技術(shù)基礎(chǔ)篇數(shù)據(jù)處理(第三講)

第六章數(shù)據(jù)處理一、數(shù)據(jù)處理的概念所謂數(shù)據(jù)處理，就是把來(lái)自科學(xué)研究、生產(chǎn)實(shí)踐和社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)等領(lǐng)域中的原始數(shù)據(jù)用一定的設(shè)備和一定的手段按一定的使用要求加工成另一種形式的數(shù)據(jù)，以便獲得對(duì)人們決策有價(jià)值的信息的過(guò)程。二、數(shù)據(jù)處理的發(fā)展階段

1.手工處理

2.機(jī)械設(shè)備處理

3.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理由算盤、計(jì)算尺、手搖計(jì)算機(jī)等進(jìn)行處理由卡片、制表設(shè)備等進(jìn)行處理完全由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理三、數(shù)據(jù)處理的基本內(nèi)容1.數(shù)據(jù)收集（數(shù)據(jù)采集）（1）定義：數(shù)據(jù)收集就是按照用戶的需要和系統(tǒng)的要求收集必要的原始數(shù)據(jù)（2）收集方式人工收集聯(lián)機(jī)方式收集比較：人工方式及時(shí)性差，出錯(cuò)率高；聯(lián)機(jī)方式快速、準(zhǔn)確，但投資較大。

聯(lián)機(jī)方式是數(shù)據(jù)采集的發(fā)展方向由人通過(guò)一定的中間環(huán)節(jié)獲得數(shù)據(jù)（如檔案文件、帳冊(cè)、票據(jù)憑證等）

。要對(duì)數(shù)據(jù)的來(lái)源和數(shù)據(jù)本身的準(zhǔn)確性充分了解，以保證引用資料的準(zhǔn)確性。將某種計(jì)算機(jī)裝置、測(cè)試裝置等直接與電子數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相聯(lián)接，將所需數(shù)據(jù)直接送入計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)直接處理。2.數(shù)據(jù)加工處理（1）數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和錄入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換：也叫數(shù)據(jù)的預(yù)處理，是將采集到的原始數(shù)據(jù)通過(guò)一定手段轉(zhuǎn)換成適合于計(jì)算機(jī)處理的形式，使數(shù)據(jù)代碼化。

原始數(shù)據(jù)的分類：數(shù)值型數(shù)據(jù)：由數(shù)字字符組成，可直接進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入文字信息或特定符號(hào)：必須預(yù)先經(jīng)過(guò)“編碼”處理才能錄入數(shù)據(jù)錄入方法：①傳統(tǒng)手工方法；②源數(shù)據(jù)自動(dòng)化方法。（2）數(shù)據(jù)分類和合并分類：根據(jù)一定順序?qū)o(wú)序的數(shù)據(jù)元素序列調(diào)整成為一個(gè)有序序列，也就是將數(shù)據(jù)元素按某一關(guān)鍵字進(jìn)行排序，形成一個(gè)有序文件。合并：將兩個(gè)或多個(gè)簡(jiǎn)單有序集合中的數(shù)據(jù)項(xiàng)目按同樣的順序連接成一個(gè)有序集合。3.數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸有兩層含義實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的共享與交換數(shù)據(jù)處理結(jié)果的輸出如：利用計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)共享各網(wǎng)點(diǎn)的數(shù)據(jù)資源。常以報(bào)告、文件圖表等形式輸出給各用戶，并傳送到各部門。4.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：是對(duì)原始待加工的數(shù)據(jù)及已加工的各種信息的儲(chǔ)存

涉及的兩個(gè)問(wèn)題物理存儲(chǔ)：將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)上邏輯組織：按數(shù)據(jù)邏輯內(nèi)在聯(lián)系和使用方式，把數(shù)據(jù)組成合理的結(jié)構(gòu)5.數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理就是對(duì)數(shù)據(jù)的更新和維護(hù)，也就是指對(duì)原文件中的記錄或數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行修改、插入（增加）、刪除及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的調(diào)整，數(shù)據(jù)正確性的檢查和安全性的保證等。更新過(guò)程錄入更新更新新文件更新文件舊文件6.數(shù)據(jù)檢索數(shù)據(jù)檢索即從計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)中查找和選取所需要的數(shù)據(jù)采用何種方式檢索，取決于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的形式數(shù)據(jù)處理的核心是數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)管理三、文件組織

