Ch03-管理信息系統(tǒng)的技術基礎

第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎本章介紹分析和設計一個管理信息系統(tǒng)必須具備的技術基礎知識本章內(nèi)容信息技術概述數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)庫技術計算機網(wǎng)絡2/4/20231第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞本章重點信息技術概述數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)庫技術本章難點數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)庫技術2/4/20232第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞第1節(jié)信息技術概述信息技術是計算機硬件、軟件技術和通信技術的總稱，它是MIS的基礎。本節(jié)介紹信息技術的組成部分本節(jié)內(nèi)容計算機硬件技術計算機軟件技術數(shù)據(jù)通信技術2/4/20233第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞一、計算機硬件技術計算機技術一般指計算機硬件技術，從1946年第一臺電子計算機誕生以來，經(jīng)歷了四個時代的發(fā)展計算機技術的快速發(fā)展使其應用領域得到迅速膨脹計算機技術已滲透到各個領域字處理、決策支持、數(shù)據(jù)庫管理、通信、工程、教育2/4/20234第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞二、計算機軟件技術1.軟件技術軟件技術是研究計算機系統(tǒng)軟件、應用軟件及其所依賴的基礎理論和基本方法系統(tǒng)軟件：為管理、控制和維護計算機及外設,以及提供計算機與用戶界面等的軟件應用軟件：面向用戶的、為用戶服務的軟件2.操作系統(tǒng)-最基本的系統(tǒng)軟件

操作系統(tǒng)的兩大功能系統(tǒng)資源的管理者用戶與計算機之間的接口

常見的操作系統(tǒng)：Unix,Windows,Linux

3.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

幫助用戶開發(fā)、使用、維護數(shù)據(jù)庫的軟件2/4/20235第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞三、數(shù)據(jù)通信技術1.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是以計算機為中心，結合分散在遠程的終端裝置或其他計算機，通過通信線路彼此連接起來，進行數(shù)據(jù)的傳輸、交換、存儲和處理的設備總稱發(fā)信者編碼調(diào)制信道解制譯碼受信者發(fā)送端接收端噪音2.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成由三部分：中央處理裝置、終端設備、通信線路及相關設備(Modem、Hub)

中央處理裝置-包括主處理機、前端機及通信處理機

功能：完成兩部件之間的通信在通信系統(tǒng)與計算機主機之間形成一個計算機級的接口2/4/20236第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)通信技術

終端設備向系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)或程序，并從系統(tǒng)接收信息的設備調(diào)制解調(diào)器(Modem)完成信號的轉變：

數(shù)字信號(脈沖信號)

?

模擬信號(載波信號)

集線器(Hub)網(wǎng)絡之間的連接器，將兩個以上的通信信道連接起來通信線路連接所有設備的通道用作通信線路的介質(zhì)：電話線、雙絞線、同軸電纜和光纖兩個指標：傳輸速率

和

出錯率通信線路的連接方式：點-點連接、分支連接、集線式連接通信線路的通信方式：單工、半雙工、全雙工2/4/20237第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞第2節(jié)數(shù)據(jù)處理本節(jié)介紹數(shù)據(jù)處理的概念和發(fā)展過程，指針、鏈、線性表等存儲形式的特點，數(shù)據(jù)文件的概念，順序文件、索引文件和直接存取文件的特點本節(jié)內(nèi)容數(shù)據(jù)處理的概念和發(fā)展階段數(shù)據(jù)組織2/4/20238第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞一、數(shù)據(jù)處理的概念和發(fā)展階段數(shù)據(jù)處理指把來自科學研究、生產(chǎn)實踐和社會經(jīng)濟活動等領域中的原始數(shù)據(jù)，用一定的設備和手段，按一定的使用要求，加工成另一種形式的數(shù)據(jù)1.數(shù)據(jù)處理的目的把數(shù)據(jù)轉換成便于觀察分析、傳送或進一步處理的形式從大量的原始數(shù)據(jù)中抽取、推導出對人們有價值的信息形式以作為行動和決策的依據(jù)科學地保存和管理已處理(如校驗、整理等)的大量數(shù)據(jù)，以便人們能方便而充分地利用這些寶貴的信息資源2/4/20239第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)處理的概念和發(fā)展階段

2.數(shù)據(jù)處理的基本內(nèi)容數(shù)據(jù)處理的基本內(nèi)容如下：數(shù)據(jù)的收集數(shù)據(jù)轉換數(shù)據(jù)的篩選、分組和排序數(shù)據(jù)的組織數(shù)據(jù)的運算：算術運算和邏輯運算數(shù)據(jù)檢索數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)存儲

