算来表达查询的。任何一种运算都是将一定的运算符作用于一定的运算对象上得到预期的运算结果。所以运算对象、运算符、运算结果是运算的三大要素。关系代数的运算对象是关系运算结果亦为关系。关系代数用到的运算符包括四类:集合运算符、专门的关系运算符、算术比较符和逻辑运算符。对关系数据库进行查询时需要找到用户感兴趣的数据这就需要对关系进行一定的关系运算。关系的基本运算有两类:一类是传统的集合运算(并、差、交等)另一类是专门的关系运算(选择、投影、联接)。有些查询需要几个基本运算的组合经过若干个步骤才能完成。关系数据库关系运算与关系代数)传统的集合运算进行并、差、交集合运算的两个关系必须具有相同的关系模式即相同结构。()并两个相同结构的关系的并是由属于这两个关系的元组组成的集合。()差设有两个相同结构的关系R和SR差S的结果是由属于R但不属于S的元组组成的集合即差运算的结果是从R中去掉S中也有的元组。()交两个具有相同结构的关系R和S它们的交是由既属于R又属于S的元组组成的集合。交运算的结果是R和S的共同元组。关系数据库关系运算与关系代数)专门的关系运算()选择从关系中找出满足给定条件的元组的操作称为选择。选择的条件以逻辑表达式给出使得逻辑表达式的值为真的元组将被选取。选择是从行的角度进行的运算即从水平方向抽取记录。经过选择运算得到的结果元组形成的新关系其关系模式不变但其中的元组是原关系的一个子集。()投影从关系模式中指定若干个属性组成新的关系称为投影。投影是从列的角度进行的运算相当于对关系进行垂直分解。经过投影运算可以得到一个新关系其关系模式所包含的属性个数往往比原关系少或者属性的排列顺序不同。投影运算提供了垂直调整关系的手段体现出关系中列的次序无关性这一特点。()联接联接是关系的横向结合。联接运算将按两个关系模式的属性名拼接成一个更宽的关系模式生成的新关系中包含满足联接条件的元组。  联接过程是通过联接条件来控制的联接条件中将出现两个关系中的公共属性名或者具有相同语义、可比的属性。关系数据库关系运算与关系代数)传统的集合运算()自然联接和优化①自然联接自然联接是去掉重复属性的等值联接它属于联接运算中按照属性值对应相等为条件进行的联接操作。自然联接是最常用的联接运算。利用关系的投影、选择和联接运算可以方便地分解或构造新的关系。②联接优化系统在执行联接运算时要进行大量的比较操作因此执行起来比较费时间。尤其是在包括许多元组的关系之间进行联接时矛盾更加突出。关系数据库  设关系R和S分别有m和n个元组。联接运算先从R关系中的第一个元组开始依次与S关系的各个元组按照联结条件进行比较符合条件的两元组首尾相连纳入新关系一轮共需要进行n次比较再用R关系中的第二个元组对S关系的各个元组进行第二次扫描。由于R中有m个元组共需要进行m轮扫描因此R与S的联接过程共需要访问m×n个元组。如果m=n=联接过程需要进行次访问。由此可见涉及到联接的查询应当考虑优化以便提高操作效率。优化的一般方法是考虑缩小参与联接运算关系的尺寸要减少访问记录的次数。首先应进行选择运算尽量减少关系中元组的个数能投影的再投影使关系中属性个数较少。在投影时必须注意保留联接两个关系所需要的公共属性或具有相同语义的属性否则关系之间就失去了联系然后再进行联接操作。在关系代数中将关系和运算经有限次复合所形成的式子称为关系代数表达式。关系数据库关系的规范化关系模型看起来简单但是不能把日常手工管理所用的各种表格按照一张表一个关系直接存放到数据库里。在关系模型中对关系有一定的要求关系必须具有以下特点:()关系必须规范化。所谓规范化是指关系模型中的每一个关系模式都必须满足一定的要求。最基本的要求是每个属性值必须是不可分割的数据单元即表中不能再包含表。手工制表中经常出现如下表所示的复合表。这种表格不是二维表不能直接作为关系来存放只要去掉表中的“应发工资”和“应扣工资”两个表项就可以了。