只有將數(shù)據(jù)有序地組織起來(lái)，才能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地處理。1.數(shù)據(jù)組織的層次數(shù)據(jù)按照層次方式進(jìn)行組織由(位、字節(jié)、)字段、記錄、文件、數(shù)據(jù)庫(kù)(、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù))組成位（Bit）:是計(jì)算機(jī)中最小的數(shù)據(jù)單位，其值為0或1，是一個(gè)二進(jìn)位，表示一個(gè)導(dǎo)通或未通的電（光）路。字節(jié)（Byte）:是由若干位組成的，代表一個(gè)字符。字符是信息的最基本構(gòu)架。字段（Field，也稱數(shù)據(jù)項(xiàng)）。★多個(gè)字符組成一個(gè)詞或者一個(gè)完整的數(shù)字（如人名或年齡）★字段是數(shù)據(jù)的最小單位，它不能再分成有意義的單位記錄（Record）:由與某個(gè)特殊對(duì)象或活動(dòng)有關(guān)的所有字段組成。文件（File）★同一類型的所有記錄組成一個(gè)文件★文件就是與某個(gè)特定主題相關(guān)的數(shù)據(jù)記錄的集合。

數(shù)據(jù)庫(kù)（Database）:邏輯相關(guān)文件的集合。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)(Datawarehouse):由多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息抽取組合構(gòu)成。（字母J的ASCII碼）數(shù)據(jù)的層次舉例文件字節(jié)字段記錄01001010900811劉漢云2000-9-4位0，1數(shù)據(jù)庫(kù)劉漢云項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)包含：職員編號(hào)、姓名、聘用日期職員文件（名字字段）職員文件部門文件財(cái)務(wù)文件900811劉漢云2000-9-4900206李卓宇2002-7-2910810張昕陽(yáng)2001-8-22.文件的組織方式

