物流數(shù)據(jù)庫及其管理技術(shù)ppt課件

1、第二章物流數(shù)據(jù)庫及其管理技術(shù) 1學(xué)習(xí)目的了解數(shù)據(jù)庫的歷史、概念及系統(tǒng)構(gòu)成；了解數(shù)據(jù)庫開展的新技術(shù)、新方向及數(shù)據(jù)發(fā)掘根底知識；掌握數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)際與技術(shù)。2主要內(nèi)容數(shù)據(jù)庫根底知識數(shù)據(jù)庫技術(shù)及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)發(fā)掘3第一節(jié)數(shù)據(jù)庫根底知識4一、數(shù)據(jù)庫概述一根本概念和術(shù)語數(shù)據(jù)(Data)信息(Information)數(shù)據(jù)庫DBDataBase數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMSDataBase Management System數(shù)據(jù)處置數(shù)據(jù)管理5二數(shù)據(jù)庫技術(shù)開展歷史人工管理文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)6三數(shù)據(jù)庫技術(shù)開展歷史與現(xiàn)狀第一代：層次和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫 IBM公司于1968年研制勝利層次數(shù)據(jù)庫IMS，它是世界上第一個(gè)D

2、BMS系統(tǒng)。第二代：關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)Relational DBMS，RDBMS 1970年E.F.Codd提出關(guān)系數(shù)據(jù)實(shí)際，開創(chuàng)了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的新紀(jì)元，后來又發(fā)表了多篇論文，奠定了關(guān)系數(shù)據(jù)庫的實(shí)際根底。30年來，關(guān)系數(shù)據(jù)庫的研討獲得了輝煌的成就，涌現(xiàn)了許多性能良好的商品化關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，如DB2，Oracle，Ingres，Sybase，Informix等，關(guān)系數(shù)據(jù)庫的運(yùn)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)展。第三代：面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)Object Oriented DBMS，OODBMS7四數(shù)據(jù)庫開展方向在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)上，主要表如今以下四個(gè)方面。1面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫； 2對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫；3并行數(shù)據(jù)庫；4分布式數(shù)據(jù)

3、庫。在數(shù)據(jù)庫運(yùn)用方面，主要表如今以下四個(gè)方面：1數(shù)據(jù)倉庫；2數(shù)據(jù)發(fā)掘；3OLAP；4時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫。89二、數(shù)據(jù)模型 概念模型也稱語義模型數(shù)據(jù)模型如網(wǎng)狀、層次及關(guān)系模型10二、數(shù)據(jù)模型 一概念模型 概念模型也稱信息模型，它是按用戶的觀念來對數(shù)據(jù)和信息建模，主要用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。概念模型獨(dú)立于詳細(xì)的機(jī)器和DBMS。概念模型是現(xiàn)實(shí)世界的籠統(tǒng)描畫，是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次，反映現(xiàn)實(shí)世界所涉及的對象及對象間的聯(lián)絡(luò)。11實(shí)體聯(lián)絡(luò)模型反映的是現(xiàn)實(shí)世界中的事物及其相互聯(lián)絡(luò) 相關(guān)概念 實(shí)體entity是客觀世界中描畫客觀事物的概念，可以指事物本身，也可以指事物之間的聯(lián)絡(luò) 屬性指實(shí)體具有的某種特性。用來描畫

4、實(shí)體 聯(lián)絡(luò)現(xiàn)實(shí)世界的事物間存在的相互關(guān)系一是實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)絡(luò) 一是實(shí)體之間的聯(lián)絡(luò) 實(shí)體聯(lián)絡(luò)模型經(jīng)過E-R圖形表示信息世界中的實(shí)體、屬性、關(guān)系的模型 一概念模型實(shí)體聯(lián)絡(luò)模型12E-R模型中的對應(yīng)關(guān)系：一對一聯(lián)絡(luò)1:1 一對多聯(lián)絡(luò)1:n 多對多聯(lián)絡(luò)m:n 一概念模型實(shí)體聯(lián)絡(luò)模型E-R圖 13一概念模型 E-R圖數(shù)據(jù)庫的E-R圖常用以以下圖形表示：14一概念模型 E-R圖舉例 假設(shè)一個(gè)學(xué)生選修課程，那么學(xué)生與課程之間是選修關(guān)系。對于實(shí)體學(xué)生和課程，其各有本人的屬性。圖中聯(lián)絡(luò)“選修也有屬性，它的屬性是學(xué)生選修某門課程的“成果。 15二數(shù)據(jù)模型相關(guān)概念數(shù)據(jù)構(gòu)造：描畫系統(tǒng)的靜態(tài)特性，即組成數(shù)據(jù)庫的對象類型。