而在数据输出时可以对打印格式另行设计从而满足用户的要求。关系数据库关系的规范化关系数据库复合表。这种表格不是二维表不能直接作为关系来存放只要去掉表中的“应发工资”和“应扣工资”两个表项就可以了关系的规范化  ()在同一个关系中不能出现相同的属性名即表格中的字段名不允许重复且每一列必须具有相同的数据类型。()关系中不允许有完全相同的元组即表格中不允许出现相同的行(相同的记录)。()在一个关系中对属性和元组无顺序要求既任意交换表格中两列或两行的位置并不影响数据的实际含义。关系数据库SQL语言简介  SQL是StructuredQueryLanguage(结构化查询语言)的缩写。SQL是专为数据库而建立的操作命令集是一种功能齐全的数据库语言。在使用它时只需要发出“做什么”的命令而“怎么做”则不用使用者考虑。SQL的功能强大、简单易学、使用方便已经成为数据库操作的基础并且现在几乎所有的数据库均支持SQL。  )SQL数据库的数据体系结构  SQL数据库的数据体系结构基本上是三级结构但使用的术语与传统关系模型的术语不同。在SQL中关系模式(模式)称为“基本表”(basetable)存储模式(内模式)称为“存储文件”(storedfile)子模式(外模式)称为“视图”(view)元组称为“行”(row)属性称为“列”(column)。关系数据库SQL语言简介)SQL语言的组成①一个SQL数据库是表(Table)的集合它由一个或多个SQL模式定义。②一个SQL表由行若干行构成行是列的序列(集合)每列与行对应个数据项。③一个表或者是一个基本表或者是一个视图。基本表是实际存储在数据库的表而视图是由若干基本表或其他视图构成的表的定义。④一个基本表可以跨一个或多个存储文件一个存储文件也可存放一个或多个基本表。每个存储文件与外存上的个物理文件对应。关系数据库SQL语言简介)SQL语言的组成⑤用户可以用SQL语句对视图和基本表进行查询等操作。从用户角度看视图和基本表是一样的没有区别都是关系(表格)。⑥SQL用户可以是应用程序也可以是终端用户。SQL语句可嵌入在宿主语言的程序中使用宿主语言有FORTRAN、COBOL、PASCAL、PL、C和Ada语言等。SQL用户也能作为独立的用户接口供交互环境下的终端用户使用。关系数据库SQL语言简介)对数据库进行操作SQL包括了所有对数据库的操作主要由以下个部分组成:①数据定义:这一部分又称为“SQLDDL(DataDefinitionLanguage)”指定义数据库的逻辑结构包括定义数据库、基本表、视图和索引四个部分。②数据操作:这一部分又称为“SQLDML(DataManipulationLanguage)”其中包括数据查询和数据更新两大类操作其中数据更新又包括插入、删除和更新三种操作。③数据控制:对用户访问数据的控制有基本表和视图的授权、完整性规则的描述、事务控制语句等。④嵌入式SQL语言的使用规定:规定SQL语句在宿主语言的程序中使用的规则。关系数据库SQL语言简介)SQL语言的优点使用SQL语言有如下优点:①非过程化语言  ②统的语言  SQL为许多任务提供了命令其中包括:●查询数据●在表中插入、修改和删除记录●建立、修改和删除数据对象●控制对数据和数据对象的存取●保证数据库一致性和完整性。③是所有关系数据库的公共语言关系数据库SQL语言简介关系数据库SQL语言的动词数据库系统概述关系数据库常见数据库管理系统管理信息系统第章数据库原理与技术基础小型数据库)Access  Access是Office办公套件中一个极为重要的组成部分。刚开始时微软公司是将Access单独作为一个产品进行销售的后来微软发现如果将Access捆绑在Office中一起发售将带来更加可观的利润于是第一次将Access捆绑到Office中成为Office套件中的一个重要成员。现在它已经成为Office办公套件中不可缺少的部件了。