文件是數(shù)據(jù)庫(kù)組織的基礎(chǔ)，任何對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作最終均轉(zhuǎn)化為對(duì)數(shù)據(jù)文件的操作。文件的組織方式直接影響整個(gè)信息系統(tǒng)的效率。（1）概念文件的組織方式是指文件中的記錄或數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)介質(zhì)上的排列方式。一般按其內(nèi)部結(jié)構(gòu)大致分為串行組織、順序組織、隨機(jī)組織、索引組織、倒排組織和鏈表組織等方式。（2）分類串行組織是最簡(jiǎn)單的一種文件組織形式，它將記錄按出現(xiàn)的順序一個(gè)接一個(gè)地存放在存儲(chǔ)器的某個(gè)區(qū)中，取用某個(gè)記錄時(shí)只能順序掃描整個(gè)文件。較多用于計(jì)算機(jī)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的暫時(shí)文件以及存檔文件。適用于磁帶存儲(chǔ)器。串行組織文件簡(jiǎn)稱為串行文件。順序組織指文件中各記錄根據(jù)關(guān)鍵字（值）以升序或降序的形式存放在存儲(chǔ)介質(zhì)上的組織形式。是經(jīng)過(guò)整理的串行文件。數(shù)據(jù)記錄的邏輯順序和物理順序是一致的。其存取只能以順序方式進(jìn)行，不能任意對(duì)某個(gè)記錄進(jìn)行直接存取。適用于擁有大量記錄，且變化不頻繁的文件；也適用于成批數(shù)據(jù)順序存取的場(chǎng)合?？纱鎯?chǔ)在順序介質(zhì)和隨機(jī)存取介質(zhì)上。順序組織文件簡(jiǎn)稱順序文件。隨機(jī)組織指文件中各個(gè)記錄與其在存儲(chǔ)介質(zhì)上的存放位置之間毫無(wú)關(guān)系的組織方式。用一種算法將記錄的鍵值轉(zhuǎn)換為一個(gè)近乎隨機(jī)的數(shù)，根據(jù)這個(gè)確定記錄在存儲(chǔ)器上的位置。只要確定了某個(gè)記錄的存儲(chǔ)地址（記錄鍵），就可以直接對(duì)其進(jìn)行存取，不必考慮與其他記錄之間的順序關(guān)系。只能存儲(chǔ)在磁盤等隨機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備上，不能存儲(chǔ)在磁帶等順序存儲(chǔ)設(shè)備上。可用于聯(lián)機(jī)處理的場(chǎng)合，實(shí)現(xiàn)快速地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)存取及查詢；不適用于文件中大部分記錄都需要處理的情況。隨機(jī)組織文件簡(jiǎn)稱為隨機(jī)文件。索引組織是把文件中識(shí)別各個(gè)記錄的關(guān)鍵字集中在一起組成一個(gè)目錄文件（即索引表）的組織方式。由索引表（簡(jiǎn)稱索引）與主文件兩個(gè)部分組成。適用于批處理及聯(lián)機(jī)處理。優(yōu)點(diǎn)是既可用于順序操作，也可用于隨機(jī)操作缺點(diǎn)是當(dāng)文件量較大時(shí)，目錄文件增多，所占存儲(chǔ)空間增大。索引組織文件簡(jiǎn)稱索引文件倒排文件是對(duì)每個(gè)輔關(guān)鍵字都設(shè)立一個(gè)索引，每種關(guān)鍵字值對(duì)應(yīng)一個(gè)索引項(xiàng)，將具有相同關(guān)鍵字值記錄地址都保存在相應(yīng)的索引項(xiàng)中的組織方式。倒排組織中，記錄有多個(gè)鍵值，根據(jù)這些鍵值來(lái)確定一個(gè)記錄?？梢园训古沤M織文件視為“多鍵值索引文件”。倒排組織文件簡(jiǎn)稱倒排文件鏈表組織是記錄之間互相用指針連接的組織方式。指針是特殊的數(shù)據(jù)項(xiàng)，指出另一記錄在存儲(chǔ)器上的位置，同時(shí)也反映了數(shù)據(jù)記錄之間的聯(lián)系，它不代表任何屬性。一組記錄可提供幾組指針，形成不同的邏輯文件，存取記錄十分方便。鏈表組織文件簡(jiǎn)稱鏈表文件。第七章數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)一、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的產(chǎn)生

1.人工處理階段(50S中期以前）沒(méi)有軟件支持，程序員直接管理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)保存在處理程序中或隨程序執(zhí)行人機(jī)交互地輸入，數(shù)據(jù)處理后將結(jié)果輸出，最后數(shù)據(jù)和程序占據(jù)的內(nèi)存空間被一起釋放。只有程序文件的概念，數(shù)據(jù)的組織方式由程序自行設(shè)計(jì)和安排。問(wèn)題：編程效率低，程序依賴數(shù)據(jù)，不靈活，容易出錯(cuò)。人工管理方式應(yīng)用程序A文件A應(yīng)用程序B文件B應(yīng)用程序C文件C

2.文件管理階段(50S后期）程序與數(shù)據(jù)具有設(shè)備獨(dú)立性，可長(zhǎng)期保存在外存儲(chǔ)器上，構(gòu)成程序文件和數(shù)據(jù)文件。數(shù)據(jù)不屬于某個(gè)特定的程序，允許重復(fù)使用。數(shù)據(jù)文件的結(jié)構(gòu)仍取決于特定的應(yīng)用，程序與數(shù)據(jù)間的依賴關(guān)系并未根本改變。缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)冗余，數(shù)據(jù)文件間缺乏聯(lián)系，修改時(shí)容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不一致性；數(shù)據(jù)文件面向應(yīng)用，當(dāng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)改變時(shí)，程序維護(hù)便成為系統(tǒng)的主要矛盾。文件管理方式程序A程序C程序B文件管理系統(tǒng)文件B文件C文件A1文件A2

