數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)基礎(chǔ)

數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)基礎(chǔ)第一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三本章教學(xué)計劃

理論教學(xué)（課堂教學(xué)）：4學(xué)時

實驗教學(xué)（上機實習(xí)）：2學(xué)時本章教學(xué)重點1.數(shù)據(jù)模型及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)2.關(guān)系運算及關(guān)系的規(guī)范化3.關(guān)系數(shù)據(jù)庫及SQL語言4.管理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能5.管理信息系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計步驟第6章數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)基礎(chǔ)第二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫6.3常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)6.4管理信息系統(tǒng)第6章數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)基礎(chǔ)第三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是計算機軟件系統(tǒng)的一個重要分支，也是一門新興學(xué)科，它和計算機網(wǎng)絡(luò)、人工智能一起被稱為計算機技術(shù)領(lǐng)域的三大熱門技術(shù)，而且隨著各種應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)管理的進一步需求，數(shù)據(jù)處理迅速成為計算機應(yīng)用的重要方面，數(shù)據(jù)庫也成為計算機領(lǐng)域發(fā)展最快的學(xué)科之一。數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成為信息社會的重要基礎(chǔ)設(shè)施。數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展到今天已經(jīng)是一門成熟的技術(shù)，但由于數(shù)據(jù)庫是一個復(fù)雜系統(tǒng)，涉及面廣，所以至今仍沒有統(tǒng)一的、公認(rèn)的定義。綜合較為流行的數(shù)據(jù)庫文獻中對數(shù)據(jù)庫的定義，可以給數(shù)據(jù)庫定義為：數(shù)據(jù)庫是以某種方式組織和存儲起來的、可以檢索和利用的、互相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合，它提供給多種用戶共享并且有最小的冗余度和較高的數(shù)據(jù)獨立性，其安全控制機制可保證數(shù)據(jù)安全、可靠。第四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展歷史數(shù)據(jù)庫技術(shù)是20世紀(jì)60年代開始興起的一門信息管理自動化的新興學(xué)科，是計算機科學(xué)中的一個重要分支。從60年代末到70年代初，數(shù)據(jù)庫技術(shù)日益成熟，并有了堅實的理論基礎(chǔ)。進入70年代，數(shù)據(jù)庫技術(shù)有了很大的發(fā)展。數(shù)據(jù)庫方法，特別是DBTG（DataBaseTaskGroup，數(shù)據(jù)庫任務(wù)組）方法（該方法是DBTG所提議的基于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫網(wǎng)狀模型方法）和思想已應(yīng)用于各種計算機系統(tǒng)，出現(xiàn)了許許多多基于網(wǎng)狀模型和層次模型的商品化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。隨后，關(guān)系方法的理論研究和軟件系統(tǒng)的研制又取得了很大成果，關(guān)系方法也從實驗室走向了商用。數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理的產(chǎn)物。數(shù)據(jù)管理是數(shù)據(jù)庫的核心任務(wù)，內(nèi)容包括對數(shù)據(jù)的分類、組織、編碼、儲存、檢索和維護。隨著計算機硬件和軟件的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫技術(shù)也不斷地發(fā)展。從數(shù)據(jù)管理的角度看，數(shù)據(jù)庫技術(shù)到目前共經(jīng)歷了人工管理階段、文件系統(tǒng)階段和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。第五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展歷史1)人工管理階段人工管理階段是指20世紀(jì)50年代中期之前。當(dāng)時計算機剛誕生不久，這個時期的計算機主要用于科學(xué)計算。從硬件看，沒有磁盤等直接存取的存儲設(shè)備；從軟件看，沒有操作系統(tǒng)和管理數(shù)據(jù)的軟件，數(shù)據(jù)處理方式是批處理。這個時期數(shù)據(jù)管理的特點是：（1）數(shù)據(jù)不保存。（2）沒有專門對數(shù)據(jù)進行管理的軟件系統(tǒng)。（3）沒有文件的概念。（4）數(shù)據(jù)是面向應(yīng)用的。人工管理階段數(shù)據(jù)和程序之間的關(guān)系如下圖所示。第六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展歷史1)人工管理階段人工管理階段程序和數(shù)據(jù)之間的關(guān)系第七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展歷史2)文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段是指20世紀(jì)50年代后期到60年代中期。在這個階段，計算機不僅用于科學(xué)計算，還大量用于管理數(shù)據(jù)。在硬件方面，外存儲器有了磁盤、磁鼓等直接存取的存儲設(shè)備。在軟件方面，操作系統(tǒng)中已經(jīng)有了專門用于管理數(shù)據(jù)的軟件，稱為文件系統(tǒng)。這個時期數(shù)據(jù)管理的特點是：（1）數(shù)據(jù)需要長期保存在外存上供反復(fù)使用。（2）程序和數(shù)據(jù)之間有了一定的獨立性。（3）文件的形式已經(jīng)多樣化。（4）數(shù)據(jù)的存取基本上以記錄為單位。文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)和程序之間的關(guān)系如下圖所示。第八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展歷史2)文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)和程序之間的關(guān)系第九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述3)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段是從20世紀(jì)60年代后期開始的。由于計算機用于管理，從而使數(shù)據(jù)量急劇增加，其中非數(shù)值數(shù)據(jù)所占比例較大，而非數(shù)值數(shù)據(jù)比數(shù)值數(shù)據(jù)復(fù)雜得多，不僅要知道各項數(shù)據(jù)本身的內(nèi)容，而且還需要知道它們之間的關(guān)系，這就需要一個高度組織化的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。此外，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)通信的出現(xiàn)，使得多個用戶共享一個數(shù)據(jù)集合成為可能，于是出現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。在這一階段中，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不再是面向某個應(yīng)用或某個程序，而是面向整個企業(yè)（組織）或整個應(yīng)用的。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點是：（1）采用復(fù)雜的結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)模型。（2）較高的數(shù)據(jù)獨立性。（3）最低的冗余度。（4）數(shù)據(jù)控制功能。第十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展歷史3)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)和程序之間的關(guān)系第十一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.1.2數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫存儲的是數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)反映了現(xiàn)實世界中有意義、有價值的信息，數(shù)據(jù)庫不僅反映數(shù)據(jù)本身的內(nèi)容，而且也反映數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。數(shù)據(jù)模型就是用來抽象表示、處理現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)和信息的工具，它是數(shù)據(jù)庫中用于提供信息表示和操作手段的形式框架，也是將現(xiàn)實世界轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)世界的橋梁。有關(guān)數(shù)據(jù)模型的基本概念是數(shù)據(jù)庫理論的基礎(chǔ)。