自从年开始销售以来Access已经卖出了超过万份现在它已经成为世界上最流行的桌面数据库管理系统。  后来微软公司通过大量地改进将Access的新版本功能变得更加强大。不管是处理公司的客户订单数据、管理自己的个人通讯录还是大量科研数据的记录和处理人们都可以利用它来解决大量数据的管理工作。常见数据库管理系统小型数据库)Xbase系列  数据库理论的研究在世纪年代后期进入较为成熟的阶段随着年代初IBMPC及其兼容机的广泛使用数据库产品的代表作之一、AshtonTate公司开发的dBASE很快进入微机世界成为一个相当普遍而且受欢迎的数据库管理系统。用户只需键入简单的命令即可轻易完成数据库的建立、增添、修改、查询、索引以及产生报表或标签或者利用其程序语言开发应用系统程序。由于它易于使用功能较强很快成为年代中期的主导数据库系统(极盛时期曾在个人计算机的数据库管理系统市场上的占有率高达)。继dBASEII之后dBASEIIIdBASEIIIPlus以及dBASEIV相继诞生其功能逐渐增强。常见数据库管理系统小型数据库)Xbase系列  但是dBASE存在的一些缺陷使其应用受到越来越大的限制。首先它运行速度慢这在建立大型数据库时显得尤为突出。其次早期的dBASE不带编译器仅是解释执行后来虽然增加了编译器但编译与解释执行时存在许多差异。再就是它的设计标准随着dBASE增强版本的出现由于各版本之间不相兼容其标准变得越来越模糊AshtonTate公司不再定义dBASE标准就连dBASEIV本身也未按标准设计。后来人们常用Xbase来表示各种数据库管理系统的程序设计语言。常见数据库管理系统小型数据库)Xbase系列  年与dBASEIIIPlus兼容的FoxBASE推出后不久FoxProLAN也投入市场一时间引起轰动。  年之后相继推出了FoxBASE和这两个产品不仅速度上超越其前期产品而且还扩充了对开发者极其有用的语言并提供了良好的界面和较为丰富的工具。  年FoxPro推出。由于使用了Rushmore查询优化技术、先进的关系查询与报表技术以及整套第四代语言工具FoxPro在性能上大幅度地提高了。该公司常用的广告用语为“NothingRunsLikeTheFox”(没有东西跑得像狐狸那么快)。  常见数据库管理系统小型数据库)Xbase系列  FoxPro第一次引入SQL结构化查询语言以及和直观的按例关系查询它采用存入备注数据字段的方式不产生独立存在的obj文件其目标程序若再配合FoxDistributionKit链接后即变成可直接在DOS下执行的exe文件同时它支持鼠标操作不需额外处理即允许用户在程序中加入鼠标功能它的应用程序生成器(applicationbuilder)、特有的项目管理程序(projectmanager)在寻找文件、记录文件所在位置以及处理编译后的目标程序的方式是同一时期其他同类产品所不能比拟的。这使得FoxPro荣获当年度美国诸多杂志所评选的多项优秀成果奖。常见数据库管理系统小型数据库)Xbase系列  年微软收购了Fox公司把FoxPro纳入自己的产品中。它利用自身的技术优势和巨大的资源在不长的时间里开发出FoxPro、FoxPro等大约个软件产品及其相关产品包括DOS、Windows、Mac和Unix四个平台的软件产品。年月微软推出了VisualFoxPro版。接着又很快推出VisualFoxPro及其中文版。年发布了可视化编程语言集成包VisualStadio它是可运行于WindowsNT平台的位数据库开发系统。它是能充分发挥位微处理器的强大功能、直观易用的编程工具。常见数据库管理系统大型数据库)OracleOracle是以高级SQL为基础的大型关系数据库通俗地讲它是用方便逻辑管理的语言操纵大量有规律数据的集合。是目前最流行的客户服务器(ClientServer)体系结构的数据库之一。Oracle具有如下特点:  ()OracleX以来引入了共享SQL和多线索服务器体系结构。