3.數(shù)據(jù)庫(kù)階段(60S后期）數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的出現(xiàn)標(biāo)志著數(shù)據(jù)資源管理進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)階段。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的出現(xiàn)，使數(shù)據(jù)管理進(jìn)入了一個(gè)新階段。由于使用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)來(lái)專門管理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)與程序的真正獨(dú)立性，并且最大限度地降低了數(shù)據(jù)的冗余度。充分實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在不同應(yīng)用中的共享，且能并發(fā)地使用數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)的安全保密和完整性也有了保證措施。數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式程序A程序C程序B數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合;

1.數(shù)據(jù)庫(kù)：邏輯上相關(guān)的記錄和文件的集合。

2.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)：是一組計(jì)算機(jī)程序，控制并組織用戶的數(shù)據(jù)庫(kù)的生成、維護(hù)和使用。由數(shù)據(jù)、硬件、軟件和用戶四部分組成;用戶可通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行添加、修改、刪除、檢索、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)等多種操作。二、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)（ANSI）于1975年規(guī)定了數(shù)據(jù)庫(kù)按三級(jí)體系結(jié)構(gòu)組織的標(biāo)準(zhǔn)，也就是有名的SPARC分級(jí)結(jié)構(gòu)（standardplanningandrequirementcommittee)。三級(jí)結(jié)構(gòu)以內(nèi)層（內(nèi)模式）、中間層（模式）和外層（外模式）三個(gè)層次描述數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)的三級(jí)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中的模式物理模式：也稱內(nèi)模式，描述數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)形式，直接與操作系統(tǒng)或硬件相聯(lián)系。邏輯模式：也稱模式，數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的完整表示，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。模式僅僅涉及數(shù)據(jù)類型的描述，不涉及具體的數(shù)據(jù)值。用戶模式：也稱子模式或叫外模式，針對(duì)每一個(gè)用戶或應(yīng)用，又由模式導(dǎo)出若干個(gè)子模式。子模式是直接面向用戶的，用戶能夠看見(jiàn)并使用的是邏輯結(jié)構(gòu)的局部數(shù)據(jù)描述。每一個(gè)子模式都是模式的一個(gè)子集；也可以看作是模式的一個(gè)窗口。一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以有多個(gè)子模式。兩級(jí)映射可保證三種模式之間的相互獨(dú)立性模式與子模式之間的映射把概念數(shù)據(jù)庫(kù)與用戶級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)系起來(lái)模式與內(nèi)模式之間的映射把概念數(shù)據(jù)庫(kù)與物理數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)系起來(lái)三、數(shù)據(jù)模型模型：對(duì)現(xiàn)實(shí)世界事物特征的模擬和抽象就是這個(gè)事物的模型。

計(jì)算機(jī)不能直接處理現(xiàn)實(shí)世界中的具體事物，所以必須先把具體事物轉(zhuǎn)換為抽象的模型，然后再將其轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)據(jù)，從而以模擬的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界事物的處理。

模型應(yīng)滿足以下要求：

真實(shí)地反映現(xiàn)實(shí)世界；易被人理解；便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)；數(shù)據(jù)模型：是用來(lái)描述數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)間關(guān)系的一組概念，數(shù)據(jù)描述包括兩個(gè)方面：⑴數(shù)據(jù)的基本結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)間的聯(lián)系和數(shù)據(jù)的約束等靜態(tài)屬性；⑵數(shù)據(jù)上的操作之類的動(dòng)態(tài)屬性。

數(shù)據(jù)模型分為三級(jí)：

⑴概念數(shù)據(jù)模型：是面向用戶、面向現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)模型，與DBMS無(wú)關(guān)，它描述一個(gè)組織的概念化結(jié)構(gòu)，如實(shí)體關(guān)系模型。

⑵邏輯數(shù)據(jù)模型：是用戶從數(shù)據(jù)庫(kù)中看到的數(shù)據(jù)模型，與所選用的DBMS相關(guān)，也稱數(shù)據(jù)庫(kù)模型。常見(jiàn)的有:層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型。

⑶物理數(shù)據(jù)模型：反映數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的模型，不僅與DBMS有關(guān)，而且還與操作系統(tǒng)有關(guān)。具體描述數(shù)據(jù)如何組織、如何存儲(chǔ)在物理介質(zhì)上。數(shù)據(jù)庫(kù)模型分為三級(jí)：(P180)