5、包括數(shù)據(jù)本身的類型如內(nèi)容、性質(zhì)和數(shù)據(jù)之間的聯(lián)絡(luò)。數(shù)據(jù)操作：描畫系統(tǒng)的動態(tài)特性，即對數(shù)據(jù)庫中對象的實(shí)例允許執(zhí)行的操作的集合，包括操作及操作規(guī)那么。普通有檢索、更新插入、刪除、修正操作。數(shù)據(jù)模型要定義操作含義、操作符號、操作規(guī)那么，以及實(shí)現(xiàn)操作的言語。數(shù)據(jù)的約束條件：是完好性規(guī)那么的集合，規(guī)定數(shù)據(jù)庫形狀及形狀變化所應(yīng)滿足的條件，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容。16二數(shù)據(jù)模型三種數(shù)據(jù)模型引見層次模型網(wǎng)狀模型關(guān)系模型17【例2-1】 描畫圖2-9所示的學(xué)生選課關(guān)系模型學(xué)生學(xué)號，姓名，年齡，性別，系別，年級課程課程號，課程名，學(xué)分選課學(xué)號，課程號，成果18三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)指帶有數(shù)據(jù)庫的整個(gè)計(jì)

6、算機(jī)系統(tǒng)，包括硬件、軟件、數(shù)據(jù)以及人員。 19四、關(guān)系數(shù)據(jù)庫引見 關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是支持關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，是基于嚴(yán)厲數(shù)據(jù)模型的一種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。1970年E.F.Codd提出關(guān)系數(shù)據(jù)模型：“A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks，1970之后，提出了關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算的概念，1972年提出了關(guān)系的第一、第二、第三范式，1974年提出了關(guān)系的BC范式，80年代后，關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)成為最重要、最流行的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。典型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)有System R、University INGRES，典型商用系統(tǒng)有ORACLE、SYBASE、INFOR

7、MIX、DB2、SQL Server等。20五、SQL言語 SQL言語的概念SQL言語的特點(diǎn) 常用SQL言語 21一SQL言語的概念 SQL言語(Structured Query Language)是處置關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范言語，并且市場上的任何數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品都支持SQL。SQL是20世紀(jì)70年代早期在IBM公司的研討所開發(fā)的System R中實(shí)現(xiàn)的，隨后又在IBM公司的其他商品和其他公司的商品中實(shí)現(xiàn)。SQL原先是作為特殊的“數(shù)據(jù)子言語出現(xiàn)的，然而，隨著耐久存儲模塊PSM在1996年成為了規(guī)范，SQL曾經(jīng)變成了計(jì)算上完全computationally complete的言語。T-SQLTransact

8、 structure Query Language是一種加強(qiáng)的SQL，它在SQL言語的根底上擴(kuò)展了許多新的內(nèi)容。22二 SQL言語的特點(diǎn)綜合一致高度非過程化面向集合的操作方式同一種語法構(gòu)造提供兩種運(yùn)用方式自含式言語；嵌入式言語言語簡捷，易學(xué)易用23三常用SQL言語 SQL言語由以下部分組成，包括：DDLData Definition LanguageDMLData Manipulation LanguageDCLData Control Language存儲過程和觸發(fā)器嵌入式SQL言語24 定義表：如創(chuàng)建表，刪除表，修正表定義；定義視圖：如創(chuàng)建視圖、刪除視圖、間接修正視圖定義刪除+創(chuàng)建視圖；定