这减少了Oracle的资源占用并增强了Oracle的能力使之在低档软硬件平台上用较少的资源就可以支持更多的用户而在高档平台上可以支持成百上千个用户。  ()提供了基于角色(Role)分工的安全保密管理。在数据库管理功能、完整性检查、安全性、一致性方面都有良好的表现。常见数据库管理系统大型数据库()支持大量多媒体数据如二进制图形、声音、动画以及多维数据结构等。()提供了与第三代高级语言的接口软件PRO*系列能在C、C等主语言中嵌入SQL语句及过程化(PLSQL)语句对数据库中的数据进行操纵。加上它有许多优秀的前台开发工具如PowerBuild、SQL*FORMS、VisualBASIC等可以快速开发生成基于客户端PC平台的应用程序并具有良好的移植性。()提供了新的分布式数据库能力。可通过网络较方便地读写远程数据库里的数据并有对称复制的技术。  Oracle数据库在物理上是存储于硬盘的各种文件。它是活动的、可扩充的随着数据的添加和应用程序的增大而变化。Oracle数据库在逻辑上是由许多表空间构成的。主要分为系统表空间和非系统表空间。非系统表空间内存储着各项应用的数据、索引、程序等相关信息。如果准备上马一个较大的Oracle应用系统时应该创建它所独占的表空间同时定义物理文件的存放路径和所占硬盘的大小。常见数据库管理系统大型数据库)MySQLMySQL是一个精巧的SQL数据库管理系统虽然它不是开放源代码的产品但在某些情况下可以自由使用。由于它的强大功能、灵活性、丰富的应用编程接口(API)以及精巧的系统结构所以它受到了广大自由软件爱好者甚至是商业软件用户的青睐特别是与Apache和PHP/PERL结合为建立基于数据库的动态网站提供了强大动力。因为SQL是一种标准化的语言它使得存储、更新和存取信息更容易。MySQL是一个真正的多用户、多进程SQL数据库服务器。SQL(结构化查询语言)是世界上最流行的和标准化的数据库语言。MySQL是一个客户机服务器结构的实现它由一个服务器守护程序MySQLd和很多不同的客户程序和库组成。自年以来它的环境已经超过个数据库包含,个表其中多个表超过万行这大约有GB的关键应用数据。MySQL建立的基础是业已用在高要求的生产环境多年的一套实用例程。尽管MySQL仍在开发中但它已经提供一个丰富和极其有用的功能集。常见数据库管理系统大型数据库)MicrosoftSQLServerSQLServer是一个关系数据库管理系统它最初是由Microsoft、Sybase和AshtonTate三家公司共同开发的于年推出了第一个OS/版本。在WindowsNT推出后Microsoft与Sybase在SQLServer的开发上就分道扬镳了。Microsoft将SQLServer移植到WindowsNT系统上专注于开发、推广SQLServer的WindowsNT版本Sybase则较专注于SQLServer在UNIX操作系统上的应用。使用MicrosoftSQLServer的最新增强功能可以开发数据库解决方案。建立在SQLServer可扩展基础上的SQLServer代表着下一代MicrosoftNETEnterpriseServers(企业服务器)数据库的发展趋势。SQLServer是为创建可伸缩电子商务、在线商务和数据仓储解决方案而设计的真正意义上的关系型数据库管理与分析系统。常见数据库管理系统大型数据库  )SybaseSybase公司是年成立的属于后起之秀。他推出了支持企业范围的“客户服务器体系结构”的数据库。Sybase把“客户服务器数据库体系结构”作为开发产品的重要目标。他们吸取了INGRES的研制经验以满足联机事务处理应用的要求于年推出了SybaseSQLServer称为大学版INGRES的第三代产品。  SybaseSystem是其最新产品支持企业内部各种数据库应用需求如数据仓库、联机事务处理、决策支持系统和小平台应用等。  