⑴層次模型：以樹(shù)狀結(jié)構(gòu)描述數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)元素組成的記錄稱為節(jié)點(diǎn)，最上層的節(jié)點(diǎn)稱為根，上下層節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系為父-子關(guān)系，一個(gè)父節(jié)點(diǎn)可有多個(gè)子節(jié)點(diǎn)，而一個(gè)子節(jié)點(diǎn)只能有一個(gè)父節(jié)點(diǎn)。

⑵網(wǎng)狀模型：描述多對(duì)多的數(shù)據(jù)邏輯關(guān)系，即父節(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)子節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)也可以有多個(gè)父節(jié)點(diǎn)。

⑶關(guān)系模型：用二維表格(關(guān)系)來(lái)表示數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有數(shù)據(jù)。三類數(shù)據(jù)庫(kù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)：

⑴層次模型的主要優(yōu)點(diǎn)在于其處理效率，但在數(shù)據(jù)組織上缺乏靈活性，修改困難，且不易安裝。

⑵網(wǎng)狀模型靈活性很大，但數(shù)據(jù)關(guān)系復(fù)雜，很難開(kāi)發(fā)和使用。

⑶關(guān)系模型是應(yīng)用最廣泛的數(shù)據(jù)模型，數(shù)據(jù)組織直觀，查詢方便，主要缺點(diǎn)是處理效率低。四、實(shí)體、屬性和聯(lián)系實(shí)體(entity)：客觀存在、并且可以互相區(qū)別的事物稱為實(shí)體。實(shí)體是相關(guān)的一類事物，可以是物、人、實(shí)際的東西、或者具體的東西。例：?jiǎn)T工、庫(kù)存、客戶、訂單實(shí)體集：某個(gè)實(shí)體型下的全部實(shí)體，稱為實(shí)體集。屬性(Property)：實(shí)體所具有的每一個(gè)特性都稱為一個(gè)屬性。屬性有“型”和“值”的概念，屬性的名稱就是屬性的“型”；對(duì)型的具體賦值就是屬性的“值”。學(xué)生的姓名、學(xué)號(hào)、年齡、性別、成績(jī)是學(xué)生的屬性庫(kù)存號(hào)、說(shuō)明、現(xiàn)有數(shù)量、在倉(cāng)庫(kù)中的位置等是庫(kù)存的屬性主關(guān)鍵字：在眾多屬性中能夠唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性或?qū)傩越M。例：學(xué)生實(shí)體中的學(xué)號(hào)，產(chǎn)品實(shí)體中的產(chǎn)品號(hào)，訂單實(shí)體中的訂單號(hào)輔助關(guān)鍵字：不能唯一表示一個(gè)記錄的字段。聯(lián)系：一個(gè)實(shí)體集內(nèi)部各實(shí)體之間的相互聯(lián)系，叫做實(shí)體內(nèi)部聯(lián)系。在實(shí)體集之間的聯(lián)系，稱為實(shí)體的外部聯(lián)系。聯(lián)系的種類和方式一對(duì)一（1：1）聯(lián)系在兩個(gè)實(shí)體集中，一方的一個(gè)實(shí)體最多與另一方對(duì)應(yīng)的一個(gè)實(shí)體相聯(lián)系。如：已婚男性集合和已婚女性集合一對(duì)多（1：m）聯(lián)系在兩個(gè)實(shí)體集中，一方的一個(gè)實(shí)體與另一方對(duì)應(yīng)的若干個(gè)實(shí)體相聯(lián)系；反之，另一方的一個(gè)實(shí)體最多對(duì)應(yīng)一方的一個(gè)實(shí)體。如：組織中的部門和職工，一個(gè)職工只屬于一個(gè)部門，一個(gè)部門有多個(gè)職工多對(duì)多（m：n）聯(lián)系兩個(gè)實(shí)體集中，任何一方的一個(gè)實(shí)體都對(duì)應(yīng)另一方的若干個(gè)實(shí)體。如：教學(xué)管理中的課程和學(xué)生，一個(gè)學(xué)生可選多門課，一門課也可被多個(gè)學(xué)生選五、關(guān)系模型由于系統(tǒng)中實(shí)體包括許多屬性，而這些屬性又會(huì)被不同的用戶使用，所以將這些屬性一起放在一個(gè)數(shù)據(jù)表中顯然是不合理的，需要進(jìn)行分類與匯總，以編制不同的、且相關(guān)聯(lián)的表，這就是所謂的關(guān)系。1、表具有以下四個(gè)性質(zhì)：在表中的任意一列上，數(shù)據(jù)項(xiàng)應(yīng)屬于同一個(gè)屬性；表中所有行都是不相同的，不允許有重復(fù)行出現(xiàn)；行的順序無(wú)關(guān)列的順序無(wú)關(guān)，但不能重復(fù)；2、表具有以下四個(gè)特點(diǎn)：利用一系列的二維表存儲(chǔ)信息。在關(guān)系模型中,每個(gè)二維表都描述一種關(guān)系。關(guān)系是表的數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)二維表也稱作“關(guān)系表”每一個(gè)表（關(guān)系）所保存的信息都與一個(gè)特定的實(shí)體有關(guān)。二維表使描述信息間的關(guān)系十分便利,處理二維表所包含的信息也容易。3、表的主要術(shù)語(yǔ)：二維表中，一個(gè)豎列反映實(shí)體的某一屬性，稱之為字段。表中的一行形成一個(gè)實(shí)體，稱之為記錄（元組），由各個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)（字段值）所組成，反映某一實(shí)體的所有有關(guān)特性。關(guān)系模式：對(duì)關(guān)系的描述，用關(guān)系名（屬性1，屬性2，…，屬性n）來(lái)表示。對(duì)于關(guān)系模型來(lái)說(shuō)，其數(shù)據(jù)模型就是一系列用二維表表示的關(guān)系。4、關(guān)系模型的基本操作

