3-IS03数据资源的管理技术2

数据资源的管理技术信息系统分析与设计之三《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-2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《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-3第十章数据资源管理技术•主要内容–文件组织–数据库技术《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-410.引言•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《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-5•联机事务处理-数据库与DBMS支持（OnlineTransactionProcessing，OLTP）•联机分析处理-数据仓库与数据挖掘（OnlineAnalyticalProcessing，OLAP）10.1企业数据处理方式《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-610.2文件组织•数据组织的层次–人们需要用数据来进行决策和采取行动•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。–数据的逻辑组织有四个基本的逻辑元素：•数据项•记录•文件•数据库•数据仓库《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-710.2续•数据组织的层次数据库文件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《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-810.2续•数据组织的相关概念–数据项(字符、字段)•是组成数据系统的有意义的最小基本单位。它的作用是描述一个数据处理对象的某些属性。–记录•与数据处理的某一对象有关的一切数据项构成了该对象的一条记录。标识记录的数据项称为关键项。–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。《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-910.2续•文件的管理观–大量的企业数据不可能存放在主存中–某一时刻，企业只使用其中的一部分数据–企业的数据一般以文件形式组织起来•分类–按存储介质•光盘文件•磁盘文件•打印文件–按文件在信息系统中所执行的功能•主文件•事务文件•报告文件•工作文件•程序文件《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-1110.2续•文件组织形式–建立并确定数据记录的物理顺序和逻辑顺序之间的对立关系。逻辑数据记录物理存储方式顺序文件索引文件链表文件倒排文件顺序映射关系《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-1210.2续•顺序文件–文件中数据记录的物理顺序与逻辑顺序一致，文件记录按关键字值的递增（或递减）次序排序，形成其逻辑顺序。870001张三456870002李四645870003王五587870004孙六676870005钱七565………………12345……文件记录物理设备关键字值相对磁道《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-1310.2续•索引文件–具有索引表的文件称为索引文件。索引文件主文件索引表数据记录区索引区记录原始信息记录关键字+记录地址组成映射加工《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-1410.2续•举例记录地址学号姓名成绩A870005张三456B870002李四645C870001王五587D870004孙六676E870003钱七565主关键字（学号）记录地址870001C870002B870003E870004D870005A主文件索引表关键字学号与学生记录地址的对应表《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-1510.2续•链表文件•倒排文件–带有辅索引或倒排索引的文件称为倒排文件记录记录记录记录^入口《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-1610.3数据库技术•传统文件处理系统•存在问题–数据冗余与数据不一致性–数据结构的不一致，数据联系弱–缺少数据字典，缺少灵活性应用程序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用户用户用户《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-1710.3续•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客户交易《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-1810.3续•数据库处理系统•优点–完善的数据字典和数据模型–数据独立性–方便的接口–完整的数据控制功能–提高了系统的灵活性应用程序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《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-1910.3续•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..查询《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-2010.3续•数据库管理系统（DBMS）功能•DBMS是一组计算机程序，控制组织和用户的数据库的生成、维护和使用。具有以下功能：–数据库开发–数据库查询–数据库维护–应用与开发..操作系统数据库管理系统应用程序数据库数据字典用户数据库的结构、数据元素及其它特征即是关于数据的数据《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-2110.3续•数据库管理系统（DBMS）–数据库开发：•利用数据定义语言（DDL）开发与说明数据内容、相互关系及每个数据库的结构。并把这些信息存储在一个专用的数据定义和说明的数据库中，称为数据字典。数据字典由数据库管理员控制、管理和维护。–数据库查询：•用户使用DBMS的查询语言询问数据库中的数据。最常用的查询语言是结构化查询语言（SQL-structuredquerylanguage）。•Select…From…Where–数据库维护–应用开发《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-2210.3续•数据库有哪些类型？–企业数据库的种类•操作数据库•管理数据库•信息仓库•分布式数据库•外部数据库–文本数据库–多媒体数据库《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-2310.3续•数据库模型–模型功能•使数据以记录的形式组织在一起，综合反映各种业务信息，既综合又没有冗余。•模型能反映用户各业务信息所存在的内在联系，而且与DBMS数据模型一致。–模型的类型•网状型•层次型•关系型（目前最流行的是关系型数据库）《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-2610.3续•数据库系统的三级模式–模式•即逻辑模式。是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。–外模式•用户模式或者子模式。是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述。–内模式•物理模式或者存储模式。是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方法。《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-2710.3续•数据库系统的三级模式（图）物理模型内模式用户A用户B用户D用户E外模式1（子模式1）外模式2（子模式2）概念模型（模式）DBMSOS子模式/概念模式映射A子模式/概念模式映射B模式/内模式映射《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-2810.3续•数据库的二级映射–外模式/模式映射：•当模式改变时，使外模式保持不变，从而应用程序不变，保证了数据与程序的逻辑独立性。–模式/内模式映射：•当数据库存储结构改变，使模式保持不变，从而应用程序不变，保证了数据与程序的物理独立性《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-2910.3续•数据库数据的存取过程应用程序A用户工作区状态码系统缓冲区数据库OSDBMS物理数据库描述概念模式应用程序A的子模式《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-3010.3续•信息的转换客观事物类：事物相关性质集合人实体实体集合及实体联系相关属性集合加工、转换数文件据记录库相关数据项集合加工转换存储二进制数据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现实世界E-R模型E-entity实体R-relation关系《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-3110.3续•三个不同世界术语–客观世界信息世界数据世界组织（事物及其联系）实体及其联系数据库（概念模型）事物类（总体）实体集文件事物（对象、个体）实体记录特征（性质）属性数据项实体及其联系概念模型E—R图《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-3210.4E-R信息模型的设计与应用•E-R图描述现实世界的概念模型–实体：–属性：–联系：•一对一联系•一对多联系•多对多联系实体集属性联系集线段《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-3310.4续•E—R图设计原则–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《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-3410.4续•实体（Entity）：–是一个有着一系列显著的、易辨认的属性的对象。–实体可以是具体的（物体、人物等。）–实体也可以抽象的（事、概念、事物之间的联系）•确定实体的指导–找出问题中的大模块–问题陈述中的名词《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-3510.4续•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，……）•码（Key）：–唯一标识实体的属性集。•如：学号为学生的码。•确定属性的指导–可能将名词当作属性，但不应将其和实体混淆。《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-3610.4续•E—R图绘制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包含实体集“图书”和“作者”的E—R图《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-3710.4续•E—R图向关系数据模型的转换–1、E—R图中每个实体，相应转换为一个关系，该关系包括对应实体的全部属性，并确定出该关系的关键字。–2、对于“联系集”，根据联系方式不同，采取不同手段以使被它联系的实体所对应的关系彼此实现某种联系。《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-3810.4续•E—R图向关系数据模型的转换转换过程示意图E-R图关系模型DBMS《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-3910.4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。•如student(cStuID,cStuName,nStuAge,……)–表名只能描述一个主题《信息系统分析与设计》信息学院刘艳[e-mail]3-4010.