1)數(shù)據(jù)處理的抽象描述不同的領(lǐng)域，數(shù)據(jù)的描述有所不同。實際生活中，有對現(xiàn)實世界的描述；理論研究中，有對符號化數(shù)據(jù)的描述；而在計算機內(nèi)部，數(shù)據(jù)又有其特定的表示方法。人們在研究和處理數(shù)據(jù)的過程中，常常把數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換分為三個領(lǐng)域——現(xiàn)實世界、信息世界、機器世界，這三個世界間的轉(zhuǎn)換過程，就是將客觀現(xiàn)實的信息反映到計算機數(shù)據(jù)庫中的過程。第十二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.1.2數(shù)據(jù)模型1)數(shù)據(jù)處理的抽象描述（1）現(xiàn)實世界。客觀存在的世界就是現(xiàn)實世界，它獨立于人們的思想之外?，F(xiàn)實世界存在無數(shù)事物，每一個客觀存在的事物可以看作是一個個體，個體有多項特征和屬性。比如，電視機就有價格、品牌、可視面積大小以及是否彩色等特征。而不同的人，只會關(guān)心其中的一部分屬性，一定領(lǐng)域內(nèi)的個體有著相同的特征。第十三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.1.2數(shù)據(jù)模型1)數(shù)據(jù)處理的抽象描述（2）信息世界。信息世界也稱概念世界，是現(xiàn)實世界在人們頭腦中的反映。人的思維將現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)抽象化和概念化，并用文字符號表示出來，這就形成了信息世界。下面是人們在研究現(xiàn)實世界過程中常常用到的術(shù)語：①實體（Entity）。②屬性（Attribute）。③鍵（Key）。④聯(lián)系（Relationship）。第十四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述2)數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)的約束條件三部分組成。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是所研究的對象類型的集合。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中通常按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型來命名數(shù)據(jù)模型，如層次結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和關(guān)系結(jié)構(gòu)的模型分別命名為層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型。數(shù)據(jù)操作是指對數(shù)據(jù)庫中各種對象（型）的實例（值）允許執(zhí)行的操作的集合，包括操作及有關(guān)的操作規(guī)則。數(shù)據(jù)操作是用來描述系統(tǒng)的信息變化的，是對系統(tǒng)動態(tài)特性的描述。數(shù)據(jù)操作的種類有檢索（如查詢）和更新（增、刪、改）。數(shù)據(jù)的約束條件是一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和依存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效和相容。第十五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述2)數(shù)據(jù)模型(1)信息模型（概念模型）與E-R（Entity-Relationship）方法為了把現(xiàn)實世界中的具體事物進行抽象，人們常常首先把現(xiàn)實世界抽象為信息世界，然后再將信息世界轉(zhuǎn)化為機器世界。在把現(xiàn)實世界抽象為信息世界的過程中，實際上是抽象出現(xiàn)實系統(tǒng)中有應(yīng)用價值的元素及其關(guān)聯(lián)。這時所形成的信息結(jié)構(gòu)是概念模型。在抽象出概念模型后，再把概念模型轉(zhuǎn)換為計算機上某一DBMS（DataBaseManagementSystem，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）支持的數(shù)據(jù)模型。需要一種方法能夠?qū)ΜF(xiàn)實世界的信息進行描述，最常用的是實體-聯(lián)系方法。實體-聯(lián)系方法（即E-R方法）是P．P．S．Chen于1976年提出的，這種方法由于簡單、實用，所以得到了非常普遍的應(yīng)用。它使用的工具稱作E-R圖，它所描述的現(xiàn)實世界的信息結(jié)構(gòu)稱為企業(yè)模式，也把這種描述結(jié)果稱為E-R模型。第十六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述E-R方法的要點:①用矩形框表示實體，實體名（如學(xué)生）寫在框內(nèi)。②用橢圓框表示實體的屬性，框內(nèi)寫上屬性名，并用線段連到相應(yīng)的實體上。③用菱形框表示實體間的聯(lián)系，在框內(nèi)寫上聯(lián)系名，用線段連接菱形框與矩形框，在線段旁注上聯(lián)系的類型（一對一、一對多或多對多）。如果聯(lián)系也具有屬性，那么把屬性和菱形框用線段連上。E-R圖是抽象描述現(xiàn)實世界的有力工具，它與計算機所支持的數(shù)據(jù)模型相獨立，它更接近于現(xiàn)實世界。具體畫法是：把有聯(lián)系的實體（方框）通過聯(lián)系（菱形框）連接起來，注明聯(lián)系方式，實體的屬性（橢圓框）連到相應(yīng)實體上。下圖（E-R圖）描述的是2個實體間的多對多（m：n）的聯(lián)系方式。第十七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述有關(guān)學(xué)生、課程的E-R圖（實體關(guān)系圖）第十八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述（2）結(jié)構(gòu)模型。結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型是機器世界的數(shù)據(jù)模型。實際數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中所支持的數(shù)據(jù)模型主要有層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型。①層次模型。用樹型結(jié)構(gòu)來表示實體之間聯(lián)系的模型稱為層次模型。層次模型是滿足有且僅有一個根結(jié)點，非根結(jié)點有且僅有一個父結(jié)點的基本層次聯(lián)系的集合。構(gòu)成層次模型的樹是由結(jié)點和連線組成的，結(jié)點表示實體集，連線表示相連兩個實體之間的聯(lián)系，這種聯(lián)系只能是一對多的。通常把表示“一”的實體放在上方，稱為父結(jié)點；而把表示“多”的實體放在下方，稱為子結(jié)點。②網(wǎng)狀模型。用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)來表示實體之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱為網(wǎng)狀模型。網(wǎng)狀模型是以記錄型為結(jié)點的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)必須滿足兩個條件：一個是網(wǎng)狀模型可以有一個以上結(jié)點而無父結(jié)點；另一個是至少有一個結(jié)點具有多于一個的父結(jié)點。第十九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述③關(guān)系模型。用一個二維表格表示實體和實體之間聯(lián)系的模型稱為關(guān)系模型。關(guān)系模型由三部分組成：關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系操作集合和關(guān)系的完整性。關(guān)系應(yīng)滿足以下條件：表格中的每一列都是不可再分的，每行和每列的相交點僅包含單個值；任何列中的值必須是同一類型的，各列被指定一個相異的名字；各行相異，不允許重復(fù)；行、列均無次序要求。一個關(guān)系就是一個文件，該文件中的每個記錄是惟一的，所有記錄具有相同個數(shù)和類型的字段，也就是說，所有記錄有同樣的固定長度和格式。關(guān)系可以有三種類型：基本關(guān)系（通常稱為基本表或基表）、查詢表和視圖表。基本表是實際存在的表，它是實際存儲數(shù)據(jù)的邏輯表示；查詢表是查詢結(jié)果對應(yīng)的表；視圖表是由基本表或其他圖表導(dǎo)出的表，是虛表，不對應(yīng)實際存儲的數(shù)據(jù)。

第二十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述③關(guān)系模型關(guān)系操作采用集合操作方式，即操作的對象和結(jié)果都是集合。這種操作方式也稱為一次一個集合的方式。關(guān)系模型中常用的關(guān)系操作包括查詢操作（選擇、投影、連接、除、并、交、差等）和編輯操作（增、刪、改）兩大部分。查詢的表達能力是其中最重要的部分。在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，完整性約束用于確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性。關(guān)系模型提供了豐富的完整性控制機制，允許定義三類完整性：實體完整性、參照完整性和用戶定義完整性。其中實體完整性和參照完整性是關(guān)系模型必須滿足的完整性約束條件，應(yīng)該由關(guān)系系統(tǒng)自動支持。