關(guān)系模型有三種基本操作：投影、篩選和連接

投影：從關(guān)系表格中選取指定的某些屬性，以形成新的關(guān)系；篩選：從關(guān)系表格中選取滿足某種條件的記錄，以建立新的關(guān)系；連接：把兩個(gè)關(guān)系中屬性滿足一定條件的記錄接合在一起形成新的關(guān)系。

1.數(shù)據(jù)需求分析：

信息的轉(zhuǎn)換現(xiàn)實(shí)世界信息世界（概念世界）計(jì)算機(jī)世界（數(shù)據(jù)世界）

客觀事物類：事物相關(guān)性質(zhì)集合現(xiàn)實(shí)世界人認(rèn)識(shí)選擇描述實(shí)體實(shí)體集合及實(shí)體聯(lián)系相關(guān)屬性集合E－R模型信息世界加工、轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)據(jù)集合結(jié)構(gòu)數(shù)文件據(jù)記錄庫(kù)相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)集合加工、轉(zhuǎn)換DBMS的數(shù)據(jù)模型

DBMS計(jì)算機(jī)世界（數(shù)據(jù)世界）六、數(shù)據(jù)庫(kù)的分析與設(shè)計(jì)三個(gè)不同世界術(shù)語(yǔ)對(duì)照表客觀世界信息世界數(shù)據(jù)世界組織（事物及其聯(lián)系）事物類（總體）事物（對(duì)象、個(gè)體）特征（性質(zhì)）實(shí)體聯(lián)系（概念模型）實(shí)體集實(shí)體屬性數(shù)據(jù)庫(kù)（數(shù)據(jù)模型）文件記錄數(shù)據(jù)項(xiàng)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行需求分析具體做法：

①了解組織機(jī)構(gòu)情況，為分析信息流做準(zhǔn)備；

②了解各部門業(yè)務(wù)情況，調(diào)查各部門輸入和使用的數(shù)據(jù)及處理數(shù)據(jù)的方式與算法；

③確定數(shù)據(jù)庫(kù)的信息組成及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能

⒉概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：在需求分析的基礎(chǔ)上，從各個(gè)用戶出發(fā)，進(jìn)行實(shí)體、實(shí)體的屬性和實(shí)體之間聯(lián)系的分析，建立概念數(shù)據(jù)模型。工具：實(shí)體聯(lián)系圖(E-R圖)

