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第三章管理信息系统的技术基础计算机技术现代通讯技术网络技术数据库技术多媒体技术1ppt课件第一部分数据库技术2ppt课件知识点1、数据管理技术各发展阶段的特点2、数据库系统的体系结构3、数据库的概念4、关系规范化理论5、数据库管理系统的概念3ppt课件一、数据库与数据库管理系统1．数据库技术的发展人工管理文件管理发展数据库管理发展4ppt课件一、数据库与数据库管理系统1）人工管理阶段数据不保存没有软件对数据进行管理没有文件概念数据面向应用特点5ppt课件一、数据库与数据库管理系统2）文件管理阶段数据可长期保存在磁盘上文件系统提供程序和数据之间的读写方法文件形式多样化数据的存取基本上以记录为单位特点6ppt课件一、数据库与数据库管理系统文件系统的数据冗余度大数据不统一数据与程序的独立性差缺陷7ppt课件一、数据库与数据库管理系统3）数据库管理阶段结构化的数据数据面向系统数据独立于程序用户接口统一、便于使用特点8ppt课件一、数据库与数据库管理系统2．数据库的几个功能简介1）数据完整性控制利用数据库的完整性约束保证数据的正确性。9ppt课件一、数据库与数据库管理系统2．数据库的几个功能简介2）数据安全性控制只有登记在用户表上的用户才能与数据库连接，而且对于每一个用户，数据库管理系统还分配了操作权限，只有具有某种操作特权的用户才能对数据库和数据库对象进行操作。10ppt课件一、数据库与数据库管理系统2．数据库的几个功能简介3）并发控制当两个不同的用户对数据库中的同一数据同时进行读写操作时，就会发生访问冲突，有可能造成数据库的混乱。数据库管理系统可采取并发控制解决冲突。11ppt课件一、数据库与数据库管理系统2．数据库的几个功能简介4）数据的备份与恢复由于在某些情况下，可能会造成数据的丢失，比如磁盘的损坏，用户的误操作等。而数据库中的数据是整个系统中最重要的。因此应对数据库采取一定的保护措施。数据库的备份就是常用措施之一，数据库备份就是指为数据库制作一份拷贝，以便在数据库被意外损坏时，用它恢复数据库。12ppt课件一、数据库与数据库管理系统3．数据库系统的体系结构——数据库的三级模式1）外模式（用户模式、子模式）外模式定义了用户操作的数据，就是最终用户所看到的视图。不同用户的外模式可以不相同。13ppt课件一、数据库与数据库管理系统3．数据库系统的体系结构——数据库的三级模式2）概念模式（模式）概念模式是数据库全部数据的逻辑结构和特征描述。它与具体的应用程序无关，也与数据库的硬件环境和存储格式无关。14ppt课件一、数据库与数据库管理系统3．数据库系统的体系结构——数据库的三级模式3）内模式（存储模式）内模式描述了数据库的物理结构和存储方式。15ppt课件一、数据库与数据库管理系统3．数据库系统的体系结构——数据库的三级模式数据库为什么要采用三级模式？意义在于保持数据的独立性。即当数据库的物理结构变化时，不影响数据库的逻辑结构；当数据的整体逻辑结构发生变化时，不影响到用户的应用程序。16ppt课件一、数据库与数据库管理系统4．数据库技术中的有关概念实体属性实体集主键联系客观存在并以属性区分其差异的具体事物。如：人、部门等。实体所具有的特性。具有相同实体的实体集合。也叫主码或关键字。它是能唯一标识一个实体的属性或属性组。表示实体与实体之间的联系。可以归纳成以下三种：1）一对一（1:1）2）一对多（1:N）3）多对多（M:N）17ppt课件一、数据库与数据库管理系统5．数据库的数据模型层次模型网状模型关系模型数据模型的种类：用树形结构来表示数据之间的关系。特征：①有且仅有一个结点无双亲。②其他结点有且仅有一个双亲结点。用网络结构来表示数据之间的关系。特征：①无双亲的结点可能不存在，也可能存在多个。②有双亲的结点可能会有多个双亲。用一个二维表来表示数据之间的关系。特征：①结构单一化。②建立在严格的数学理论基础上。