實體完整性規(guī)則：若屬性A是基本關(guān)系R的主屬性，則屬性A就不能取空值?，F(xiàn)實世界中的實體之間往往存在某種聯(lián)系，在關(guān)系模型中實體及實體間的聯(lián)系都是用關(guān)系來描述的，這樣就自然存在著關(guān)系與關(guān)系間的引用。實體完整性和參照完整性用于任何關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，用戶定義的完整性則是針對某一具體的數(shù)據(jù)庫的約束條件，如性別只能是“男”或“女”兩種可能。它反映某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求。關(guān)系模型應(yīng)提供定義和檢驗這類完整性的機制。第二十一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述（3）面向?qū)ο竽Ｐ?。計算機應(yīng)用對數(shù)據(jù)模型的要求是多種多樣的，而且是層出不窮的。與其根據(jù)不同的新需求，提出各種新的數(shù)據(jù)模型，還不如設(shè)計一種可擴充的數(shù)據(jù)模型，由用戶根據(jù)需要定義新的數(shù)據(jù)類型及相應(yīng)的約束和操作。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型（Object-Orienteddatamodel，簡稱O-Odatamodel）就是一種可擴充的數(shù)據(jù)模型。在面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型中，所有現(xiàn)實世界中小的實體都模擬為對象，小至一個整數(shù)、字符串、一個公司，都可以看成是對象。一個對象包含有若干屬性，用以描述對象的狀態(tài)、組成和特性。屬性也是對象，它又可能包含其他對象作為其屬性。這種遞歸引用對象的過程可以繼續(xù)下去，從而組成各種復(fù)雜的對象，而且同一個對象可以被多個對象所引用。除了屬性外，對象還包含若干方法，用以描述對象的行為特性。方法又稱為操作，它可以改變對象的狀態(tài)，對對象進行各種數(shù)據(jù)庫操作。方法的定義包含兩個部分：一是方法的接口，說明方法的名稱、參數(shù)和結(jié)果的類型，一般稱之為調(diào)用說明；二是方法的實現(xiàn)部分，它是用程序設(shè)計語言編寫的一個過程，以實現(xiàn)方法的功能。一個數(shù)據(jù)庫一般包含大量的對象。如果每個對象都附有屬性和方法的說明，則會有大量的重復(fù)。為了解決這個問題，同時也為了概念上的清晰，常常把類似的對象歸并為類。第二十二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DatabaseSystem）主要由數(shù)據(jù)庫（Database）和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）構(gòu)成。簡單地說，數(shù)據(jù)庫是一組經(jīng)過計算機整理后的數(shù)據(jù)，存儲在一個或者多個文件中，而管理這個數(shù)據(jù)庫的軟件就被稱之為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。此外，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)和用戶等。數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是三個不同的概念。數(shù)據(jù)庫強調(diào)的是數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)強調(diào)的是系統(tǒng)軟件，而數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)強調(diào)的是數(shù)據(jù)庫的整個運行系統(tǒng)。第二十三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件產(chǎn)品多種多樣，支持不同的數(shù)據(jù)模型，使用不同的數(shù)據(jù)庫語言，建立在不同的操作系統(tǒng)之上，數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)也各不相同，但是大多數(shù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在總的體系結(jié)構(gòu)上都具有三級模式的結(jié)構(gòu)特征。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)由模式、外模式和內(nèi)模式組成。（1）模式。模式又稱為概念模式，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特性的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖，它描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)。（2）外模式。外模式又稱為子模式或用戶模式，是數(shù)據(jù)庫用戶看到的數(shù)據(jù)視圖，它涉及的是數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)，通常是模式的子集。（3）內(nèi)模式。內(nèi)模式又稱為存儲模式，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的表示，即對數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和方式的描述。內(nèi)模式是全體數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的內(nèi)部表示或者是低層描述，用來定義數(shù)據(jù)的存儲方式和物理結(jié)構(gòu)。第二十四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)2)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的用戶數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的用戶是指使用和訪問數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的人。其用戶有以下四種：（1）數(shù)據(jù)庫設(shè)計者（2）數(shù)據(jù)庫管理員（3）應(yīng)用程序設(shè)計者（4）普通用戶在實際工作中，數(shù)據(jù)庫管理員利用賬號來控制每個用戶的訪問權(quán)限。每個用戶都有自己的賬號和密碼，使用此賬號和密碼，用戶可以登錄數(shù)據(jù)庫，并在允許的權(quán)限范圍內(nèi)訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。第二十五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)3)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）是指幫助用戶建立、使用和管理數(shù)據(jù)庫的軟件系統(tǒng)。它通常由下面三個部分組成：（1）數(shù)據(jù)定義語言（DataDefinitionLanguage，DDL）。DDL用來描述數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)，供用戶建立數(shù)據(jù)庫。（2）數(shù)據(jù)操作語言（DataManipulationLanguage，DML）。DML供用戶對數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)的查詢（數(shù)據(jù)的檢索和統(tǒng)計等）和處理（數(shù)據(jù)的增加、刪除和修改等）等操作。（3）其他管理和控制例行程序。這部分包括安全、通訊控制和工作日志等內(nèi)容。一般情況下，DDL和DML組成一個一體化的語言。對于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，最常用的就是SQL語言，幾乎所有的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都提供了對SQL語言的支持。第二十六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了用戶和數(shù)據(jù)庫之間的軟件界面，使用戶能更方便地操作數(shù)據(jù)庫。一般來說，它應(yīng)有如下功能：（1）數(shù)據(jù)定義。和高級語言類似，須定義需要的數(shù)據(jù)類型。（2）數(shù)據(jù)處理。DBMS必須提供用戶對數(shù)據(jù)庫的存取能力，包括記錄的增加、修改、檢索和刪除等。（3）數(shù)據(jù)安全性、完整性和并發(fā)性控制。管理和監(jiān)督用戶的權(quán)限，防止用戶有任何破壞或者惡意的企圖，保證進入數(shù)據(jù)庫中的存儲數(shù)據(jù)的語義正確性和有效性，防止改變數(shù)據(jù)的語義，正確處理多用戶環(huán)境下的并發(fā)操作。（4）效率。DBMS應(yīng)保證數(shù)據(jù)庫的高效率運行，以提高數(shù)據(jù)檢索和修改的速度。第二十七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)4)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心。按照數(shù)據(jù)模型發(fā)展的主線，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的形成過程和發(fā)展可從以下三個方面反映出來。（1）第一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)——層次和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。層次和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫的代表產(chǎn)品是IBM公司在1969年研制出的層次模型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。層次數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的先驅(qū)，而網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫則是數(shù)據(jù)庫概念、方法、技術(shù)的奠基。