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圖10－14

有實(shí)體、關(guān)系、屬性三種圖素，關(guān)系有一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多。實(shí)體聯(lián)系圖（E-R圖）的設(shè)計(jì)方法學(xué)生選修樣本報(bào)表①確定實(shí)體和關(guān)鍵字:三個(gè)實(shí)體學(xué)生專業(yè)課程關(guān)鍵字學(xué)號(hào)專業(yè)號(hào)課程號(hào)②確定實(shí)體之間的聯(lián)系--畫實(shí)體聯(lián)系圖:Ⅰ.先畫上矩形,填上實(shí)體名;Ⅱ.畫上橢圓形,填上屬性名;Ⅲ.判斷實(shí)體間是否有聯(lián)系;Ⅳ.有聯(lián)系畫上菱形,再判斷聯(lián)系是1還是M。矩形表示實(shí)體橢圓形表示屬性菱形表示實(shí)體之間的聯(lián)系直線表示連接1代表出現(xiàn)一次,M代表多次學(xué)號(hào)姓名專業(yè)名專業(yè)號(hào)課程名課程號(hào)學(xué)分成績(jī)廠長(zhǎng)廠長(zhǎng)號(hào)地點(diǎn)廠名廠號(hào)姓名年齡管理工廠11廠長(zhǎng)與工廠一對(duì)一聯(lián)系數(shù)量倉(cāng)庫(kù)倉(cāng)庫(kù)號(hào)價(jià)格品名貨號(hào)地點(diǎn)面積存放產(chǎn)品1n倉(cāng)庫(kù)與產(chǎn)品一對(duì)多聯(lián)系成績(jī)學(xué)生學(xué)號(hào)學(xué)時(shí)數(shù)課程名課程號(hào)姓名性別學(xué)習(xí)課程mn學(xué)生與課程多對(duì)多聯(lián)系助學(xué)金實(shí)際案例

①建立局部E-R圖；②綜合局部E-R圖，產(chǎn)生總E-R圖。例：假定某企業(yè)的信息系統(tǒng)，要求適應(yīng)以下不同用戶的應(yīng)用要求：人事科處理職工檔案，供應(yīng)科處理采購(gòu)業(yè)務(wù)，生產(chǎn)科處理產(chǎn)品組裝業(yè)務(wù)，總務(wù)科處理倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)務(wù)。

企業(yè)各部門局部E-R圖：部門從屬職工1n人事科職工領(lǐng)導(dǎo)1n職工承包產(chǎn)品1n供應(yīng)商供應(yīng)產(chǎn)品mn供應(yīng)科產(chǎn)品使用材料mn零部件k

企業(yè)各部門局部E-R圖：生產(chǎn)科零部件裝配mn產(chǎn)品倉(cāng)庫(kù)mn總務(wù)科材料產(chǎn)品mn零部件組裝產(chǎn)品mn存放生產(chǎn)企業(yè)綜合E-R圖：裝配mn組裝倉(cāng)庫(kù)mn存放mn保管mn部門從屬職工1n領(lǐng)導(dǎo)1n承包產(chǎn)品1n供應(yīng)商供應(yīng)mn消耗材料nn零部件k參加mn合同n注：①在綜合中，同一實(shí)體只出現(xiàn)一次。

②總體E-R圖中未反映“產(chǎn)品”與“材料”之間的聯(lián)系，即供應(yīng)科視圖中出現(xiàn)的“產(chǎn)品”與“材料”之間的聯(lián)系，在總體E-R圖中被除去了。因?yàn)檫@種聯(lián)系是多余的，它可從“零件”所“消耗”的“材料”一種更為基本的聯(lián)系中推導(dǎo)出來(lái)。

③總體E-R圖中“供應(yīng)商”與“材料”之間被增加了新的聯(lián)系“合同”，該聯(lián)系并未出現(xiàn)于任何局部E-R圖中，增加它是允許的，表示該信息系統(tǒng)能支持“材料”合同處理。

⒊邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：將概念數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換為所選用的DBMS所支持的邏輯數(shù)據(jù)模型，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的規(guī)范化處理。