38男吴天明1200443女程胜1200350男王二麻1200329男李四1200234男张三12001年龄性别姓名编号18ppt课件一、数据库与数据库管理系统6．关系型数据库数据文件1数据文件4数据文件3数据文件2数据文件5数据库……二维表19ppt课件一、数据库与数据库管理系统关系型数据库的优势1）使用简便，处理数据效率高。2）数据独立性高，有较好的一致性和良好的保密性。3）数据库的存取不必依赖索引，可以优化。4）可以动态地导出和维护视图。5）数据结构简单明了，便于用户理解和维护。6）可以配备多种数据库接口。20ppt课件一、数据库与数据库管理系统关系数据模型中的几个概念1）元组——表中的一行，对应物理模型中的记录。2）属性——表中的一列，对应物理模型中的字段。3）主码——也叫主键或关键字，是唯一标识一个元组的属性或属性组。4）关系模式——一种简单的关系（二维表）表示法。21ppt课件数据文件编号#姓名性别年龄籍贯12001张三男32安徽合肥12002李四男45江苏南京12003王五女27北京12004赵六男51上海12005周七女38四川成都属性一属性二属性三……元组一元组二元组三……举例：主码关系模式：职工表（编号#，姓名，性别，年龄，籍贯）22ppt课件一、数据库与数据库管理系统7．关系规范化1）为什么要关系规范化？学号姓名性别年龄班级班主任课程成绩200201张三男21会计02-1常保田高等数学91200201张三男21会计02-1常保田计算机文化87200201张三男21会计02-1常保田会计学原理86200202李四女20会计02-2马彬高等数学78200202李四女20会计02-2马彬计算机文化90200203王五男22信管02-1陈东高等数学79200203王五男22信管02-1陈东计算机文化65赵六（学号为200204）未选课，其基本信息就加入不到此表中。——插入异常！假如王五毕业了，删除其成绩时，其基本信息也将一起消失。——删除异常！张三选修了三门课，其基本信息会重复三遍。——数据冗余！此存储结构不好！必须改进！——用关系规范化理论优化。23ppt课件一、数据库与数据库管理系统7．关系规范化2）函数依赖（1）函数依赖定义：设X、Y是关系R中的两个属性（或属性组），若对于X的每一个值，都有一个Y的值与之对应，则称：Y函数依赖X。（记作：X→Y）（如果Y函数不依赖X，则记作：X→Y）如：学号→姓名24ppt课件一、数据库与数据库管理系统7．关系规范化2）函数依赖（2）完全函数依赖与部分函数依赖定义：设X、Y是关系R中的两个属性（或属性组），若X→Y，且对于X的任何一个真子集X’，都有X’→Y，则称：Y完全函数依赖X。（记作：X→Y）若X→Y，但Y至少对X的一个真子集X‘也函数依赖，则称：Y部分函数依赖X。（记作：X→Y）f如：（学号，课程）→成绩fp如：（学号，课程）→姓名P25ppt课件一、数据库与数据库管理系统7．关系规范化2）函数依赖（3）传递函数依赖定义：设X、Y、Z是关系R中的三个属性（或属性组），若X→Y，且Y→X且Y→Z，则称：Z传递函数依赖X。（记作：X→Z）t如：学号→班主任t26ppt课件一、数据库与数据库管理系统7．关系规范化3）范式（1）第一范式（1NF）这是关系满足的最基本条件——元组中的每一个分量都必须是不可分割的数据项。27ppt课件一、数据库与数据库管理系统7．关系规范化3）范式（2）第二范式（2NF）若关系满足第一范式，且所有非主属性都完全函数依赖于主码。28ppt课件一、数据库与数据库管理系统7．关系规范化3）范式（3）第三范式（3NF）若关系满足第二范式，且其它任何一个非主属性都不传递函数依赖于主码。29ppt课件一、数据库与数据库管理系统7．关系规范化4）关系规范化的方法——投影法例：将下面的关系规范化成第三范式。学生（学号，姓名，性别，年龄，班级，班主任，课程，成绩）首先确定主码：（学号，课程）此关系已满足第一范式。