數(shù)據(jù)處理要考慮的幾個問題數(shù)據(jù)以何種方式存儲在計算機中采用何種數(shù)據(jù)結構能有利于數(shù)據(jù)的存儲和取用采用何種方法從已組織好的數(shù)據(jù)中檢索數(shù)據(jù)2/4/202310第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)處理的概念和發(fā)展階段3.數(shù)據(jù)處理的發(fā)展過程經(jīng)歷了：人工管理階段、文件系統(tǒng)階段、數(shù)據(jù)庫階段三個階段(1)人工管理階段

(1953年～1965年)又稱為自由管理階段,計算機主要用于數(shù)值計算

基本特征：無數(shù)據(jù)管理及完全分散的手工方式人工管理階段的特點

數(shù)據(jù)不保存沒有軟件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行管理，數(shù)據(jù)與程序不具有獨立性數(shù)據(jù)不共享：一組數(shù)據(jù)對應于一個程序，即數(shù)據(jù)是面向應用的基本上沒有文件概念

應用程序1應用程序2應用程序n┇數(shù)據(jù)集合1數(shù)據(jù)集合2數(shù)據(jù)集合n┇┇2/4/202311第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)處理的概念和發(fā)展階段(2)文件系統(tǒng)階段

(1965年～1970年)

基本特征：面向應用的數(shù)據(jù)管理，工作方式是分散的、非手工的

特點外存有了很大的發(fā)展：出現(xiàn)磁盤、磁鼓等直接存取的存儲設備出現(xiàn)操作系統(tǒng)、文件管理系統(tǒng)和多用戶分時系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理：程序和數(shù)據(jù)具有一定的獨立性文件類型多樣化：順序文件、索引文件和隨機文件文件存取以記錄為單位缺點

數(shù)據(jù)冗余度大數(shù)據(jù)與程序獨立性仍不高應用程序1應用程序2應用程序n┇數(shù)據(jù)集合1數(shù)據(jù)集合2數(shù)據(jù)集合n┇文件管理系統(tǒng)2/4/202312第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)處理的概念和發(fā)展階段(3)數(shù)據(jù)庫階段

(1970年以后)

解決多用戶、多應用程序共享數(shù)據(jù)的需求特點面向全組織的、復雜的數(shù)據(jù)模型結構數(shù)據(jù)冗余度小，易擴充數(shù)據(jù)與程序獨立：數(shù)據(jù)和程序具有物理獨立性和邏輯獨立性統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能：提供數(shù)據(jù)的安全性、數(shù)據(jù)的完整性和并發(fā)控制對數(shù)據(jù)的存取的最小單位是數(shù)據(jù)項

應用程序1應用程序2應用程序n┇數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫2/4/202313第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞二、數(shù)據(jù)組織1.數(shù)據(jù)結構數(shù)據(jù)結構是指數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)之間的相互關系，包含三個方面的內(nèi)容：數(shù)據(jù)之間的邏輯結構、物理結構及其數(shù)據(jù)的抽象運算

邏輯結構指數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關系，即數(shù)據(jù)之間抽象化的相互關系

邏輯結構的分類–

線性結構和非線性結構

線性結構的基本特點是數(shù)據(jù)有序并有限。如線性表、棧、隊列、串和數(shù)組非線性結構的基本特點是數(shù)據(jù)有層次關系。如樹、圖

物理結構(存儲結構)指數(shù)據(jù)在計算機存儲器中的存放方式存放方式有：順序存儲、鏈接存儲、索引存儲和散列存儲

四種同一種邏輯結構采用不同的存儲方式可以得到不同的數(shù)據(jù)結構2/4/202314第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)組織(1)指針與鏈結點(node)：表征某一數(shù)據(jù)結構特點及其連接方式的基本單位一個結點有幾個域：數(shù)據(jù)域、指針域數(shù)據(jù)域

：存放結點本身信息的域指針域(鏈域)

：存放結點與其他結點關系信息的域指針

：存放與結點有關的結點的地址鏈

：若干指針結點的集合Info信息Link指針域Info信息RLink指針域LLink指針域單鏈表結點結構雙鏈表結點結構h

A

B

C

D^頭指針的單鏈表h

A

B

C

D^頭結點的雙鏈表?

頭指針

?頭結點

?后繼結點(直接后繼)

?前趨結點(直接前繼)2/4/202315第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)組織例1：

NoNameAge0152過容霞220256王三281234林杜252345梁昌勇240001李明28職工登記表結點結構：

NoNameAgeNexth

0256王三28

0152過容霞221234林杜252345梁昌勇240001李明24^2/4/202316第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)組織

(2)線性表線性表：具有相同特性的數(shù)據(jù)元素的一個有限序列,如：成績表、產(chǎn)品編號等線性表的兩種存儲形式：順序表

和

鏈表

①順序表

順序表是指數(shù)據(jù)元素按邏輯次序依次存放在一組地址連續(xù)的存儲單元里

順序表結點地址設開始結點的存放地址為

LOC(k1)

，每個結點占用空間大小為

L，

則第

i個結點的存放位置為：

LOC(ki)=

LOC(k1)+L×(i-1)

