搜索
经济管理学院——管理信息系统第四节数据库技术（重点讲述）一、数据库的产生和组成二、数据描述三、数据库的组织模型四、规范化设计理论教学目的：通过本节内容的学习，掌握数据库技术设计的基本概念、了解数据处理及数据库系统的发展历史、掌握基本的关系数据库理论。经济管理学院——管理信息系统教学重点：数据模型及关系模型、关系数据库规范化设计理论教学难点：关系数据库规范设计理论经济管理学院——管理信息系统什么是数据库？信息是一种重要的战略资源，充分挖掘其潜在价值，必须对数据进行科学合理的组织，即数据库。现代管理信息系统中均采用数据库方式管理大量数据及信息，很多情况下需要具备网络应用环境，因而其两大支持系统是数据库系统和网络系统。经济管理学院——管理信息系统一、数据库的产生和组成1、产生起源——业务建模（对完成日常事务和工作的处理过程的抽象）标志——三大事件1）1969,IBM公司研发了基于层次结构的数据库管理系统（IMS）；2）60年代末到70年代初，美国数据系统语言协商会提出了DBTG报告，规定了数据库系统的相关概念、方法和技术。DBTG是典型数据库网状模型；3）1970年，IBM公司提出关系数据库模型经济管理学院——管理信息系统2、数据库的组成（介绍组成数据库的对象）（1）表：数据物理存储的最主要、最基本的单位，用户访问数据库通常是从表中查找所需数据。（2）列：也称为域，是存在于表中的特定种类的信息思考：表和列之间有什么关系？与现实业务有联系么？CustomersNameAddressCityStateZip（3）行：表示在该行所有列数据组合而成的一条数据记录经济管理学院——管理信息系统（4）数据类型：字符型、数字型、日期型等等（5）码——用来唯一标识表中的一行数据记录的列值主码：由表中一列或多列组成，可以唯一标识表中的一行数据记录；外码：由表中一列或多列组成，同时又是其他表的主码，在子表中定义注意：外码可以确保父记录在子记录创建之前创建，子记录在父记录删除之前删除！经济管理学院——管理信息系统Auth-idNameE-mailBiography12AuthorsBook-idTitleAuth-idCostCategoryDescript12Booklist外键码约束条件引用主键码经济管理学院——管理信息系统二、数据描述从事物的特性到计算机中的具体表示，实际上经历了三个领域：现实世界、信息世界和机器世界。（即数据库的设计过程）客观事物事物类：相关性质集合现实世界人认识选择描述实体及联系实体集合实体相关属性集合信息世界加工、转换二进制数据集合加工、转换数据库文件、记录相关数据项集合存储结构E-R模型DBMS计算机世界数据世界经济管理学院——管理信息系统1、基本术语信息世界的数据描述主要是将现实世界在人脑中的反映，用文字和符号表示出来，实体关系图（Relationship-Entity,E-R）图是最常用的工具经济管理学院——管理信息系统（1）实体（Entity）——指明客观存在并相互区别的事物实体可以是具体对象。举例：一本书、一个工厂、一种材料等•实体可以是抽象的概念和联系。举例：学生的一次选课、一次借书等（2）实体集(entityset)——具有相同性质的同类实体的集合举例：所有教师、所有选课等经济管理学院——管理信息系统（3）属性(attribute)——实体具有许多特性，每一个特性称为属性。每个属性有一个取值范围，即值域。举例：学生的实体可由学号、姓名、性别、年龄、系别等属性组成。在数据库设计阶段，当将业务模型转换为数据库模型时，实体被转换为表，而属性则转换为列经济管理学院——管理信息系统（4）实体间的联系（Relationship）一对一联系，记为1:1举例:工厂与厂长之间，科研任务与课题组长之间都是1:1联系一对多联系，记为1:N举例:学校与学生之间，学校与学生之间是1：N的联系多对多联系，记为M:N举例：课程与学生之间，课程与学生之间是M：N的联系。P55工厂物资管理E-R图经济管理学院——管理信息系统习题：1.画出反映此关系的E-R图。（5分）某工厂生产多种产品，每种产品使用多种零件，一种零件可以安装在多种产品上，每种零件由一种材料制造，每种材料可以制作不同的零件。产品：产品号，产品名，产品单价。零件：零件号，零件名，重量，零件单价。