Sybase是一个面向联机事务处理具有高性能高可靠性的功能强大的关系型数据库管理系统。Sybase数据库的多库、多设备、多用户、多线索等特点极大地丰富和增强了数据库功能。因为Sybase数据库系统是一个复杂的、多功能的系统所以对Sybase数据库系统的管理就变得十分重要管理的好坏与数据库系统的性能息息相关。  SybaseSystem的服务器端和新产品是AdaptiveServer。它集成了原有的服务器系列如SQLServer,SQLAnywhere,SybaseIQ,SybaseMPP等。它具有处理多种数据源的能力包括遗留的非关系数据和分布的事务提供了优化的数据存储与访问方法提供了单一的编程模型。常见数据库管理系统大型数据库)IBMDB  DB是IBM公司的产品起源于SystemR和SystemR*。他支持从PC到UNIX、从中小型机到大型机、从IBM到非IBM(HP及SUNUNIX系统等)各种操作平台。他既可以在主机上以主从方式独立运行也可以在客户服务器环境中运行。其中服务平台可以是OS、AIX、OS、HPUNIX、SUNSolaris等操作系统客户机平台可以是OS或Windows、DOS、AIX、HPUX、SUNSolaris等操作系统。  IBMDB数据库环境以用于大型公司、政府、电信和邮电行业等需要海量数据处理的场所而闻名。  DB数据库核心又称作DB公共服务器采用多进程多线索体系结构可以运行于多种操作系统之上并分别根据相应平台环境作了调整和优化以便能够达到较好的性能。常见数据库管理系统数据库技术的发展  数据库技术自世纪年代出现后在多年的发展过程中主要经历了网状数据库、层次数据库、关系数据库、新一代数据库技术等几个阶段。  )网状数据库  )层次数据库  )关系数据库  )新一代数据库技术   ()面向对象数据库    ()Internet数据库   ()并行数据库      ()多媒体数据库   ()分布式数据库     ()移动数据库   ()主动数据库  常见数据库管理系统数据库技术的发展 )数据仓库和数据挖掘  数据仓库(DataWarehouse)一词最早出现于世纪年代初目前已经逐渐成熟。数据仓库是在数据库基础上发展而来的是为了满足人们在高度数据积累的基础上进行数据分析的需要而产生的。数据仓库是面向主题的、集成的、稳定的、随时间变化的数据集合它是管理科学、计算机科学、网络技术和分析手段的大融合。从用户的角度看数据仓库是一些数据、过程、工具和设施它能够管理完备的、及时的、准确的和可理解的业务信息。数据仓库是体系化环境的核心是建立决策支持系统(DSS)的基础。  所谓数据挖掘(DataMining)就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中抽取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。数据挖掘就是在一些事实或观察数据的集合中寻找特定的模式、关联规则、变化规律等的决策支持过程是一种在大量数据库中发现隐藏新知识的计算技术方法。数据挖掘过程可粗略地分为问题定义、数据准备和预处理、数据挖掘以及结果的解释和评估等阶段。常见数据库管理系统数据库系统概述关系数据库常见数据库管理系统管理信息系统第章数据库原理与技术基础管理信息系统概述  当今时代的两个显著特点就是世界经济一体化和以计算机为代表的信息技术的快速发展。一个组织要在激烈的竞争中保持优势和不断发展必须对迅速变化的环境灵敏地做出有效地反应。管理信息系统的应用能够提供这种有效的决策支持。  管理信息系统(ManagementInformationSystemMIS)是一个以人为主导利用计算机硬件、软件、网络通信设备以及其他办公设备进行信息的收集、传输、加工、储存、更新和维护支持组织高层决策、中层控制、基层运作的集成化的人机系统。