第4章 数据库技术基础精要.ppt

2 技术基础_2.3 数据通信与计算机网络 第4章 数据库技术基础 ——引 言—— 数据库技术从20世纪60年代中期产生到今天仅仅40多年的历史，但却是计算机科学技术中发展最快的领域之一，也是应用最广的技术之一。从小型单项事务处理系统到大型信息系统，从联机事务处理到联机分析处理系统，从一般企业管理到计算机辅助设计与制造，越来越多的应用领域采用数据库存储和处理数据资源。 第4章 数据库技术基础 ——学习目的—— 通过本章的学习，了解数据库的基本概念，掌握数据库设计的基本方法和技巧；掌握数据组织的方法、文件系统的结构，熟悉数据模型、关系模式、数据库规范化等要领，重要掌握E—R模型。 三个世界的数据模型 现实世界 存在于人们头脑之外的客观东西 信息世界 现实世界在人们头脑中的反映，人们把它用文字和符号记载下来 数据世界 信息世界的信息在机器世界中以数据形式存储 三个世界术语对照表 4.1 文件组织 在管理信息系统中，数据的组织方式以及内在联系的表示方法直接决定着数据处理的效率。关于数据组织，我们可以从不同的角度进行理解。从层次上看，数据组织包括数据项、记录、文件、数据库四个层次；从方式上看，数据组织包括文件组织和数据库组织两种方式。 4.1 文件组织 4.1.1 数据组织的层次 如下图所示，数据组织包括四个层次：数据项、记录、文件、数据库。 4.1 文件组织 4.1.1 数据组织的层次（续） 1. 数据项 数据项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(实体)的某些属性。 2．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。记录中能惟一地标志该记录的数据项称作主键。 3．文件 文件是相关（同类）记录的集合。 4．数据库 数据库是一定方式组织起来的逻辑相关的文件的集合。 4.1 文件组织 4.1.1 数据组织的层次（续） 例：学生数据的组织层次 4.1 文件组织 4.1.2 文件组织 1.文件的概念： 数据文件（简称文件）是为了某一特定的目的而形成的同类记录的集合。随着计算机在数据处理上的应用，出现了文件系统。文件系统是负责存和管理文件的软件，它利用磁盘、磁带等大容量的外存设备作为存放文件的存储器，用户可以把一批数据定义成一个文件，通过文件系统命名，实现对文件的按名存取。 4.1 文件组织 2.文件组织方式 文件组织方式是指文件内部构造数据的方式，主要有顺序文件、索引文件和散列文件三种。它们的主要区别在于文件中记录的物理顺序和逻辑顺序之间的对立关系。 文件组织问题不是DB出现后才有的，在文件系统中已经充分研究过。目前，文件管理仍是OS的主要功能之一。有些DBMS就以OS的文件管理作为其物理层的基础。更多的DBMS独立设计存储结构。 DB中的文件既继承了传统文件系统的某些技术，又有与之相区别的特点。 文件组织关系到数据处理的效率和对记录的操作方式。 4.1 文件组织 文件组织关系到数据处理的效率。根据管理活动的需求，MIS中的数据往往被用于不同的目的，因而需要根据特定的应用对它们采用不同的文件组织方法。 一个大型企业的人事系统，里面存储上万条职工记录，因为企业很少对这些数据进行大批量的改动，而数据的主要用途是被用来查询。因此对查询的响应时间成为考虑文件组织的一个重要的前提。 一个超市的销售系统中，系统主要进行数据处理的，每天要读取每一种商品的销售记录，在每一天营业活动结束时，要将销售情况做成日报。在这种背景下，如何高效率地处理大量的数据，成为考虑它的文件组织一个重要因素。 4.1.2 文件组织 1.顺序文件 顺序文件是指按记录进入文件的先后顺序存放、其逻辑顺序和物理顺序一致的文件。文件中的记录按主键的值递增（或递减）次序排序，形成其逻辑顺序。 如，磁带文件 连续存取的速度快，适用于批处理和定期处理任务 如，数据备份和定期的财务报表 4.1 文件组织 2. 索引文件 索引文件由数据区和索引表构成。数据区即文件本身；在文件本身外建立的一张索引表，它指明逻辑记录和物理记录之间的对应关系。索引表由若干索引项组成，一般索引项由主键和该键所在记录的物理地址组成。 4.1 文件组织 索引文件的一般结构 4.1 文件组织 索引文件如何工作 先根据关键字从索引表中查出记录所在的位置，然后再到该位置取出数据 逻辑顺序与记录的物理顺序无关 提高查询效率 索引本身要占一定的