第二十八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)4)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展（2）第二代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)——關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RDBMS）。1970年，IBM公司的研究員E．E．Codd在題為《大型共享數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的關(guān)系模型》的論文中提出了數(shù)據(jù)庫的關(guān)系模型，為關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ)。到了20世紀(jì)80年代，幾乎所有新開發(fā)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都是關(guān)系型的。真正使得關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)實用化的關(guān)鍵人物是JamesGray。Gray在解決如何保障數(shù)據(jù)的完整性、安全性、并發(fā)性以及數(shù)據(jù)庫的故障恢復(fù)能力等重大技術(shù)問題方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的出現(xiàn)，促進了數(shù)據(jù)庫的小型化和普及化，使得在微型機上配置數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)成為可能。第二十九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)4)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展（3）新一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的研究和發(fā)展。目前已從多方面發(fā)展了現(xiàn)行的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)技術(shù)。可以從數(shù)據(jù)模型、新技術(shù)內(nèi)容、應(yīng)用領(lǐng)域三個方面概括新一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展。①面向?qū)ο蟮姆椒ê图夹g(shù)對數(shù)據(jù)庫發(fā)展的影響最為深遠(yuǎn)。20世紀(jì)80年代，面向?qū)ο蟮姆椒ê图夹g(shù)的出現(xiàn)，對計算機各個領(lǐng)域，包括程序設(shè)計語言、軟件工程、信息系統(tǒng)設(shè)計以及計算機硬件設(shè)備等都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，也給面臨新挑戰(zhàn)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)帶來了新的機遇和希望。數(shù)據(jù)庫研究人員借鑒和吸收了面向?qū)ο蟮姆椒ê图夹g(shù)，提出了面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫模型（簡稱對象模型）。當(dāng)前有許多研究是建立在數(shù)據(jù)庫已有的成果和技術(shù)上的，針對不同的應(yīng)用，對傳統(tǒng)的DBMS，主要是RDBMS進行不同層次上的擴充，例如建立對象關(guān)系（OR）模型和建立對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫（ORDB）。第三十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)②數(shù)據(jù)庫技術(shù)與多學(xué)科技術(shù)的有機結(jié)合。數(shù)據(jù)庫技術(shù)與多學(xué)科技術(shù)的有機結(jié)合是當(dāng)前數(shù)據(jù)庫發(fā)展的重要特征。計算機領(lǐng)域中其他新興技術(shù)的發(fā)展對數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生了重大影響。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)和其他計算機技術(shù)的結(jié)合、互相滲透，使數(shù)據(jù)庫中新的技術(shù)內(nèi)容層出不窮。數(shù)據(jù)庫的許多概念、技術(shù)內(nèi)容、應(yīng)用領(lǐng)域，甚至某些原理都有了重大的發(fā)展和變化。建立和實現(xiàn)了一系列新型的數(shù)據(jù)庫，如分布式數(shù)據(jù)庫、并行數(shù)據(jù)庫、演繹數(shù)據(jù)庫、知識庫、多媒體庫和移動數(shù)據(jù)庫等，它們共同構(gòu)成了數(shù)據(jù)庫大家族。③面向?qū)ｉT應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究。為了適應(yīng)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用多元化的要求，在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，結(jié)合各個專門應(yīng)用領(lǐng)域的特點，研究適合該應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，如工程數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫、科學(xué)數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)庫、地理數(shù)據(jù)庫和Web數(shù)據(jù)庫等，這是當(dāng)前數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展的又一重要特征。同時，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也由主機／終端的集中式結(jié)構(gòu)發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的分布式結(jié)構(gòu)，隨后又發(fā)展成兩層、三層或多層客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)以及Internet環(huán)境下的瀏覽器／服務(wù)器和移動環(huán)境下的動態(tài)結(jié)構(gòu)。多種數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)滿足了不同應(yīng)用的需求，適應(yīng)了不同的應(yīng)用環(huán)境。第三十一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)②數(shù)據(jù)庫技術(shù)與多學(xué)科技術(shù)的有機結(jié)合。數(shù)據(jù)庫技術(shù)與多學(xué)科技術(shù)的有機結(jié)合是當(dāng)前數(shù)據(jù)庫發(fā)展的重要特征。計算機領(lǐng)域中其他新興技術(shù)的發(fā)展對數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生了重大影響。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)和其他計算機技術(shù)的結(jié)合、互相滲透，使數(shù)據(jù)庫中新的技術(shù)內(nèi)容層出不窮。數(shù)據(jù)庫的許多概念、技術(shù)內(nèi)容、應(yīng)用領(lǐng)域，甚至某些原理都有了重大的發(fā)展和變化。建立和實現(xiàn)了一系列新型的數(shù)據(jù)庫，如分布式數(shù)據(jù)庫、并行數(shù)據(jù)庫、演繹數(shù)據(jù)庫、知識庫、多媒體庫和移動數(shù)據(jù)庫等，它們共同構(gòu)成了數(shù)據(jù)庫大家族。③面向?qū)ｉT應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究。為了適應(yīng)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用多元化的要求，在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，結(jié)合各個專門應(yīng)用領(lǐng)域的特點，研究適合該應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，如工程數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫、科學(xué)數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)庫、地理數(shù)據(jù)庫和Web數(shù)據(jù)庫等，這是當(dāng)前數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展的又一重要特征。同時，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也由主機／終端的集中式結(jié)構(gòu)發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的分布式結(jié)構(gòu)，隨后又發(fā)展成兩層、三層或多層客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)以及Internet環(huán)境下的瀏覽器／服務(wù)器和移動環(huán)境下的動態(tài)結(jié)構(gòu)。多種數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)滿足了不同應(yīng)用的需求，適應(yīng)了不同的應(yīng)用環(huán)境。第三十二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫6.3常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)6.4管理信息系統(tǒng)第6章數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)基礎(chǔ)第三十三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模型為關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，主要涉及以下基本術(shù)語。關(guān)系：一個關(guān)系就是一張二維表，每個關(guān)系有一個關(guān)系名。在計算機里，一個關(guān)系可以存儲為一個文件。下表的學(xué)生基本情況即為一個關(guān)系。第三十四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫元組：二維表中水平方向的行稱為元組，每一行是一個元組。元組對應(yīng)存儲文件中的一個具體記錄。表6.1包含5個元組。屬性：二維表中垂直方向的列稱為屬性，每一列有一個屬性名，與前面介紹的實體屬性相同。屬性名和該屬性的數(shù)據(jù)類型、寬度等在數(shù)據(jù)定義時規(guī)定。屬性值是各個記錄中的字段值。例如，表6.1的學(xué)生基本情況關(guān)系中的學(xué)號、姓名、性別等為屬性名。20050000001、張大偉、男等是屬性值。域：屬性的取值范圍，即不同元組對同一個屬性的取值所限定的范圍。例如，姓名的取值范圍是文字字符；性別只能從“男”、“女”兩個漢字中取其一。關(guān)鍵字：屬性或?qū)傩越M合，其值能夠唯一地標(biāo)識一個元組。例如，表6.1的學(xué)生基本情況關(guān)系中的學(xué)號可以作為標(biāo)識關(guān)鍵字；如果絕對沒有重名學(xué)生，姓名也能唯一地標(biāo)識一個元組。由于具有某一性別的不止一個人，性別就不能作為標(biāo)識關(guān)鍵字。第三十五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫關(guān)系模式：對關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式，其格式為：