順序表的操作

：插入、刪除和查找插入刪除查找設線性表的長度為

n，一次插入或刪除要移動的單元數(shù)為

n/2

個

順序表的優(yōu)點

：對結點的檢索方便

順序表的缺點

：插入、刪除不方便2/4/202317第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)組織②鏈表

鏈表之間的邏輯關系由指針表示,結點可以是連續(xù)的,也可以是分散的

鏈表的插入和刪除只需改變結點的指針鏈表的操作

：插入、刪除和查找

插入

Ah

B

C

D

E^

X刪除

Ah

B

C

D

E^查找：從頭結點開始鏈表的優(yōu)點：插入、刪除方便鏈表的缺點：查找麻煩、占空間大雙向鏈表、循環(huán)鏈表2/4/202318第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)組織

雙向鏈表和循環(huán)鏈表示例雙向鏈表h^A

B

C

P

Q^循環(huán)單向鏈表

Ah

B

C

P

Q2/4/202319第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)組織③樹

樹是結點之間有分支的、層次關系的結構DBCAT^D^

B^^C^

AT2/4/202320第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)組織

2.數(shù)據(jù)文件

數(shù)據(jù)組織采用文件組織

和

數(shù)據(jù)庫組織(1)數(shù)據(jù)文件的概念

①數(shù)據(jù)文件(文件)

為了某一特定目的而形成的同類記錄的集合

②記錄、數(shù)據(jù)項

?

記錄：文件中可存取的最小的單位，由若干數(shù)據(jù)項組成如：學生文件中表示每一個學生的數(shù)據(jù)集合

?

數(shù)據(jù)項：文件中可使用的最小的單位，不可再分如：學號、姓名等③主鍵、副鍵、鑒別鍵用來鑒別和搜索記錄

?

主鍵 記錄中能惟一地標識該記錄的數(shù)據(jù)項，如

身份證號碼

?

副鍵 主鍵之外的數(shù)據(jù)項，如

姓名、性別

?

鑒別鍵 主鍵和副鍵的統(tǒng)稱2/4/202321第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)組織(2)數(shù)據(jù)文件的組織方式

數(shù)據(jù)文件的組織方式指文件內(nèi)部構造數(shù)據(jù)的方式

①順序文件

順序文件是根據(jù)記錄的順序依次存放的文件

順序文件的優(yōu)點

連續(xù)存放，管理簡單，訪問速度快，用于順序存取、批量修改順序文件的查找平均查找長度為

(n+1)/2

n

：文件的記錄數(shù)順序文件的存取方式：順序存取和隨機存取順序存?。?√

存取第

i

個記錄，必須先存取前面的第

i-1

個記錄

√

插入記錄只能在末尾隨機存?。?√

可以隨機存取任意一個記錄

√

可以將記錄插入到文件的任意位置2/4/202322第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)組織②索引文件包含文件數(shù)據(jù)區(qū)和索引表的文件稱為索引文件索引表：以文件形式存在，由系統(tǒng)自動生成，記錄邏輯順序與物理記錄間的對應關系物理號職工號姓名職稱其他1011021041051081121131143503024212175364梁昌勇李民權王紅陳立良周一民方波何立王凌副教授副教授副教授高工教授工程師教授高工輸入過程關鍵字物理記錄號3503024212175364101102104105108112113114索引表關鍵字物理記錄號02031210410210817354211210110553641131142/4/202323第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)組織

設置查找表原因：索引表太大，一個物理塊容納不下，需要多次訪問外存查找表：為索引表建立索引查找表最大鍵號物理塊號124264123檢索記錄順序：

查找表

→

索引表

→

記錄四級索引：索引文件→索引表→查找表→第二查找表→第三查找表

索引文件的優(yōu)、缺點優(yōu)點：存取速度快缺點：需要占用一定的存儲空間動態(tài)索引

二叉樹、B樹2/4/202324第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)組織③直接存取文件(散列文件)允許用戶根據(jù)所需的鑒別鍵值直接取得所需的記錄,即直接獲得指定記錄的物理地址基本思想：根據(jù)記錄的查找鍵值，使用一個函數(shù)計算得到的函數(shù)值作為磁盤塊的地址，對記錄進行存儲和訪問分類：直接地址法、相對鍵法和雜湊法直接地址法直接把存放某一記錄的地址作為該記錄的鑒別鍵，即每個記錄的鑒別鍵值就是該記錄組的地址

?優(yōu)點：存取機制簡單，使用方便，不產(chǎn)生重號

?缺點：不易記憶2/4/202325第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)組織相對鍵法每個記錄的鑒別鍵值與該記錄的地址之間有確定的一一對應關系基本思想：調(diào)用一個算法過程對記錄的鍵號進行計算，從而得到相應的記錄地址設鑒別鍵為

k，相應的記錄用RK表示，其地址用

DRK表示，則：

DRK=f(k)例2:學生證

K

從

000～999

的連續(xù)號，每個學生的記錄長度為

100字節(jié)