30ppt课件学号课程姓名性别年龄班级班主任成绩31ppt课件得到满足第二范式的关系：成绩（学号#，课程#，成绩）学生基本信息（学号#，姓名，性别，年龄，班级，班主任）学号→班级班级→学号班级→班主任学号→班主任t得到满足第三范式的关系：成绩（学号#，课程#，成绩）学生基本信息（学号#，姓名，性别，年龄，班级）班级（班级#，班主任）32ppt课件现有一个已满足1NF的关系：R（GNO，GNA，GUP，PNO，PNA，UW，UP，MNO，MNA，CU，MUP，GQTY，PQTY）GNO：产品号，GNA：产品名，GUP：产品单价，PNO：零件号，PNA：零件名，UW：零件单重，UP：零件单价，MNO：材料号，MNA：材料名，CU：材料的计量单位，MUP：材料单价。各产品需要各种零件数为GQTY，各零件需要用的材料数为PQTY。假定：每种产品使用多种零件，一种零件可以装在多种产品上。每种零件只由一种材料制造，每种材料可用于不同零件的制做。请确定关系R的主码，并将其规范化成满足3NF的关系。33ppt课件一、数据库与数据库管理系统8．数据库管理系统（DBMS）1）定义数据库管理系统是管理和维护数据库中数据的一组软件，它负责数据的定义、装载、修改、检索和维护。目前市场上流行的DBMS有：Oracle、Sybase、SQLServer、Informix、DB2、FoxPro、……34ppt课件一、数据库与数据库管理系统8．数据库管理系统（DBMS）2）功能①数据库的定义功能②数据操纵功能③数据库的控制功能④数据库的维护功能⑤数据字典35ppt课件一、数据库与数据库管理系统9．数据库系统（DBS）组成计算机硬件系统数据计算机软件系统相关人员36ppt课件一、数据库与数据库管理系统9．数据库系统（DBS）相关人员系统分析人员数据库管理员程序员最终用户37ppt课件思考题（数据库部分）1．简述数据管理技术各发展阶段的特点。2．数据库为什么要采用三级模式？3．实体与实体之间的联系可以归纳成哪三种？4．数据库的数据模型有哪些？5．什么是主码？如何确定？6．解释关系规范化的目的。如何进行关系规范化？7．什么是DBMS？目前市场上流行的DBMS有哪些？8．简述数据库系统的组成。38ppt课件第二部分计算机网络39ppt课件重点和难点1、网络的拓扑结构和分类2、网络的类型3、网络的互联设备4、网络协议5、信息系统模式40ppt课件二、计算机网络计算机网络发展概述面向终端的计算机网络多台计算机互联的网络发展网络互联发展发展宽带综合业务数字网（千兆位网络）41ppt课件二、计算机网络1．网络及其功能1）计算机网络的定义计算机网络就是用通讯介质把分布在不同地理位置的具有独立功能的计算机及相关设备连接起开，实现信息互通和资源共享的系统。计算机网络可以分为资源子网和通信子网两级子网。42ppt课件二、计算机网络1．网络及其功能2）计算机网络的功能①资源共享②均衡负荷及分布处理③信息的快速传输与集中处理④网络用户的通信与合作⑤综合信息服务43ppt课件二、计算机网络2．网络拓扑（Topology）结构指各结点（计算机或网络设备）在网络上的连接形式1）总线型2）星型3）环型4）树型5）混合型44ppt课件二、计算机网络3．计算机网络的分类按传输技术分：1）点对点式网络有星型、环型、树型等拓扑结构2）广播式网络（共享信道网络）有总线型、环型等拓扑结构45ppt课件二、计算机网络3．计算机网络的分类按作用范围分：1）局域网（LocalAreaNetwork，LAN）作用范围一般在10公里以内。2）城域网（MetropolitanAreaNetwork，MAN）作用范围一般在10公里以内。3）广域网（WideAreaNetwork，WAN）即远程往，作用范围通常是几十至几千公里。46ppt课件二、计算机网络3．计算机网络的分类按使用范围分：1）公用网如：ChinaNet2）专用网如：CERNET（中国教育科研网）47ppt课件二、计算机网络3．计算机网络的