第6章数据管理(DB).ppt

第6章 数 据 管 理 6.1.1 数据组织层次 数据的逻辑组织一般有四个基本的逻辑元素组成：数据项、记录、文件和数据库，数据库是最高层次。 6.1.1.1 数据项：是确定逻辑意义的数据的最小单位。它是不可再分的数据单位。用于说明事物的某方面的性质。有时也称属性。 6.1.1.2 记录：具有一定关系的数据项的一个有序集合。常用于说明一个客观事物（或事物之间的联系）。 6.1.1.3 文件： 相关（同类）记录的集合称为文件 6.1.1.4 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。 6.1.2 数据管理技术的发展 数据是重要的组织资源，计算机数据管理经历了三个阶段： 1、人工管理阶段：20世纪50年代以前，硬件，其外存只有磁带、卡片、纸带，无磁盘；软件，没有操作系统和专门管理数据的软件。 2、文件系统阶段： 20世纪50年代以后，硬件，其外存有了磁盘、磁鼓等；软件，有操作系统和专门管理数据的软件。 3、数据库系统阶段：20世纪60年期开始。 6.1.2.1 人工管理阶段的特点 数据不在计算机中长期保存：只在计算时输入，算完即撤走； 没有软件系统对数据进行管理：应用程序的设计者不仅要考虑数据的逻辑结构，还要考虑存储结构、存取方法、输入输出的方式，如果数据存储结构发生变化，程序中的取数子程序也有发生变化，数据与程序不具有独立性； 数据面向应用：一组数据对应一个程序。如果两程序使用相同的数据，也必须由程序设计者各自定义，不能共享，故程序与程序之间会有大量的数据重复。 6.1.2.2 文件系统的特点 数据可长期保存在磁盘上，用户可使用程序经常对文件进行查询、修改、插入和删除等操作； 文件系统提供数据与程序之间的存取方法，用户不必关心数据物理位置，程序与数据之间有了一定的独立性； 文件的形式多样化，对文件的记录可顺序访问和随机访问； 数据的存取以记录为单位 文件系统有三大缺陷：数据冗余与数据不一致性、数据结构的不一致性和缺少数据字典。 数据冗余与数据不一致性：由于数据文件之间的无相关性而产生了许多重复数据。如：雇员的姓名、地址，重复记录和储存在数个文件中。这种数据冗余在数据更新时就会产生问题。 数据结构的不一致性：在文件系统中，文件组织在存储硬件上的物理定位，以及用于存取这些文件的应用程序有一种相互依赖的特定关系，若是改变一个文件的数据格式与结构，那么所有使用这个文件的程序全部要修改，因此程序维护负担大。 缺少数据字典：在文件处理系统中，由于用户与应用的不同，对数据元素的定义也不一致，这就引起了程序开发和数据存取过程中的一系列不一致问题。另外，由于无法控制数据的使用与维护，数据的完整性受到影响，究其原因，在于缺少了一本共享的数据字典。 文件系统中应用程序与数据的联系 6.1.2.3 数据库系统阶段的特点 数据库中的数据是结构化，使数据面向系统，而不是面向某个具体应用； 在数据库中，具有最小的数据冗余，节省存储空间，减少重复； 在数据库中，具有较好的数据共享性，与允许多用户并发地使用数据库中的数据； 在数据库中，有较好的数据独立性； 数据库系统还具有如下的控制功能：数据的完整性、安全性、并发控制、恢复－由DBMS来实现。 数据库管理中用户与数据间的关系 6.2.2 概念模型 6.2.2.1 概念模型的要素 实体 个体：能相互区分的、特定的单个实体。 其他相关概念 6.2.2.2 联系 联系 例1：课程、教师与参考书三个实体型 联系 例2：供应商、项目与零件三个实体型 联系 同一个实体集内的实体之间可以存在1:1， 1:n，m:n联系。 6.2.2.3 概念模型的表示方法 实体－联系方法（Entity-Relationship Approach ）： P.P.S.Chen于1976年提出。－最著名的方法。 区分实体与属性 尽量减少实体集，能作为属性时不要作为实体集； 作为属性的事物，不能再有需要描述的性质（属性），也不能与其他事物有联系。 例如，用 “供应量”来描述“供应”的属性，表示某供应商供应了多少数量的零件给某个项目。 例4，用E-R图表示某个工厂物资管理的概念模型。 物资管理中涉及的实体为： 这些实体之间的联系： 一个仓库可以存放多种零件，一种零件可以存放在多个仓库中。用库存量来表示某种零件在某个仓库中的数量。 实体及其属性图 实体及其联系图 6.2.3 数据模型 6.2.3.2 网状模型 6.2.3.3 关系模型 1、关系模型的数据结构： 学生、课程、教师的E-R模型 E-R图到关系模型的转换 无论实体集还是实体集之间的联系均用关系（二维表）来描述。 2、关系的规范化 1) 为了使计算机进行数据操作的方便，对关系有基本的要求： 例，表1