關(guān)系名（屬性名1，屬性名2，…，屬性名n）一個關(guān)系模式對應(yīng)一個關(guān)系的結(jié)構(gòu)。從集合論的觀點來定義關(guān)系，可以將關(guān)系定義為元組的集合。關(guān)系模式是命名的屬性集合。元組是屬性值的集合。一個具體的關(guān)系模型是若干個關(guān)系模式的集合。關(guān)系數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)與層次型、網(wǎng)狀型結(jié)構(gòu)相比有如下優(yōu)點：（1）表格式的關(guān)系易于建立數(shù)據(jù)庫。（2）使用者較易于理解表格式的關(guān)系。（3）層次型與網(wǎng)狀型結(jié)構(gòu)可容易地轉(zhuǎn)換成表格式結(jié)構(gòu)，因此可視為萬用形式的結(jié)構(gòu)。（4）投影與連結(jié)表格的字段很容易，因此新關(guān)系的建立也易于實現(xiàn)。（5）搜尋速度較快，表格式的搜尋比線性結(jié)構(gòu)更容易。（6）關(guān)系型結(jié)構(gòu)較易于修改。第三十六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫6.2.1關(guān)系運算與關(guān)系代數(shù)關(guān)系代數(shù)是一種抽象的查詢語言，是關(guān)系數(shù)據(jù)操縱語言的一種傳統(tǒng)表達方式，它是用對關(guān)系的運算來表達查詢的。任何一種運算都是將一定的運算符作用于一定的運算對象上，得到預(yù)期的運算結(jié)果。所以運算對象、運算符、運算結(jié)果是運算的三大要素。關(guān)系代數(shù)的運算對象是關(guān)系，運算結(jié)果亦為關(guān)系。關(guān)系代數(shù)用到的運算符包括四類：集合運算符、專門的關(guān)系運算符、算術(shù)比較符和邏輯運算符。對關(guān)系數(shù)據(jù)庫進行查詢時，需要找到用戶感興趣的數(shù)據(jù)，這就需要對關(guān)系進行一定的關(guān)系運算。關(guān)系的基本運算有兩類：一類是傳統(tǒng)的集合運算（并、差、交等）；另一類是專門的關(guān)系運算（選擇、投影、聯(lián)接）。有些查詢需要幾個基本運算的組合，經(jīng)過若干個步驟才能完成。第三十七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫6.2.1關(guān)系運算與關(guān)系代數(shù)1)傳統(tǒng)的集合運算進行并、差、交集合運算的兩個關(guān)系必須具有相同的關(guān)系模式，即相同結(jié)構(gòu)。（1）并——兩個相同結(jié)構(gòu)的關(guān)系的并是由屬于這兩個關(guān)系的元組組成的集合。（2）差——設(shè)有兩個相同結(jié)構(gòu)的關(guān)系R和S，R差S的結(jié)果是由屬于R但不屬于S的元組組成的集合，即差運算的結(jié)果是從R中去掉S中也有的元組。（3）交——兩個具有相同結(jié)構(gòu)的關(guān)系R和S，它們的交是由既屬于R又屬于S的元組組成的集合。交運算的結(jié)果是R和S的共同元組。第三十八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫6.2.1關(guān)系運算與關(guān)系代數(shù)2)專門的關(guān)系運算（1）選擇——從關(guān)系中找出滿足給定條件的元組的操作稱為選擇。選擇的條件以邏輯表達式給出，使得邏輯表達式的值為真的元組將被選取。選擇是從行的角度進行的運算，即從水平方向抽取記錄。經(jīng)過選擇運算得到的結(jié)果元組形成的新關(guān)系，其關(guān)系模式不變，但其中的元組是原關(guān)系的一個子集。（2）投影——從關(guān)系模式中指定若干個屬性組成新的關(guān)系稱為投影。投影是從列的角度進行的運算，相當(dāng)于對關(guān)系進行垂直分解。經(jīng)過投影運算可以得到一個新關(guān)系，其關(guān)系模式所包含的屬性個數(shù)往往比原關(guān)系少，或者屬性的排列順序不同。投影運算提供了垂直調(diào)整關(guān)系的手段，體現(xiàn)出關(guān)系中列的次序無關(guān)性這一特點。（3）聯(lián)接——聯(lián)接是關(guān)系的橫向結(jié)合。聯(lián)接運算將按兩個關(guān)系模式的屬性名拼接成一個更寬的關(guān)系模式，生成的新關(guān)系中包含滿足聯(lián)接條件的元組。聯(lián)接過程是通過聯(lián)接條件來控制的，聯(lián)接條件中將出現(xiàn)兩個關(guān)系中的公共屬性名，或者具有相同語義、可比的屬性。第三十九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫6.2.1關(guān)系運算與關(guān)系代數(shù)1)傳統(tǒng)的集合運算（4）自然聯(lián)接和優(yōu)化①自然聯(lián)接——自然聯(lián)接是去掉重復(fù)屬性的等值聯(lián)接，它屬于聯(lián)接運算中按照屬性值對應(yīng)相等為條件進行的聯(lián)接操作。自然聯(lián)接是最常用的聯(lián)接運算。利用關(guān)系的投影、選擇和聯(lián)接運算可以方便地分解或構(gòu)造新的關(guān)系。②聯(lián)接優(yōu)化——系統(tǒng)在執(zhí)行聯(lián)接運算時要進行大量的比較操作，因此執(zhí)行起來比較費時間。尤其是在包括許多元組的關(guān)系之間進行聯(lián)接時，矛盾更加突出。第四十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)關(guān)系R和S分別有m和n個元組。聯(lián)接運算先從R關(guān)系中的第一個元組開始，依次與S關(guān)系的各個元組按照聯(lián)結(jié)條件進行比較，符合條件的兩元組首尾相連納入新關(guān)系，一輪共需要進行n次比較；再用R關(guān)系中的第二個元組對S關(guān)系的各個元組進行第二次掃描。由于R中有m個元組，共需要進行m輪掃描，因此，R與S的聯(lián)接過程共需要訪問m×n個元組。如果m=500，n=50，聯(lián)接過程需要進行25000次訪問。由此可見，涉及到聯(lián)接的查詢應(yīng)當(dāng)考慮優(yōu)化，以便提高操作效率。優(yōu)化的一般方法是，考慮縮小參與聯(lián)接運算關(guān)系的尺寸，要減少訪問記錄的次數(shù)。首先應(yīng)進行選擇運算，盡量減少關(guān)系中元組的個數(shù)，能投影的再投影，使關(guān)系中屬性個數(shù)較少。在投影時必須注意保留聯(lián)接兩個關(guān)系所需要的公共屬性或具有相同語義的屬性，否則關(guān)系之間就失去了聯(lián)系，然后再進行聯(lián)接操作。在關(guān)系代數(shù)中，將關(guān)系和運算經(jīng)有限次復(fù)合所形成的式子稱為關(guān)系代數(shù)表達式。第四十一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫6.2.2關(guān)系的規(guī)范化關(guān)系模型看起來簡單，但是不能把日常手工管理所用的各種表格，按照一張表一個關(guān)系直接存放到數(shù)據(jù)庫里。在關(guān)系模型中對關(guān)系有一定的要求，關(guān)系必須具有以下特點：（1）關(guān)系必須規(guī)范化。所謂規(guī)范化是指關(guān)系模型中的每一個關(guān)系模式都必須滿足一定的要求。最基本的要求是每個屬性值必須是不可分割的數(shù)據(jù)單元，即表中不能再包含表。手工制表中經(jīng)常出現(xiàn)如下表所示的復(fù)合表。這種表格不是二維表，不能直接作為關(guān)系來存放，只要去掉表中的“應(yīng)發(fā)工資”和“應(yīng)扣工資”兩個表項就可以了。而在數(shù)據(jù)輸出時，可以對打印格式另行設(shè)計，從而滿足用戶的要求。第四十二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫6.2.2關(guān)系的規(guī)范化復(fù)合表。這種表格不是二維表，不能直接作為關(guān)系來存放，只要去掉表中的“應(yīng)發(fā)工資”和“應(yīng)扣工資”兩個表項就可以了第四十三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫6.2.2關(guān)系的規(guī)范化（2）在同一個關(guān)系中不能出現(xiàn)相同的屬性名，即表格中的字段名不允許重復(fù)，且每一列必須具有相同的數(shù)據(jù)類型。（3）關(guān)系中不允許有完全相同的元組，即表格中不允許出現(xiàn)相同的行（相同的記錄）。（4）在一個關(guān)系中對屬性和元組無順序要求，既任意交換表格中兩列或兩行的位置并不影響數(shù)據(jù)的實際含義。第四十四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫6.2.3SQL語言簡介SQL是StructuredQueryLanguage（結(jié)構(gòu)化查詢語言）的縮寫。SQL是專為數(shù)據(jù)庫而建立的操作命令集，是一種功能齊全的數(shù)據(jù)庫語言。在使用它時，只需要發(fā)出“做什么”的命令，而“怎么做”則不用使用者考慮。SQL的功能強大、簡單易學(xué)、使用方便，已經(jīng)成為數(shù)據(jù)庫操作的基礎(chǔ)，并且現(xiàn)在幾乎所有的數(shù)據(jù)庫均支持SQL。1)SQL數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)SQL數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)基本上是三級結(jié)構(gòu)，但使用的術(shù)語與傳統(tǒng)關(guān)系模型的術(shù)語不同。在SQL中，關(guān)系模式（模式）稱為“基本表”（basetable），存儲模式（內(nèi)模式）稱為“存儲文件”（storedfile），子模式（外模式）稱為“視圖”（view），元組稱為“行”（row），屬性稱為“列”（column）。第四十五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫6.2.3SQL語言簡介2)SQL語言的組成①一個SQL數(shù)據(jù)庫是表（Table）的集合，它由一個或多個SQL模式定義。②一個SQL表由行若干行構(gòu)成，—行是列的序列（集合），每列與行對應(yīng)—個數(shù)據(jù)項。③一個表或者是一個基本表，或者是一個視圖?；颈硎菍嶋H存儲在數(shù)據(jù)庫的表，而視圖是由若干基本表或其他視圖構(gòu)成的表的定義。④一個基本表可以跨一個或多個存儲文件，一個存儲文件也可存放一個或多個基本表。每個存儲文件與外存上的—個物理文件對應(yīng)。