例：從E-R圖導(dǎo)出關(guān)系數(shù)據(jù)模型

①E-R圖中每個(gè)實(shí)體，都相應(yīng)轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系，并確定主關(guān)鍵字；

②對(duì)于E-R圖中聯(lián)系，聯(lián)系方式不同，處理方法不同：

●1：N聯(lián)系：將“1”方的主鍵納入“n”方實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系中，同時(shí)將聯(lián)系的屬性也一并納入“n”方關(guān)系中。

M（D）：倉(cāng)庫(kù)（倉(cāng)庫(kù)號(hào)，地點(diǎn)，面積）產(chǎn)品（貨號(hào)，品名，價(jià)格，倉(cāng)庫(kù)號(hào)，數(shù)量）

●M：N聯(lián)系：對(duì)聯(lián)系單獨(dú)建立關(guān)系，用來(lái)聯(lián)系雙方。

M（D）：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，助學(xué)金）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)時(shí)數(shù)）學(xué)習(xí)（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）

●1：1聯(lián)系：聯(lián)系本身無(wú)屬性，在任意方關(guān)系中加入對(duì)方主鍵均可。

M（D）：廠長(zhǎng)（廠長(zhǎng)號(hào)，廠號(hào)，姓名，年齡）工廠（廠號(hào)，廠名，地點(diǎn)）或：廠長(zhǎng)（廠長(zhǎng)號(hào)，姓名，年齡）工廠（廠號(hào)，廠長(zhǎng)號(hào)，廠名，地點(diǎn)）⑷物理設(shè)計(jì)：是數(shù)據(jù)庫(kù)在物理設(shè)備上的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法的設(shè)計(jì)。主要由數(shù)據(jù)庫(kù)專業(yè)人員或DBA根據(jù)DBMS所提供的技術(shù)支持進(jìn)行設(shè)計(jì)。⒋數(shù)據(jù)字典:是描述數(shù)據(jù)、處理、實(shí)體、存儲(chǔ)等定義、格式、內(nèi)容、聯(lián)系的一個(gè)文件。是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，它對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的各元素作出詳細(xì)的定義和說(shuō)明。

在IS建設(shè)過(guò)程中數(shù)據(jù)字典是必不可少的工具，它是工作的依據(jù)、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，它可確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性。

數(shù)據(jù)字典的作用：①按各種要求提供列表

據(jù)數(shù)據(jù)字典可把所有數(shù)據(jù)元素、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、外部實(shí)體、處理邏輯按一定的順序全部列出以保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)不會(huì)遺漏。②相互參照，便于系統(tǒng)修改數(shù)據(jù)流圖與數(shù)據(jù)字典可以相互參照、驗(yàn)證，以避免系統(tǒng)修改時(shí)的遺漏和不一致。③由描述內(nèi)容檢索名稱

便于系統(tǒng)分析員的工作。④一致性檢驗(yàn)和完整性檢驗(yàn)

可檢驗(yàn)如下問(wèn)題：

⑴是否存在沒(méi)有指明來(lái)源或去向的數(shù)據(jù)流；

⑵是否存在沒(méi)有指明數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或所屬數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)元素；

⑶處理邏輯與輸入的數(shù)據(jù)元素是否匹配；

⑷是否存在沒(méi)有輸入或輸出的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

人工方式數(shù)據(jù)字典的使用方式

計(jì)算機(jī)方式把各類條目按一定的格式寫在卡片上或紙上，并分類建立一覽表。在人工方式的基礎(chǔ)上，將內(nèi)容整理存入計(jì)算機(jī)。附：數(shù)據(jù)字典的條目數(shù)據(jù)元素條目總編號(hào)：1－101編號(hào)：101名稱：學(xué)號(hào)有關(guān)編碼說(shuō)明：別名：S－NO＊＊＊＊＊＊＊說(shuō)明：本校學(xué)生編碼編號(hào)數(shù)據(jù)值類型：連續(xù)班號(hào)類型：字符專業(yè)代碼長(zhǎng)度：7系代號(hào)有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：學(xué)生成績(jī)、學(xué)生卡入學(xué)年號(hào)附