管理信息系统管理信息系统概述  信息系统经历了由单机到网络由低级到高级由电子数据处理到管理信息系统、再到决策支持系统由数据处理到智能处理的过程。这个发展过程大致经历了以下几个阶段:  ()电子数据处理系统(ElectronicDataProcessingSystemEDPS)  特点是数据处理的计算机化目的是提高数据处理的效率。  ()管理信息系统(ManagementInformationSystemsMIS)  最大的特点是高度集中能将组织中的数据和信息集中起来进行快速处理统一使用。有一个中心数据库和计算机网络系统是MIS的重要标志。另一特点是利用定量化的科学管理方法通过预测、计划优化、管理、调节和控制等手段来支持决策。  ()决策支持系统(DecisionSupportSystemsDSS)  决策支持系统不同于传统的管理信息系统。早期的MIS主要为管理者提供预定的报告而DSS则是在人和计算机交互的过程中帮助决策者探索可能的方案为管理者提供决策所需的信息。管理信息系统管理信息系统概述  EDPS、MIS和DSS各自代表了信息系统发展过程中的某一阶段但至今它们仍各自不断地发展着而且是相互交叉的关系。  EDPS是面向业务的信息系统MIS是面向管理的信息系统DSS则是面向决策的信息系统。DSS在组织中可能是一个独立的系统也可能作为MIS的一个高层子系统而存在。  管理信息系统是一个不断发展的概念。世纪年代以来出现的新概念有智能决策支持系统(IntelligentDecisionSupportSystemsIDSS)和群体决策支持系统(GroupDecisionSupportSystemGDSS)电子商贸系统(ElectronicBusinessProcessingSystemEBPS)总裁信息系统战略信息系统计算机集成制造系统和其他基于知识的信息系统等。  管理信息系统各分支发展过程中共同的基础是数据处理但又各不相同彼此之间相互交叉互相渗透主要的原因在于他们从不同的角度或者侧重点出发解决信息处理中的问题为决策提供支持。管理信息系统管理信息系统的结构与功能  一个企业组织可由三个子系统构成:管理决策系统、管理信息系统和作业系统。  管理决策系统借助于管理信息系统获得各级管理决策必需的信息又通过管理信息系统对作业系统进行控制实施决策。  )管理信息系统的物理结构  现代社会组织中的管理信息系统是为了实现组织的整体目标对管理信息进行系统的、综合的处理辅助各级管理决策的计算机硬软件、通讯设备、规章制度及有关人员的统一体。其物理结构主要包括:计算机硬件系统、计算机软件系统、数据及其存储介质、通信系统、非计算机系统的信息收集及处理设备、规章制度、工作人员等。管理信息系统管理信息系统的结构与功能)管理信息系统的功能结构  管理信息系统的功能结构包括:   ()信息收集   ()信息存储   ()问题处理   ()对话和信息输出   ()信息管理机构管理信息系统管理信息系统的结构与功能  )管理信息系统的层次结构  企业的管理活动分为三个层次:战略计划、管理控制计划、业务计划和控制。这相应于战略决策、战术决策和业务决策三个决策层次。管理信息系统可以分为四个层次:事务处理、业务信息处理、战术信息处理、战略信息处理。  )管理信息系统的职能结构  管理信息系统可以按照管理职能分成相互关联的若干子系统。如制造业企业的管理信息系统可分为以下子系统:市场销售子系统、生产子系统、后勤子系统、人事子系统、财务子系统、信息管理子系统、高层管理子系统。管理信息系统管理信息系统的结构与功能)管理信息系统的空间分布结构  根据管理信息系统的硬件、软件、数据等信息资源在空间的分布情况系统的结构又可分为集中式和分布式两大类型。信息资源在空间上集中配制的系统称为集中式系统。由配有相应外围设备的单台计算机为基础的系统通常称为单机系统。  