材料：材料号，材料名，计量单位，单价。经济管理学院——管理信息系统2、数据模型数据模型是从计算机系统的观点对数据建模，主要用于数据库管理系统的实现，它主要包括层次模型、网状模型、关系模型等。（1）层次数据库模型——体系结构是基于父/子关系的；用树型结构表示PublishersAuthorsBookstoresTitlesInventoryOrders缺点：1）用户必须十分熟悉数据库结构；2）需要存储冗余数据经济管理学院——管理信息系统（2）网状数据库模型——由表之间的关联关系构成结构集合PublishersAuthorsBookstoresTitlesInventoryOrders优点：允许父表和子表之间共享关联关系缺点：1）不便于数据库结构的修改；2）数据库结构的修改将影响访问数据库的应用程序；3）用户必须掌握数据库结构经济管理学院——管理信息系统PublishersAuthorsBookstoresTitlesInventoryOrders供给合同销售编著订购存入仓库（3）关系数据库优点：允许用户使用可视化工具浏览数据库表之间的关联结构，且不需要用户掌握数据库结构；缺点：明确关联关系（4）面向对象模型经济管理学院——管理信息系统数据模型要素一组对象及其结构一组操作一组关于对象与操作的约束经济管理学院——管理信息系统三、数据库的组织模型1、概念模式（即模式）——一种对数据库组织的全局逻辑观点。反应企业数据库的整体组织和逻辑结构；2、外模式——与用户相联系的一层，属于模式的一个子集，是面向用户的逻辑组织；3、内模式——数据的存储模式，具体描述了数据如何组织并存入外部存储器上经济管理学院——管理信息系统。。。用户A1工作区用户A2工作区用户B工作区外模式A（子模式A）外模式B（子模式B）概念模式（模式）子模式/概念模式映射A子模式/概念模式映射B物理模型（内模式）模式/内模式映射DBMSOS经济管理学院——管理信息系统四、规范化设计理论E.F.Codd于1971年提出规范化理论。他定义了五种规范化模式（NormalForm,NF）,简称范式。范式表示的是关系模式的规范化程序，也即满足某种约束条件的关系模式，根据满足的约束条件的不同来确定范式。如满足最低要求，则为第一范式（FirstNormalForm,简称1NF）。符合1NF而又进一步满足一些约束条件的成为第二范式（2NF），等等。在五种范式中，通常只用到前三种。范式条件第一范式（1NF）元组中每一个分量都必须是不可分割的数据项第二范式（2NF）不仅满足第一范式，而且所有非主属性完全依赖于其主码第三范式（3NF）不仅满足第二范式，而且它的任何一个非主属性都不传递于任何主关键字经济管理学院——管理信息系统举例：下表不符合第一范式的关系设计案例教师代码姓名职称系电话研究课题研究课题号研究课题名1101王一丽教授管理系3324500管理信息1102刘明副教授管理系3324800金融工程1254李爱军讲师投资系3341630电子商务经济管理学院——管理信息系统由非1NF规范化为1NF：教师代码姓名职称系电话研究课题号研究课题名1101王一丽教授管理系3324500管理信息1102刘明副教授管理系3324800金融工程1254李爱军讲师投资系3341630电子商务经济管理学院——管理信息系统由1NF规范化为2NF:1）出现的问题：数据冗余；插入异常；删除异常2）解决的方法：将一个非2NF的关系模式分解为多个2NF的关系模式。在本例中，可将关系分解为如下三个关系：教师关系：教师代码、姓名、职称、教师所在系、电话；课题关系：研究课题号、研究课题名；教师与课题关系：教师代码、研究课题号。经济管理学院——管理信息系统由2NF规范化为3NF:1）出现的问题：数据冗余；插入异常；删除异常；修改复杂2）解决的方法：将关系分解为如下几个3NF关系举例：产品代码、产品名、生产厂名、生产厂地址产品关系：产品代码、产品名、生产厂名；生产厂关系：生产厂名、生产厂地址；经济管理学院——管理信息系统习题（P723.6）某汽车公司的配件信息一览表如下，试把它化为符合3NF的关系。（配件编号，配件名称，型号规格，供应商地址，单价，库存量）经济管理学院——管理信息系统参考资源：现代集成制造系统网络企业信息技术人员之家