9、義索引(內(nèi)方式或內(nèi)部視圖)：如創(chuàng)建索引、刪除索引、間接修正索引定義刪除+創(chuàng)建索引 1.SQL數(shù)據(jù)定義言語DDL功能252.SQL數(shù)據(jù)支配言語DML SQL數(shù)據(jù)支配言語提供了select，insert，delete和update命令，完全覆蓋關(guān)系各種運(yùn)算。 263.SQL數(shù)據(jù)控制言語DCL 數(shù)據(jù)控制亦稱為數(shù)據(jù)維護(hù)，包括數(shù)據(jù)平安性控制、完好性控制、并發(fā)控制和數(shù)據(jù)恢復(fù)。274.存儲過程和觸發(fā)器存儲過程是為了完成特定功能聚集而成的一組命名了的SQL語句集合，該集合編譯后存放數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，可根據(jù)實(shí)踐情況重新編譯，該過程可直接運(yùn)轉(zhuǎn)，也可以遠(yuǎn)程運(yùn)轉(zhuǎn)。觸發(fā)器是一種特殊的存儲過程。它的優(yōu)點(diǎn)是不論什么緣由呵斥

10、的數(shù)據(jù)變化都能自動呼應(yīng)，對于每條SQL語句，觸發(fā)器僅執(zhí)行一次，事務(wù)可用于觸發(fā)器中。285.嵌入式SQL言語 SQL的表達(dá)才干相比高級言語有一定的限制，有些數(shù)據(jù)訪問要求單純運(yùn)用SQL無法完成，因此，有時(shí)候要將SQL言語嵌入到高級言語中運(yùn)用。嵌入式SQL言語的執(zhí)行過程如圖 29第二節(jié)數(shù)據(jù)庫技術(shù)及設(shè)計(jì) 30主要內(nèi)容數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)實(shí)際數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)技術(shù)31一、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)實(shí)際一根本概念關(guān)系方式數(shù)據(jù)依賴函數(shù)依賴碼范式規(guī)范化321.關(guān)系方式關(guān)系方式Relation Schema是對一個(gè)關(guān)系的描畫，用來定義關(guān)系。關(guān)系方式的方式化表示為： RU，D，Dom，F(xiàn)其中，R關(guān)系名； U屬性集合； D屬性來自的域； Dom屬性

11、向域的映射； F屬性間數(shù)據(jù)的依賴關(guān)系。關(guān)系方式可簡化為一個(gè)三元組：RU，F(xiàn)332.數(shù)據(jù)依賴數(shù)據(jù)依賴是經(jīng)過一個(gè)關(guān)系中間屬性值的相等與否表達(dá)出來的數(shù)據(jù)間的相互關(guān)系。對于一個(gè)三元組RU，F(xiàn)，當(dāng)且僅當(dāng)U上的一個(gè)關(guān)系r，滿足數(shù)據(jù)依賴關(guān)系F時(shí)，r稱為關(guān)系方式RU，F(xiàn)的一個(gè)關(guān)系。343.函數(shù)依賴設(shè)R(U)是屬性集U上的關(guān)系方式，X，Y是U的子集。假設(shè)對于R(U)的恣意一個(gè)能夠的關(guān)系r，r中不能夠存在兩個(gè)元組在X上的屬性值相等，而在Y上的屬性值不等，那么稱X函數(shù)確定Y或Y函數(shù)依賴X。354.碼設(shè)K為R中的屬性或?qū)傩越M，假設(shè)K-U，那么K為R的候選碼CK)，假設(shè)候選碼多于一個(gè)，那么選定其中的一個(gè)作為主碼PK。5

12、.范式滿足不同程度要求的約束集稱為不同的范式。6.規(guī)范化一個(gè)低一級范式的關(guān)系方式，經(jīng)過方式分解(投影運(yùn)算)可以轉(zhuǎn)化為假設(shè)干個(gè)高一級范式的關(guān)系方式的集合，這個(gè)過程叫做規(guī)范化。36二范式 1.第一范式1NF 當(dāng)且僅當(dāng)一個(gè)關(guān)系R中，每一個(gè)分量都是不可再分的數(shù)據(jù)項(xiàng)時(shí)，R1NF。即要求屬性是原子的、不可再分的。 372.第二范式2NF 假定只需一個(gè)候選碼，且該候選碼是主碼：當(dāng)且僅當(dāng)一個(gè)關(guān)系變量屬于1NF，且該關(guān)系變量的每一個(gè)非碼屬性都完全函數(shù)依賴于主碼時(shí)，該關(guān)系變量屬于2NF。進(jìn)一步分解的作用是消除傳送函數(shù)依賴，也正是消除了這種傳送函數(shù)依賴才處理了更新異常問題。 38 處理上述問題的方法是將一個(gè)非2NF