集中式系统的主要优点:()信息资源集中、管理方便、规范统一()专业人员集中使用有利于发挥他们的作用便于组织人员培训和提高工作()信息资源利用率高()系统安全措施实施方便。  这种系统的不足之处有:()随着系统规模的扩大和功能的提高集中式系统的复杂性迅速增长给管理和维护带来困难。()对组织变革和技术发展的适应性差应变能力弱。()不利于发挥用户在系统开发、维护、管理方面的积极性与主动精神。()系统比较脆弱主机出现故障可能使整个系统停止工作。管理信息系统管理信息系统的结构与功能分布式系统的主要特征是:()实施不同地点的硬、软件和数据等信息资源共享。()各地与计算机网络系统相联的计算机系统既可以在计算机网络系统的统一管理下工作又可脱离网络工作环境利用本地信息资源独立开展工作。  分布式管理信息系统可分为一般分布式与客户机/服务器(C/S)式。  一般分布式系统中的服务器只提供数据和软件资源的文件服务网络系统中各计算机系统可以根据规定的权限存取服务器上的数据文件和程序文件。  客户机/服务器式系统中网络系统上的计算机系统分成客户机与服务器两类其中服务器可能包括文件服务器、数据库服务器、打印服务器、专用服务器等。网络系统结点上的其它计算机系统称为客户机。用户通过客户机在网络系统上向服务器提出服务请求服务器根据请求向有关方面提供经过加工的信息。客户机本身也承担本地信息管理工作。  根据客户机与服务器在系统中所承担的数据处理任务C/S结构可分为四种类型:分布式显示型、分布式逻辑型、分布式数据管理型、分布式数据文件型。管理信息系统管理信息系统的结构与功能分布式系统具有以下优点:(l)可以根据应用需要和存取方式来配置信息资源。()有利于发挥用户在系统开发、维护和信息资源管理方面的积极性和主动性。提高了系统对用户需求变更的适应性和对环境的应变能力。()系统扩展方便增加一个网络结点一般不会影响其它结点的工作。()系统的健壮性好。网络上一个结点出现故障一般不会导致全系统瘫痪。分布式系统的不足之处有:()由于信息资源分散系统开发、维护和管理的标准、规范不易统一。()配置在不同地点的信息资源一般分层管理信息系统的各子系统。不同子系统之间往往存在利益冲突管理上协调有一定难度。()各地的计算机系统工作条件与环境不一不利于安全保密措施的统一实施。  现代企业组织正朝小型化、扁平化、网络化方向发展管理信息系统必须适应这一发展随着计算机与通信技术的迅速发展分布式系统已经成了当前信息系统结构的主流模式。管理信息系统管理信息系统的开发与设计)概述  MIS开发不是为了一时一事的程序开发是通过建立涉及众多部门的数据处理系统取得综合性的效果。  MIS开发是要把人工方式下零乱的数据处理转变为由计算机系统处理的人机结合的系统性的数据处理。在系统开发前用户的需求是根据原有的工作方式提出来的是一些基本的需求当系统运行以后他们会根据新的工作方式提出更高的需求。MIS的高效能实际上是经过这样反复调节以后才能得到的。MIS要易于改动才能适应实际的工作需求发挥它的效益。也只有通过反复的修改才能克服自身的缺陷保持稳定运行。因此MIS不能通过一次开发完全固定下来而是要能够方便地、反复地修改。管理信息系统管理信息系统的开发与设计  针对MIS开发中存在的问题美国学者马丁提出了以数据为中心的开发思想。MIS都是以数据库为基础实现的把分类组织到数据库中的数据称为数据平台以数据平台为核心的系统其结构就由输入数据平台输出(包括处理)三个部分组成。这样的系统具有以下特点:()系统性()适应性()稳定性()结构合理  MIS开发的根本性任务是将人工方式下的零乱的数据组织成统一的数据平台。管理信息系统管理信息系统的开发与设计)MIS开发的基本方法  实际开发中的数据种类较多并且是由各种不同性格的人控制的期望通过一次性的调研就能将数据及其关系完全描述清楚并建立起数据平台一般是难以做到的。