如果存儲的起始地址為

4000，則每個學生記錄的存儲地址為：

DRK=K×100+4000相對鍵法的優(yōu)缺點優(yōu)點：搜索時間短，處理速度快缺點：如果連續(xù)的鍵號有空號，則造成外存浪費2/4/202326第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)組織雜湊法利用雜湊函數(shù)算法，將鍵號轉換為相應記錄的地址基本思想：從該記錄的鑒別鍵值通過雜湊函數(shù)算出應存放的記錄地址

質(zhì)數(shù)除余數(shù)算法設所需存儲單元數(shù)為M，則該算法的步驟為：

√

求小于

M

的最大的質(zhì)數(shù)

P

√

設需要轉換的鑒別鍵值為

K，則轉換后的記錄地址為：

H(K)=K–INT(K/P)×P

全部記錄地址的分布范圍是：0≤H(K)≤P-12/4/202327第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)組織例3：設

M=10，則

P=70≤H(K)≤6存儲

11～20

間的

10

個數(shù)H(11)4H(14)0H(15)1H(18)4存儲記錄：從該記錄的鑒別鍵值通過雜湊函數(shù)算出應存放的記錄地址。若該地址是空閑的，則存入；如果該地址已有記錄，則出現(xiàn)碰撞，轉碰撞處理查找記錄：根據(jù)給定的鑒別鍵值用雜湊函數(shù)算出地址。如果該地址處正是所需要的記錄，則表示已找到；如果不是，則按照碰撞處理方法繼續(xù)查找2/4/202328第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)組織?解決碰撞的方法-設置溢流表解決鑒別鍵值沖突情況

利用主表和

溢流表存儲記錄的鑒別鍵值

溢流表法的中心思想：利用主表和溢流表來存儲數(shù)據(jù)。凡未發(fā)生碰撞的記錄存入主表，在存儲新記錄的過程中若發(fā)生碰撞，則將該記錄存入溢流表?雜湊法的優(yōu)缺點優(yōu)點：存取速度快，比較節(jié)約存儲空間缺點：發(fā)生碰撞，延長存取時間2/4/202329第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)組織3.數(shù)據(jù)庫一種更高級的數(shù)據(jù)組織形式從全局觀點組織數(shù)據(jù)，以最佳方式、最少重復，為多種應用服務2/4/202330第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞第3節(jié)數(shù)據(jù)庫技術本節(jié)介紹數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的產(chǎn)生、構成，實體-聯(lián)系模型，數(shù)據(jù)模型，關系的規(guī)范化理論，數(shù)據(jù)庫操作和保護本節(jié)內(nèi)容數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的產(chǎn)生和構成數(shù)據(jù)庫設計的主要內(nèi)容實體-聯(lián)系模型數(shù)據(jù)模型關系的規(guī)范化數(shù)據(jù)庫操作數(shù)據(jù)庫保護2/4/202331第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的產(chǎn)生和構成1.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫(DataBase)是以一定的組織方式、存儲在一起的、相關數(shù)據(jù)的集合三個標志性事件：1969年，IBM

研制開發(fā)的基于層次結構的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

IMS美國數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言協(xié)會商會的

DBTG

報告，基于網(wǎng)狀結構，網(wǎng)狀模型的基礎和代表1970年，IBM

的研究員

E.F.Codd

發(fā)表“大型共享數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的關系模型”論文2.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DataBaseSystem)是由計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和有關用戶組成的具有高度組織的總體2/4/202332第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的產(chǎn)生和構成(1)計算機系統(tǒng)：用于計算機管理的計算機軟硬件系統(tǒng)(2)數(shù)據(jù)庫：是以一定的組織方式存儲在一起的、能為多個用戶共享的、獨立于應用程序的、相互關聯(lián)的數(shù)據(jù)集合(3)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)：一組對數(shù)據(jù)庫進行管理的軟件(4)用戶：管理、維護和使用數(shù)據(jù)庫的人員數(shù)據(jù)庫管理員：是高級用戶，對使用中的數(shù)據(jù)庫進行整體維護，保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的正常運行，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的專職管理和維護人系統(tǒng)程序員：設計數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的人員應用程序員：編寫和維護應用程序的軟件人員專門用戶：通過交互方式進行信息檢索和補充信息的用戶參數(shù)用戶：那些與數(shù)據(jù)庫的交互作用固定、有規(guī)則的人2/4/202333第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞二、數(shù)據(jù)庫設計的主要內(nèi)容1.認識領域的三個世界現(xiàn)實世界