第四十六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫6.2.3SQL語言簡介2)SQL語言的組成⑤用戶可以用SQL語句對視圖和基本表進行查詢等操作。從用戶角度看，視圖和基本表是一樣的，沒有區(qū)別，都是關(guān)系（表格）。⑥SQL用戶可以是應(yīng)用程序，也可以是終端用戶。SQL語句可嵌入在宿主語言的程序中使用，宿主語言有FORTRAN、COBOL、PASCAL、PL/1、C和Ada語言等。SQL用戶也能作為獨立的用戶接口，供交互環(huán)境下的終端用戶使用。第四十七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫6.2.3SQL語言簡介3)對數(shù)據(jù)庫進行操作SQL包括了所有對數(shù)據(jù)庫的操作，主要由以下4個部分組成：①數(shù)據(jù)定義：這一部分又稱為“SQLDDL（DataDefinitionLanguage）”，指定義數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)，包括定義數(shù)據(jù)庫、基本表、視圖和索引四個部分。②數(shù)據(jù)操作：這一部分又稱為“SQLDML（DataManipulationLanguage）”，其中包括數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)更新兩大類操作，其中數(shù)據(jù)更新又包括插入、刪除和更新三種操作。③數(shù)據(jù)控制：對用戶訪問數(shù)據(jù)的控制有基本表和視圖的授權(quán)、完整性規(guī)則的描述、事務(wù)控制語句等。④嵌入式SQL語言的使用規(guī)定：規(guī)定SQL語句在宿主語言的程序中使用的規(guī)則。第四十八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫6.2.3SQL語言簡介4)SQL語言的優(yōu)點使用SQL語言有如下優(yōu)點：①非過程化語言②統(tǒng)—的語言SQL為許多任務(wù)提供了命令，其中包括：●查詢數(shù)據(jù)；●在表中插入、修改和刪除記錄；●建立、修改和刪除數(shù)據(jù)對象；●控制對數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)對象的存??；●保證數(shù)據(jù)庫一致性和完整性。③是所有關(guān)系數(shù)據(jù)庫的公共語言第四十九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫6.2.3SQL語言簡介SQL語言的動詞第五十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫6.3常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)6.4管理信息系統(tǒng)第6章數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)基礎(chǔ)第五十一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.3常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)6.3.1小型數(shù)據(jù)庫1)AccessAccess是Office辦公套件中一個極為重要的組成部分。剛開始時微軟公司是將Access單獨作為一個產(chǎn)品進行銷售的，后來微軟發(fā)現(xiàn)如果將Access捆綁在Office中一起發(fā)售，將帶來更加可觀的利潤，于是第一次將Access捆綁到Office97中，成為Office套件中的一個重要成員?，F(xiàn)在它已經(jīng)成為Office辦公套件中不可缺少的部件了。自從1992年開始銷售以來，Access已經(jīng)賣出了超過6000萬份，現(xiàn)在它已經(jīng)成為世界上最流行的桌面數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。后來微軟公司通過大量地改進，將Access的新版本功能變得更加強大。不管是處理公司的客戶訂單數(shù)據(jù)、管理自己的個人通訊錄，還是大量科研數(shù)據(jù)的記錄和處理，人們都可以利用它來解決大量數(shù)據(jù)的管理工作。第五十二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.3常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)6.3.1小型數(shù)據(jù)庫2)Xbase系列數(shù)據(jù)庫理論的研究在20世紀(jì)70年代后期進入較為成熟的階段，隨著80年代初IBM/PC及其兼容機的廣泛使用，數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的代表作之一、Ashton-Tate公司開發(fā)的dBASE很快進入微機世界，成為一個相當(dāng)普遍而且受歡迎的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。用戶只需鍵入簡單的命令，即可輕易完成數(shù)據(jù)庫的建立、增添、修改、查詢、索引以及產(chǎn)生報表或標(biāo)簽，或者利用其程序語言開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)程序。由于它易于使用，功能較強，很快成為80年代中期的主導(dǎo)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（極盛時期曾在個人計算機的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)市場上的占有率高達80-85%）。繼dBASEII之后，dBASEIII，dBASEIIIPlus以及dBASEIV相繼誕生，其功能逐漸增強。第五十三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.3常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)6.3.1小型數(shù)據(jù)庫2)Xbase系列但是，dBASE存在的一些缺陷使其應(yīng)用受到越來越大的限制。首先，它運行速度慢，這在建立大型數(shù)據(jù)庫時顯得尤為突出。其次，早期的dBASE不帶編譯器，僅是解釋執(zhí)行，后來雖然增加了編譯器，但編譯與解釋執(zhí)行時存在許多差異。再就是它的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，隨著dBASE增強版本的出現(xiàn)，由于各版本之間不相兼容，其標(biāo)準(zhǔn)變得越來越模糊，Ashton-Tate公司不再定義dBASE標(biāo)準(zhǔn)，就連dBASEIV本身也未按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。后來，人們常用Xbase來表示各種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的程序設(shè)計語言。第五十四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.3常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)6.3.1小型數(shù)據(jù)庫2)Xbase系列1986年，與dBASEIIIPlus兼容的FoxBASE+推出后不久，F(xiàn)oxPro/LAN也投入市場，一時間引起轟動。1987年之后相繼推出了FoxBASE+2.0和2.10，這兩個產(chǎn)品不僅速度上超越其前期產(chǎn)品，而且還擴充了對開發(fā)者極其有用的語言，并提供了良好的界面和較為豐富的工具。1991年，F(xiàn)oxPro2.0推出。由于使用了Rushmore查詢優(yōu)化技術(shù)、先進的關(guān)系查詢與報表技術(shù)以及整套第四代語言工具，F(xiàn)oxPro2.0在性能上大幅度地提高了。該公司常用的廣告用語為“NothingRunsLikeTheFox”（沒有東西跑得像狐貍那么快）。