GilbT于年系统地提出了通过试运行发现问题并解决问题的渐进的方法(EvolutionaryApproach)由于其实用性较强引起了广泛的注意。其基本步骤是:将一个大的系统分解成多个小系统对于每个小系统不是企望经过详尽的分析设计后再进行开发而是先开发出来一些功能让用户投入试运行在试运行的过程中通过用户反复地提出修改需求真正了解用户的意图和数据之间的联系。进而将用户的各种需求逐步吸收到系统中来。在各个小系统分别开发完成后逐步集成为整个系统。管理信息系统管理信息系统的开发与设计)MIS开发的基本方法  由于数据平台可以按照不同的数据类别进行分解因此可以采取GilbT的方法逐步将其建立起来。为形成以数据平台为核心的MIS可以采取以下方法:()分而治之()在开发过程中组织数据()直接抽象管理信息系统管理信息系统的发展  随着信息技术、数据库技术、人工智能技术、网络通信技术等相关技术的迅速发展信息系统取得了长足的进展同时也不断地在其应用广度和深度上加以完善和更新成为许多企业经营管理中不可缺少的现代化支持工具。下面简要介绍信息系统发展出现的新的应用分支即决策支持系统、办公自动化系统、制造资源计划、计算机集成制造系统和企业资源计划管理系统等。)决策支持系统  决策支持系统(DecisionSupportSystemDSS)是以日常业务处理系统的数据为基础利用数学的或智能的方法对业务数据进行综合、分析预测未来业务的变化趋势在企业发展、市场经营战略等重大问题上为领导层提供决策帮助的计算机系统。管理信息系统管理信息系统的发展)办公自动化系统  办公自动化(OfficeAutomationOA)是利用计算机技术、通信技术、系统科学、行为科学等先进科学技术不断使人的部分办公业务活动借助于各种办公设备并由这些设备与办公人员构成服务于某种目标的人机信息系统。其目的是尽可能充分地利用信息资源提高生产率、工作效率和质量、辅助决策的能力。  利用办公自动化人们通过键盘就可进行数据计算、分析各种资料的汇总、分类与统计、编制计划并进行成本核算编写和打印各种文件使文书处理、人事档案、劳资管理等办公管理工作全面自动化。管理信息系统管理信息系统的发展)制造资源计划  制造资源计划(ManufacturingResourcePlanningMRP)借助产品和部件的构成数据、工艺数据和设备状况数据将市场对产品的需求转变为对加工过程和外购原材料、零部件需求这样对企业复杂的生产过程实现了一定意义上优化的科学管理用计算机完成主生产计划、物料需求计划、能力平衡计划、采购库存和控制、生产成本核算、供应链计划控制等使原来需要大量人力、时间也很难做到的计划调整和优化成为可能。企业对市场应变能力从管理角度得以保证。管理信息系统管理信息系统的发展 )计算机集成制造系统  按照计算机集成制造(CIM)哲理构成的企业生产与管理的自动化系统称之为计算机集成制造系统(ComputerIntegratedManufacturingSystemCIMS)。显然计算机集成制造系统就是组织现代化生产的一种哲理、一种指导思想、一种最先进的生产技术和管理手段它可以在信息集成的基础上把过去建立的一个个自动化孤岛有机地连接起来让企业达到高度的自动化实行全局的优化运行。 )企业资源计划管理系统  企业资源计划(EnterpriseResourcePlanningERP)管理系统是利用现代化管理思想和信息技术手段对企业的各种资源进行优化配置、综合管理的应用系统。随着国内企业改革的日益深化将有越来越多的企业意识到原有管理方式已不能满足现代企业运作的需要转而采用如ERP等国际先进的企业资源管理软件包以实现企业运作的现代化。管理信息系统习  题习  题习  题习  题习  题问  题课 间 休 息下  

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