：指人們頭腦之外的客觀世界客觀事物觀念世界：又稱為信息世界,是現(xiàn)實世界在人們頭腦中的反映實體

數(shù)據(jù)世界：信息世界中信息的數(shù)據(jù)化

數(shù)據(jù)模型2.數(shù)據(jù)庫設計的四個步驟用戶需求分析：了解和分析用戶需求(包括數(shù)據(jù)與處理)概念結構設計：根據(jù)用戶需求設計數(shù)據(jù)庫模型

邏輯結構設計：將概念結構轉換為某個

DBMS

所支持的數(shù)據(jù)模型，并對其進行優(yōu)化物理結構設計：為數(shù)據(jù)模型在設備上選定合適的存儲結構和存取方法2/4/202334第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞三、實體-聯(lián)系模型(ER模型)實體-聯(lián)系模型反映的現(xiàn)實世界中的事物及其相互聯(lián)系1.基本概念實體(entity)：客觀世界中存在的且可相互區(qū)分的事物。例如，職工、教師、學生、課程等是實體屬性(attribute)：實體具有的某一特征或性質(zhì)稱為屬性。實體可以用幾個屬性來刻劃。例如，教師實體具有的姓名、地址和性別等聯(lián)系(relationship)：客觀世界中的事物彼此間都是有聯(lián)系的聯(lián)系類型：

實體內(nèi)部的聯(lián)系：組成實體的各屬性之間的聯(lián)系

實體間的聯(lián)系：一對一聯(lián)系(1:1)

設有實體集

A和

B

，如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中最多有一個實體與之聯(lián)系，反之亦然，我們稱實體集

A與實體集

B

具有一對一聯(lián)系，記為

1:1

例如：一個班級只有一個班主任2/4/202335第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞實體-聯(lián)系模型一對多聯(lián)系(1:n)設有實體集

A

和

B，如果對于實體集

A中的每一個實體，實體集

B

中有

n

個實體(n≥0)與之聯(lián)系，反之，如果對于實體集

B中的每一個實體，實體集

A

中最多只有一個實體與之聯(lián)系，我們稱實體集

A

與實體集

B具有一對多聯(lián)系，記為1:n例如：一個班級中有若干名學生多對多聯(lián)系(m:n)設有實體集

A

和

B

，如果對于實體集

A中的每一個實體，實體集

B中有

n個實體(n≥0)與之聯(lián)系，反之，如果對于實體集

B

中的每一個實體，實體集

A中也有

m個實體(m≥0)與之聯(lián)系，我們稱實體集

A

與實體集

B具有多對多聯(lián)系，記為

m:n例如：一門課程同時有若干名學生選修，而一個學生同時選修多門課程，則課程與學生之間具有多對多聯(lián)系2/4/202336第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞實體-聯(lián)系模型2.ER

圖ER圖中包含實體、聯(lián)系和屬性等三個基本成分，其符號如下：：矩形框表示實體，矩形框內(nèi)寫明實體名：菱形表示聯(lián)系，菱形框內(nèi)為聯(lián)系的名稱，并用無向邊分別與有關實體連接起來，同時在無向邊旁邊注明聯(lián)系的類型：圓角矩形表示屬性，并用無向邊將其與相應的實體連接起來二元關系：班班長班-班長11兩個實體間的1:1聯(lián)系班學生組成n1兩個實體間的1:n聯(lián)系課程學生選課nm兩個實體間的

m:n聯(lián)系2/4/202337第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞實體-聯(lián)系模型3.ER

圖的設計過程確定實體類型：有幾個實體確定聯(lián)系類型：分析實體之間的聯(lián)系把實體類型和聯(lián)系類型組合成ER

圖確定實體類型和聯(lián)系類型的屬性聯(lián)系類型的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫技術中稱為“相交數(shù)據(jù)”聯(lián)系類型中的屬性是實體發(fā)生聯(lián)系時產(chǎn)生的屬性，而不應該包括實體的屬性確定實體類型的鍵：在

ER

圖中屬于鍵的屬性名下畫一條橫線2/4/202338第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞實體-聯(lián)系模型例1:

為某倉庫的管理設計一個

ER

模型。倉庫主要管理零件的采購和供應等事項。倉庫根據(jù)需要向供應商訂購零件，而許多工程項目需要倉庫提供零件確定實體類型零件

PART工程項目

PROJECT零件供應商

SUPPLIER

確定聯(lián)系類型工程項目

PROJECT

和零件

PART

之間是

m:n

聯(lián)系，

聯(lián)系名

P_P零件

PART

和零件供應商

SUPPLIER

之間也是

m:n

聯(lián)系，

聯(lián)系名

P_S

把實體類型和聯(lián)系類型組合成ER圖

確定實體類型和聯(lián)系類型的屬性實體

PART

的屬性：

PNO,PNAME,COLOR,WEIGHT實體

PROJECT

的屬性：

JNO,JNAME,DATE實體

SUPPLIER

的屬性：

SNO,SNAME,SADDR聯(lián)系

P_P

的屬性：某項目需要某零件的數(shù)量

TOTAL聯(lián)系

P_S

的屬性：某供應商供應某種零件的數(shù)量

QUANTITY2/4/202339第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞實體-聯(lián)系模型確定實體類型的鍵實體