第五十五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.3常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)6.3.1小型數(shù)據(jù)庫2)Xbase系列FoxPro2.0第一次引入SQL結(jié)構(gòu)化查詢語言以及和直觀的按例關(guān)系查詢；它采用存入備注數(shù)據(jù)字段的方式，不產(chǎn)生獨立存在的.obj文件；其目標(biāo)程序若再配合FoxDistributionKit鏈接后即變成可直接在DOS下執(zhí)行的.exe文件；同時，它支持鼠標(biāo)操作，不需額外處理即允許用戶在程序中加入鼠標(biāo)功能；它的應(yīng)用程序生成器（applicationbuilder）、特有的項目管理程序（projectmanager），在尋找文件、記錄文件所在位置以及處理編譯后的目標(biāo)程序的方式，是同一時期其他同類產(chǎn)品所不能比擬的。這使得FoxPro榮獲當(dāng)年度美國諸多雜志所評選的多項優(yōu)秀成果獎。第五十六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.3常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)6.3.1小型數(shù)據(jù)庫2)Xbase系列1992年微軟收購了Fox公司，把FoxPro納入自己的產(chǎn)品中。它利用自身的技術(shù)優(yōu)勢和巨大的資源，在不長的時間里開發(fā)出FoxPro2.5、FoxPro2.6等大約20個軟件產(chǎn)品及其相關(guān)產(chǎn)品，包括DOS、Windows、Mac和Unix四個平臺的軟件產(chǎn)品。1995年6月，微軟推出了VisualFoxPro3.0版。接著又很快推出VisualFoxPro5.0及其中文版。1998年發(fā)布了可視化編程語言集成包VisualStadio6.0，它是可運行于Windows95/98/NT平臺的32位數(shù)據(jù)庫開發(fā)系統(tǒng)。它是能充分發(fā)揮32位微處理器的強大功能、直觀易用的編程工具。第五十七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.3常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)6.3.2大型數(shù)據(jù)庫1)Oracle——Oracle是以高級SQL為基礎(chǔ)的大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫，通俗地講它是用方便邏輯管理的語言操縱大量有規(guī)律數(shù)據(jù)的集合。是目前最流行的客戶/服務(wù)器（Client/Server）體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫之一。Oracle具有如下特點：（1）Oracle7.X以來引入了共享SQL和多線索服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)。這減少了Oracle的資源占用，并增強了Oracle的能力，使之在低檔軟硬件平臺上用較少的資源就可以支持更多的用戶，而在高檔平臺上可以支持成百上千個用戶。（2）提供了基于角色（Role）分工的安全保密管理。在數(shù)據(jù)庫管理功能、完整性檢查、安全性、一致性方面都有良好的表現(xiàn)。第五十八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.3常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)6.3.2大型數(shù)據(jù)庫（3）支持大量多媒體數(shù)據(jù)，如二進制圖形、聲音、動畫以及多維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。（4）提供了與第三代高級語言的接口軟件PRO*系列，能在C、C++等主語言中嵌入SQL語句及過程化（PL/SQL）語句，對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行操縱。加上它有許多優(yōu)秀的前臺開發(fā)工具如PowerBuild、SQL*FORMS、VisualBASIC等，可以快速開發(fā)生成基于客戶端PC平臺的應(yīng)用程序，并具有良好的移植性。（5）提供了新的分布式數(shù)據(jù)庫能力?？赏ㄟ^網(wǎng)絡(luò)較方便地讀寫遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫里的數(shù)據(jù)，并有對稱復(fù)制的技術(shù)。Oracle數(shù)據(jù)庫在物理上是存儲于硬盤的各種文件。它是活動的、可擴充的，隨著數(shù)據(jù)的添加和應(yīng)用程序的增大而變化。Oracle數(shù)據(jù)庫在邏輯上是由許多表空間構(gòu)成的。主要分為系統(tǒng)表空間和非系統(tǒng)表空間。非系統(tǒng)表空間內(nèi)存儲著各項應(yīng)用的數(shù)據(jù)、索引、程序等相關(guān)信息。如果準(zhǔn)備上馬一個較大的Oracle應(yīng)用系統(tǒng)時，應(yīng)該創(chuàng)建它所獨占的表空間，同時定義物理文件的存放路徑和所占硬盤的大小。第五十九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.3常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)6.3.2大型數(shù)據(jù)庫2)MySQLMySQL是一個精巧的SQL數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，雖然它不是開放源代碼的產(chǎn)品，但在某些情況下可以自由使用。由于它的強大功能、靈活性、豐富的應(yīng)用編程接口（API）以及精巧的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，所以它受到了廣大自由軟件愛好者甚至是商業(yè)軟件用戶的青睞，特別是與Apache和PHP／PERL結(jié)合，為建立基于數(shù)據(jù)庫的動態(tài)網(wǎng)站提供了強大動力。因為SQL是一種標(biāo)準(zhǔn)化的語言，它使得存儲、更新和存取信息更容易。MySQL是一個真正的多用戶、多進程SQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。SQL（結(jié)構(gòu)化查詢語言）是世界上最流行的和標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)庫語言。MySQL是一個客戶機/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)，它由一個服務(wù)器守護程序MySQLd和很多不同的客戶程序和庫組成。自1996年以來，它的環(huán)境已經(jīng)超過40個數(shù)據(jù)庫，包含10,000個表，其中500多個表超過700萬行，這大約有100GB的關(guān)鍵應(yīng)用數(shù)據(jù)。MySQL建立的基礎(chǔ)是業(yè)已用在高要求的生產(chǎn)環(huán)境多年的一套實用例程。盡管MySQL仍在開發(fā)中，但它已經(jīng)提供一個豐富和極其有用的功能集。第六十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.3常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)6.3.2大型數(shù)據(jù)庫3)MicrosoftSQLServerSQLServer是一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它最初是由Microsoft、Sybase和Ashton-Tate三家公司共同開發(fā)的，于1998年推出了第一個OS／2版本。在WindowsNT推出后，Microsoft與Sybase在SQLServer的開發(fā)上就分道揚鑣了。Microsoft將SQLServer移植到WindowsNT系統(tǒng)上，專注于開發(fā)、推廣SQLServer的WindowsNT版本；Sybase則較專注于SQLServer在UNIX操作系統(tǒng)上的應(yīng)用。使用MicrosoftSQLServer2000的最新增強功能可以開發(fā)數(shù)據(jù)庫解決方案。建立在SQLServer7.0可擴展基礎(chǔ)上的SQLServer2000代表著下一代Microsoft.NETEnterpriseServers（企業(yè)服務(wù)器）數(shù)據(jù)庫的發(fā)展趨勢。SQLServer2000是為創(chuàng)建可伸縮電子商務(wù)、在線商務(wù)和數(shù)據(jù)倉儲解決方案而設(shè)計的真正意義上的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理與分析系統(tǒng)。第六十一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.3常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)6.3.2大型數(shù)據(jù)庫4)Sybase——Sybase公司是1984年成立的，屬于后起之秀。他推出了支持企業(yè)范圍的“客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)”的數(shù)據(jù)庫。Sybase把“客戶/服務(wù)器數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)”作為開發(fā)產(chǎn)品的重要目標(biāo)。他們吸取了INGRES的研制經(jīng)驗，以滿足聯(lián)機事務(wù)處理應(yīng)用的要求，于1987年推出了SybaseSQLServer，稱為大學(xué)版INGRES的第三代產(chǎn)品。SybaseSystem11.5是其最新產(chǎn)品，支持企業(yè)內(nèi)部各種數(shù)據(jù)庫應(yīng)用需求，如數(shù)據(jù)倉庫、聯(lián)機事務(wù)處理、決策支持系統(tǒng)和小平臺應(yīng)用等。Sybase是一個面向聯(lián)機事務(wù)處理，具有高性能，高可靠性的功能強大的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。Sybase數(shù)據(jù)庫的多庫、多設(shè)備、多用戶、多線索等特點極大地豐富和增強了數(shù)據(jù)庫功能。因為Sybase數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個復(fù)雜的、多功能的系統(tǒng)，所以對Sybase數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的管理就變得十分重要，管理的好壞與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能息息相關(guān)。SybaseSystem11.5的服務(wù)器端和新產(chǎn)品是AdaptiveServer。它集成了原有的服務(wù)器系列，如SQLServer,SQLAnywhere,SybaseIQ,SybaseMPP等。它具有處理多種數(shù)據(jù)源的能力，包括遺留的非關(guān)系數(shù)據(jù)和分布的事務(wù)；提供了優(yōu)化的數(shù)據(jù)存儲與訪問方法；提供了單一的編程模型。