粤教版高中信息技术选修四数据管理技术全册PPT课件.pptx

粤教版高中信息技术选修四数据管理技术全册PPT课件;1;21;了解数据管理技术的变迁;;20世纪50年代中期以前，计算机刚刚诞生不久，硬件和软件的发展水平还很低，计算机主要用于科学计算，数据量少，数据的结构简单，用户一般用机器指令编写程序，通过纸带输入程序和数据。这个时期，数据管理处于人工管理阶段（右图），其主要特点是：

（1）没有专门的软件用来管理数据，管理数据需要依赖应用程序本身来处理。

（2）数据和程序是紧密联系的，一组数据只能对应一个应用程序，而数据又不能共享。

（3）数据通常包含在程序中，不具有独立性，一旦数据的结构发生变化，应用程序就要作相应的修改。;;20世纪50年代后期至60年代中期，数据管理进入了文件系统阶段。在文件系统中，数据可按其内容、结构和用途组织成若干个独立的文件，应用程序可以通过操作系统从文件中读写数据（下图）。;在文件系统中，文件可以与程序分离，有利于长期保存，与程序管理相比，显然取得了长足的进步，但仍然存在以下几个主要问题：

（1）数据独立性差。在文件系统中，数据文件是按照应用程序的具体要求建立的，程序改变，它也将引起文件结构改变，因此程序与数据之间仍缺乏数据独立性。

（2）数据冗余度大。在文件系统中，文件一般为某一用户或用户组所有，文件仍然是面向应用的，因此数据共享性差，冗余度大，同时由于数据重复存储，各自管理，易产生数据的不一致性。

（3）数据的安全性和完整性难以保障。文件之间相互独立，缺乏集中管理，数据的完整性和安全性等无法得到保证。;;为了解决多用户、多应用程序共享数据的需求，出现了专门的软件系统——数据库管理系统，从而标志着数据管理技术进入了数据库系统阶段（见下图）。;什么是数据库？;数据库（Database，简称DB）是指按照某种模型组织起来的，可以被各种用户或应用程序共享的数据的集合。通常需要长期保存在计算机的存储设备中。;数据库管理系统是对数据库进行管理的通用软件系统，是数据库系统的核心。它具有对数据库中的数据资源进行统一管理和控制??功能。数据库管理系统具有数据定义、数据操纵和数据库的运行控制功能，它提供了两种不同类型的语言：一种是数据定义语言，用来定义数据库的结构；另一种是数据操纵言，用于表达数据库的查询和更新。在数据库系统中，用户对数据库进行的各种操作都是通过数据库管理系统实现的，因而使数据库中的数据具有较大的独立性。;与人工管理和文件系统相比，数据库系统主要有以下一些特点：

（1）数据结构化。

（2）数据共享。

（3）数据具有较高的独立性。

（4）数据的安全性得到保证。;实践;;关系数据库规范化思想;;赵小刚同学在开发一个数据库应用系统时，需要设计一个学生学习情况数据库，该数据库包含属性：学号、姓名、年龄、所在班级、课程编号、课程名、成绩。

基于这7个属性，赵小刚构造了一个关系S_C_G（学号、姓名、所在班级、年龄、课程编号、课程名、成绩），假定表2-10的关键字是由“学号”与“课程编号”组成的。;赵小刚同学基于关系S_C_G开发了一个成绩管理系统，它有输入、修改、査询等功能。可是不久，他就发现出了问题：

（1）当他录入成绩时，对同个学生的信息（学号、姓名、班级、年龄），如“陈军”，需要输入多次，不胜其烦。

（2）老师需要新增一门课程“Flash动画制作”，可是因为该门课程还没有学生选修，所以没有办法把该课程的信息添加进去。

（3）刘明间学因退学，关于他的记录被删除了，结果查询课程时，少了“算法与程序设计”这门课程。;交流;另外，梁虹同学基于同样的任务也设计了一个数据库，该数据库由三个关系组成：

学生表（学号，姓名，班级，年龄），关键字是“学号”；

课程表（课程编号，课程名），关键字是“课程编号”；

成绩表（学号，课程编号，成绩），关键字是“学号”和“课程编号”。

表2-11、2-12、2-13是梁虹同学设计的关系数据库的一个实例：;学号;;什么是关系模式的规范化？;所谓关系模式的规范化，就是对关系模式进行某种处理，使它满足一定的规范化要求。

关系模式规范化的形式可以分成六级，每一级称为一个范式，记为XNF，其中X表示级别，NF就是范式（NormalForm）。;1.第一范式（1NF）

如果一个关系模式R的每个属性的域都只包含单纯值，而不是一些值的集合，则称R满足第一范式。

2.第二范式（2NF）

如果关系模式R满足第一范式，且它的任一非关键字属性都函数依赖于任一候选关键字，则称R满足第二范式。

3.第三范式（3NF）