PART

的鍵：零件編號

PNO實體

PROJECT

的鍵：項目編號

JNO實體

SUPPLIER

的鍵：供應商編號

SNO

倉庫管理的

ER圖：PROJECTJNOJNAMEDATESUPPLIERSNOSNAMESADDRPARTPNAMEPNOCOLORWEIGHTP_PmnTOTALP_SmnQUANTITYmnmn2/4/202340第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞四、數(shù)據(jù)模型(DataModel)數(shù)據(jù)模型是表示實體類型及實體間聯(lián)系的模型廣泛采用的是“概念數(shù)據(jù)模型”和“邏輯數(shù)據(jù)模型”兩種認識抽象轉換現(xiàn)實世界概念模型邏輯模型概念數(shù)據(jù)模型獨立于計算機系統(tǒng)，完全不涉及信息在計算機中的表示對現(xiàn)實世界的第一層抽象最著名的是“實體-聯(lián)系模型”邏輯數(shù)據(jù)模型(又稱為結構數(shù)據(jù)模型)直接面向數(shù)據(jù)庫的邏輯結構對現(xiàn)實世界的第二層抽象分為：層次模型、網(wǎng)狀模型和關系模型最重要的是：關系模型2/4/202341第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)模型1.關系模型中的有關術語

從用戶角度看，關系模型中的數(shù)據(jù)的邏輯結構是一個二維表

在關系模型中，實體和實體間的聯(lián)系均用關系描述例如：“學生”關系學號姓名性別宿舍20020101001陳敏女2-51020020101002王輝男1-21320020101003李衛(wèi)男1-316

關系

：一個關系對應于一張二維表

元組

：表中一行稱為一個元組

屬性

：表中一列稱為一個屬性

屬性名

主碼(關鍵字PrimaryKey)

：惟一標識一個元組

單關鍵字

和

復合關鍵字

域(Domain)

：屬性的取值范圍

分量

：元組中的一個屬性值

如："20020101001","陳敏"

關系模式：對關系的描述，關系名(屬性1，屬性2，……，屬性n)如：學生(學號，姓名，性別，宿舍)2/4/202342第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)模型

2.關系模型具有的性質(zhì)列是同質(zhì)的

：每一列中的分量來自同一個域，是同一類型的數(shù)據(jù)列的順序無所謂

：列的次序可以任意交換行的順序無所謂

：行的次序可以任意交換不同的列可出自同一個域，不同的屬性要給予不同的屬性名任意兩個元組不能完全相同分量必須取原子值

：每個分量都必須是不可分的數(shù)據(jù)項3.關系模型的特點

關系模型的概念單一：實體和聯(lián)系均用關系表示

關系是規(guī)范化的關系：關系中的每個分量都是不可分的數(shù)據(jù)項

對數(shù)據(jù)的檢索和操作結果仍然是一個二維表2/4/202343第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞五、關系的規(guī)范化關系的規(guī)范化表示關系滿足一定的約束條件規(guī)范化的關系稱為

范式(Normal

Form)范式有五級：1NF、2NF、3NF、4NF、5NF范式級別越高，存儲同樣數(shù)據(jù)就需要分解成更多的表滿足第三范式

3NF比較恰當1.第一范式(1NF)屬于1NF

的關系應滿足的基本條件是元組中的每一個分量都必須是不可分割的數(shù)據(jù)項

不滿足1NF的關系教師代碼姓名工資基本工資附加工資1001張興500.0060.001002李明799.0070.001003王進400.0050.00滿足1NF的關系教師代碼姓名基本工資附加工資1001張興500.0060.001002李明799.0070.001003王進400.0050.002/4/202344第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞關系的規(guī)范化2.第二范式(2NF)屬于

2NF的關系不僅滿足

1NF

，而且所有非主屬性完全依賴于其主碼教師代碼教師職稱研究課題號研究課題名1001張興副教授001機器人的研制1001張興副教授002多媒體視聽系統(tǒng)1002李明講師003網(wǎng)上自考系統(tǒng)屬于

1NF

關系，存在以下

異常

問題：插入新課題時：因缺乏相應的教師代碼而無法插入刪除某位教師或某個課題：會刪除課題或教師的信息更新數(shù)據(jù)復雜：更新教師職稱或課題名稱原因：主關鍵字：教師代碼+研究課題號

非主屬性姓名和職稱依賴于主關鍵字的一個分量–教師代碼

非主屬性研究課題名依賴于主關鍵字的一個分量–研究課題號將以上關系分解成以下的三個

2NF

關系：

教師關系：教師代碼、姓名、職稱

課題關系：研究課題號、研究課題名

教師與課題關系：教師代碼、研究課題號

(帶下劃線的為主關鍵字)2/4/202345第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞關系的規(guī)范化3.第三范式(3NF)滿足