13、關(guān)系分解為多個(gè)2NF的關(guān)系。教師關(guān)系：教師代碼，姓名，職稱；課題關(guān)系：研討課題號，研討課題稱號；教師與課題關(guān)系：教師代碼，研討課題號。 經(jīng)過上述規(guī)范化后的這些關(guān)系都符合2NF的要求。393.第三范式(3NF) 第三范式假定關(guān)系變量只需一個(gè)候選碼，且該候選碼是主碼：當(dāng)且僅當(dāng)一個(gè)關(guān)系變量屬于2NF且該關(guān)系變量的一切非碼屬性都不傳送依賴于主碼時(shí)，該關(guān)系變量屬于3NF。規(guī)范化過程的第二步可以歸納為利用投影消除非碼屬性間的傳送函數(shù)依賴 40 消除表2-8中傳送依賴的方法，是將原關(guān)系分解為如下幾個(gè)3NF關(guān)系：產(chǎn)品關(guān)系：產(chǎn)品代碼，產(chǎn)品名，消費(fèi)廠名；消費(fèi)廠關(guān)系：消費(fèi)廠名，消費(fèi)廠地址。414.BC范式(BCNF

14、) 假設(shè)一個(gè)關(guān)系變量的一切非平凡的、完全的函數(shù)依賴的決議要素是候選碼，那么該關(guān)系變量屬于Boyce/Codd范式BCNF。函數(shù)依賴圖中獨(dú)一的一個(gè)箭頭是從候選碼中出來的。前面曾經(jīng)說過，每一個(gè)候選碼總有箭頭出來，而BCNF以為這里沒有其他箭頭，也就是說，在規(guī)范化過程中已沒有箭頭可消除。4243二、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)技術(shù) 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述；數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)特點(diǎn)；數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法；數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程；44一數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是指對于一個(gè)給定的運(yùn)用環(huán)境，構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫方式，建立數(shù)據(jù)庫及其運(yùn)用系統(tǒng)，使之可以有效地存儲數(shù)據(jù)，滿足各種用戶的運(yùn)用需求信息要求和處置要求。45二數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的特點(diǎn)1數(shù)據(jù)庫建立是硬件、軟件和數(shù)據(jù)的

15、結(jié)合，常有“三分技術(shù)，七分管理，十二分根底數(shù)據(jù)的說法。2數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)應(yīng)該與運(yùn)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)相結(jié)合，即數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)應(yīng)包含兩方面的內(nèi)容。構(gòu)造數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫框架或數(shù)據(jù)庫構(gòu)造。行為處置設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)運(yùn)用程序、事務(wù)處置等。設(shè)計(jì)時(shí)，要注重對運(yùn)用中數(shù)據(jù)語義的分析和籠統(tǒng)，同時(shí)要注重對行為的設(shè)計(jì)。 4647三數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法 手工試湊法規(guī)范設(shè)計(jì)法計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程48四數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程 49第三節(jié)數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)發(fā)掘 50一、數(shù)據(jù)倉庫概述數(shù)據(jù)倉庫的產(chǎn)生及開展數(shù)據(jù)倉庫的體系構(gòu)造51一數(shù)據(jù)倉庫的產(chǎn)生及開展傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)無法提供決策分析支持，主要表如今決策處置中的系統(tǒng)呼應(yīng)、決策數(shù)據(jù)需求和決策數(shù)據(jù)操作方面。數(shù)據(jù)倉庫DWData Warehouse是支持決策支持系統(tǒng)的、面向主題的、集成的、穩(wěn)定的、帶有商業(yè)運(yùn)用軟件的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。52二數(shù)據(jù)倉庫的體系構(gòu)造53二、數(shù)據(jù)發(fā)掘 數(shù)據(jù)發(fā)掘的產(chǎn)生與開展 數(shù)據(jù)發(fā)掘過程數(shù)據(jù)發(fā)掘工具引見 54一數(shù)據(jù)發(fā)掘的產(chǎn)生與開展55二數(shù)據(jù)發(fā)掘過程 56三數(shù)據(jù)發(fā)掘工具第一代數(shù)據(jù)發(fā)掘軟件：CBA 第二代數(shù)據(jù)發(fā)掘軟件第三代軟件，SPSS Clementine 第四代數(shù)據(jù)發(fā)掘軟件 57三、數(shù)據(jù)發(fā)掘的運(yùn)用 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)掘技術(shù)現(xiàn)