2NF，而且它的任何一個非主屬性都不傳遞依賴于任何主關鍵字課程名教師名教師地址C1馬千里D1C2李明秀D1C3余敏D2C4李明秀D1屬于2NF關系，原因： 主屬性是“課程名”，它完全函數(shù)決定非主屬性“教師名”和“教師地址”不屬于3NF關系，原因

：主屬性是“課程名”∵課程名→教師名

教師名→教師地址∴課程名

教師地址非主屬性傳遞函數(shù)依賴于碼2/4/202346第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞關系的規(guī)范化

存在問題當刪除某門課程時會刪除不該刪除的教師的有關信息當更改教師的地址時要修改多條記錄分解成以下兩個

3NF關系關系R1：課程名教師名C1馬千里C2李明秀C3余敏C4李明秀關系R2：教師名教師地址馬千里D1李明秀D1余敏D2

?

如刪除課程數(shù)據(jù)，只對關系

R1

操作，R2

中的教師地址信息不會丟失

?更改教師的地址，只對關系

R2，而且只修改一次2/4/202347第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞六、數(shù)據(jù)庫操作對基本表的建立與刪除、數(shù)據(jù)查詢與更改等結構化查詢語句

SQL–StructuredQueryLanguage1.基本表的建立與刪除(1)表的建立

CREATETABLE<表名>(<字段1><數(shù)據(jù)類型>[(<寬度>[,<小數(shù)位數(shù)>]])[,(<字段2>…])

例2：CREATETABLEC:\TEMP\MYFILE(xhC(4),xmC(8),xb

L,gzN(6,2))(2)表的刪除

DROPTABLE<表名>例3：DROPTABLEC:\TEMP\MYFILE(3)編輯表的結構

ALTERTABLE<表名>ADD|ALTER<字段><數(shù)據(jù)類型>[(<寬度>[,<小數(shù)位數(shù)>])]例4：增加字段

ALTERTABLEmytestADDhfL

修改字段

ALTERTABLEmytestALTERcgsjD2/4/202348第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)庫操作2.數(shù)據(jù)查詢SQL

提供強大的查詢功能，由

SELECT

語句實現(xiàn)SELECT<字段名表>FROM<表名表>WHERE<條件>[GROUPBY<列名1>][ORDERBY

<列名2>

[ASC|DESC]]例5：SELECTbh,xmFROMteacherWHEREbh>="005"SELECT*FROMteacherWHEREnotxb

ANDjbgz>=500SELECTxdm,SUM(jbgz)FROMteacherGROUPBYxdm

SELECTbh,xm,jbgzFROMteacherWHERExdm="01"ORDERBYxm

2/4/202349第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)庫操作3.數(shù)據(jù)更新

SQL

的數(shù)據(jù)更新語句包括數(shù)據(jù)修改、刪除和插入三種操作(1)數(shù)據(jù)修改

UPDATE<表名>SET<字段1>=<表達式1>[,<字段2>=<表達式2>…][WHERE<條件>]

例6：UPDATEteacherSETxdm="01",jj=jj+30WHEREbh="006"

(2)數(shù)據(jù)刪除

DELETEFROM<表名>WHERE<條件>例7：DELETEFROMteacherWHEREbh="004"ORbh="006"(3)刪除插入

INSERTINTO<表名>[(<字段1>[,<字段2>,…])]VALUES(<值1>[,<值2>,…])例8：

INSERTINTOteacher(bh,xm,xdm,xb,csny,jbgz,jj,bz)；VALUES("009","陳明","02",.T.,{^1980.01.01},500,60,"工會積極分子")

2/4/202350第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞七、數(shù)據(jù)庫保護指數(shù)據(jù)的安全性、完整性、并發(fā)控制和數(shù)據(jù)庫恢復1.數(shù)據(jù)的安全性指保護數(shù)據(jù)庫以防止不合法的使用所造成的數(shù)據(jù)泄露、更改和破壞2.數(shù)據(jù)的完整性指數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性關系模型的完整性有實體完整性、參照完整性和用戶定義完整性實體完整性

–主關鍵字屬性不能為空

例如：student(no,name,age)

主關鍵字屬性

no不能為空參照完整性

–具有一對多聯(lián)系的兩個表之間子表中與主表的主關鍵字相關聯(lián)的那個屬性(外部碼)的值要么為空，要么等于主表中主關鍵字的某個值

例如：student(no,name,age)score(no,cno

,grade)

score中

no屬性的值用戶定義完整性

–針對某一具體數(shù)據(jù)庫的約束條件例如：0≤成績≤1002/4/202351第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞數(shù)據(jù)庫保護3.并發(fā)控制當多個用戶同時存取、修改數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)時，可能會發(fā)生相互干擾而得到錯誤的結果，并使數(shù)據(jù)庫的完整性遭到破壞對并發(fā)操作加以控制、協(xié)調(diào)

4.數(shù)據(jù)庫恢復當計算機軟、硬件或網(wǎng)絡通信線路發(fā)生故障而破壞了數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)庫的操作失敗而使數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤或丟失時，系統(tǒng)應能進行應急處理，把數(shù)據(jù)庫恢復到正常狀態(tài)“事務”概念2/4/202352第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞第4節(jié)計算機網(wǎng)絡本節(jié)介紹計算機網(wǎng)絡的概念、網(wǎng)絡體系結構、典型局域網(wǎng)、Internet

技術本節(jié)內(nèi)容計算機網(wǎng)絡的概念與分類局域網(wǎng)技術網(wǎng)絡互聯(lián)–Internet技術多媒體網(wǎng)絡OSI

參考模型2/4/202353第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞一、計算機網(wǎng)絡的概念與分類

1.計算機網(wǎng)絡的概念計算機網(wǎng)絡是用通信介質(zhì)把分布在不同地理位置的計算機和其他網(wǎng)絡設備連接起來，實現(xiàn)信息互通和資源共享的系統(tǒng)網(wǎng)絡介質(zhì)

數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢硗ǖ?/p>

協(xié)議

網(wǎng)絡設備間進行通信的一組約定。規(guī)定設備間通信的電氣性能、機械性能、數(shù)據(jù)組織方式等結點

網(wǎng)絡中某分支的端點或網(wǎng)絡中若干條分支的公共匯交點鏈路

指兩個相鄰結點之間的通信線路2/4/202354第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞計算機網(wǎng)絡的概念與分類2.網(wǎng)絡拓撲結構指網(wǎng)絡的鏈路和結點在地理位置上的幾何分布(1)計算機網(wǎng)絡的組成

從功能上，計算機網(wǎng)絡由以下兩部分組成：

資源子網(wǎng)

-由訪問結點以及連接這些結點的鏈路構成

負責信息處理

通信子網(wǎng)

-轉接結點及連接結點的鏈路互連而成

負責數(shù)據(jù)交換

(2)按通信信道分類①點-點信道網(wǎng)絡網(wǎng)絡中每一條信道都連接到一對結點

拓撲結構：星型、環(huán)型和樹型②共享信道網(wǎng)絡所有結點共享一條信道網(wǎng)絡

拓撲結構：總線、環(huán)型和樹型

優(yōu)缺點：

2/4/202355第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞計算機網(wǎng)絡的概念與分類

3.計算機網(wǎng)絡的分類

按網(wǎng)絡應用范圍和應用方式分：①局域網(wǎng)(LAN)指傳輸距離在

0.1～10km

，傳輸速率在

1Mb/s～10Mb/s

的范圍較小的一種網(wǎng)絡，一個單位、一幢樓內(nèi)②廣域網(wǎng)(WAN)一般由相距較遠的局域網(wǎng)經(jīng)由公共電信網(wǎng)絡互連而成

傳輸速率：1.2Kb/s～1.554Mb/s

③綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(ISDN)將語音、視頻、圖象、數(shù)據(jù)等多種業(yè)務綜合到一個網(wǎng)絡中

要求有一定的帶寬④國際互聯(lián)網(wǎng)(Internet)包含各種不同領域的應用系統(tǒng)，實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的信息資源共享2/4/202356第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞二、局域網(wǎng)技術1.網(wǎng)絡體系結構(1)工作站/文件服務器系統(tǒng)(WorkStation/FileServer,WS/FS)將若干微機工作站和一臺或多臺服務器通過通信線路連接起來的系統(tǒng)

?共享文件服務器上的文件、數(shù)據(jù)和設備等資源，并實現(xiàn)相互通信

?

DBMS

安裝在文件服務器上，F(xiàn)S和

WS

之間交換整個查詢文件(2)客戶機/服務器系統(tǒng)(Client/Server,C/S)

DBMS

安裝在數(shù)據(jù)庫服務器上，數(shù)據(jù)處理形成前后臺方式：前臺-客戶機上運行，完成屏幕交互和輸入、輸出等工作后臺-服務器上運行，完成數(shù)據(jù)處理及存儲管理等工作優(yōu)點

功能合理分布，均衡負荷，提高系統(tǒng)的整體性能系統(tǒng)開放性好，容易擴充系統(tǒng)的可重用性好2/4/202357第3章管理信息系統(tǒng)的技術基礎----何明瑞局域網(wǎng)技術(3)分布式系統(tǒng)

為多個具有不同需要的用戶提供

統(tǒng)一的工作環(huán)境

特點

數(shù)據(jù)具有“分布性”，數(shù)據(jù)在物理上分布在各