第六十二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.3常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)6.3.2大型數(shù)據(jù)庫5)IBMDB2DB2是IBM公司的產(chǎn)品，起源于SystemR和SystemR*。他支持從PC到UNIX、從中小型機到大型機、從IBM到非IBM（HP及SUNUNIX系統(tǒng)等）各種操作平臺。他既可以在主機上以主/從方式獨立運行，也可以在客戶/服務(wù)器環(huán)境中運行。其中服務(wù)平臺可以是OS/400、AIX、OS/2、HP-UNIX、SUN-Solaris等操作系統(tǒng)，客戶機平臺可以是OS/2或Windows、DOS、AIX、HP-UX、SUNSolaris等操作系統(tǒng)。IBMDB2數(shù)據(jù)庫環(huán)境以用于大型公司、政府、電信和郵電行業(yè)等需要海量數(shù)據(jù)處理的場所而聞名。DB2數(shù)據(jù)庫核心又稱作DB2公共服務(wù)器，采用多進程多線索體系結(jié)構(gòu)，可以運行于多種操作系統(tǒng)之上，并分別根據(jù)相應(yīng)平臺環(huán)境作了調(diào)整和優(yōu)化，以便能夠達到較好的性能。第六十三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.3常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)6.3.3數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫技術(shù)自20世紀(jì)60年代出現(xiàn)后，在40多年的發(fā)展過程中，主要經(jīng)歷了網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫、層次數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、新一代數(shù)據(jù)庫技術(shù)等幾個階段。1)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫2)層次數(shù)據(jù)庫3)關(guān)系數(shù)據(jù)庫4)新一代數(shù)據(jù)庫技術(shù)（1）面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫（5）Internet數(shù)據(jù)庫（2）并行數(shù)據(jù)庫（6）多媒體數(shù)據(jù)庫（3）分布式數(shù)據(jù)庫（7）移動數(shù)據(jù)庫（4）主動數(shù)據(jù)庫

第六十四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.3常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)6.3.3數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展5)數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)倉庫（DataWarehouse）一詞最早出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代初，目前已經(jīng)逐漸成熟。數(shù)據(jù)倉庫是在數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，是為了滿足人們在高度數(shù)據(jù)積累的基礎(chǔ)上進行數(shù)據(jù)分析的需要而產(chǎn)生的。數(shù)據(jù)倉庫是面向主題的、集成的、穩(wěn)定的、隨時間變化的數(shù)據(jù)集合，它是管理科學(xué)、計算機科學(xué)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和分析手段的大融合。從用戶的角度看，數(shù)據(jù)倉庫是一些數(shù)據(jù)、過程、工具和設(shè)施，它能夠管理完備的、及時的、準(zhǔn)確的和可理解的業(yè)務(wù)信息。數(shù)據(jù)倉庫是體系化環(huán)境的核心，是建立決策支持系統(tǒng)（DSS）的基礎(chǔ)。所謂數(shù)據(jù)挖掘（DataMining），就是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的實際應(yīng)用數(shù)據(jù)中，抽取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識的過程。數(shù)據(jù)挖掘就是在一些事實或觀察數(shù)據(jù)的集合中尋找特定的模式、關(guān)聯(lián)規(guī)則、變化規(guī)律等的決策支持過程，是一種在大量數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn)隱藏新知識的計算技術(shù)方法。數(shù)據(jù)挖掘過程可粗略地分為問題定義、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和預(yù)處理、數(shù)據(jù)挖掘以及結(jié)果的解釋和評估等階段。第六十五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫6.3常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)6.4管理信息系統(tǒng)第6章數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)基礎(chǔ)第六十六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.4管理信息系統(tǒng)6.4.1管理信息系統(tǒng)概述當(dāng)今時代的兩個顯著特點就是世界經(jīng)濟一體化和以計算機為代表的信息技術(shù)的快速發(fā)展。一個組織要在激烈的競爭中保持優(yōu)勢和不斷發(fā)展，必須對迅速變化的環(huán)境靈敏地做出有效地反應(yīng)。管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用能夠提供這種有效的決策支持。管理信息系統(tǒng)（ManagementInformationSystem，MIS）是一個以人為主導(dǎo)，利用計算機硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備以及其他辦公設(shè)備，進行信息的收集、傳輸、加工、儲存、更新和維護，支持組織高層決策、中層控制、基層運作的集成化的人機系統(tǒng)。第六十七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.4管理信息系統(tǒng)6.4.1管理信息系統(tǒng)概述信息系統(tǒng)經(jīng)歷了由單機到網(wǎng)絡(luò)，由低級到高級，由電子數(shù)據(jù)處理到管理信息系統(tǒng)、再到?jīng)Q策支持系統(tǒng)，由數(shù)據(jù)處理到智能處理的過程。這個發(fā)展過程大致經(jīng)歷了以下幾個階段：（1）電子數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（ElectronicDataProcessingSystem，EDPS）

特點是數(shù)據(jù)處理的計算機化，目的是提高數(shù)據(jù)處理的效率。（2）管理信息系統(tǒng)（ManagementInformationSystems，MIS）最大的特點是高度集中，能將組織中的數(shù)據(jù)和信息集中起來，進行快速處理，統(tǒng)一使用。有一個中心數(shù)據(jù)庫和計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是MIS的重要標(biāo)志。另一特點是利用定量化的科學(xué)管理方法，通過預(yù)測、計劃優(yōu)化、管理、調(diào)節(jié)和控制等手段來支持決策。（3）決策支持系統(tǒng)（DecisionSupportSystems，DSS）

決策支持系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)。早期的MIS主要為管理者提供預(yù)定的報告，而DSS則是在人和計算機交互的過程中幫助決策者探索可能的方案，為管理者提供決策所需的信息。第六十八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.4管理信息系統(tǒng)6.4.1管理信息系統(tǒng)概述EDPS、MIS和DSS各自代表了信息系統(tǒng)發(fā)展過程中的某一階段，但至今它們?nèi)愿髯圆粩嗟匕l(fā)展著，而且是相互交叉的關(guān)系。EDPS是面向業(yè)務(wù)的信息系統(tǒng)；MIS是面向管理的信息系統(tǒng)；DSS則是面向決策的信息系統(tǒng)。DSS在組織中可能是一個獨立的系統(tǒng)，也可能作為MIS的一個高層子系統(tǒng)而存在。管理信息系統(tǒng)是一個不斷發(fā)展的概念。20世紀(jì)90年代以來，出現(xiàn)的新概念有智能決策支持系統(tǒng)（IntelligentDecisionSupportSystems，IDSS）和群體決策支持系統(tǒng)（GroupDecisionSupportSystem，GDSS），電子商貿(mào)系統(tǒng)（ElectronicBusinessProcessingSystem，EBPS），總裁信息系統(tǒng)，戰(zhàn)略信息系統(tǒng)，計算機集成制造系統(tǒng)和其他基于知識的信息系統(tǒng)等。管理信息系統(tǒng)各分支發(fā)展過程中，共同的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)處理，但又各不相同，彼此之間相互交叉，互相滲透，主要的原因在于他們從不同的角度或者側(cè)重點出發(fā)，解決信息處理中的問題，為決策提供支持。第六十九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.4管理信息系統(tǒng)6.4.2管理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能一個企業(yè)組織可由三個子系統(tǒng)構(gòu)成：管理決策系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)和作業(yè)系統(tǒng)。管理決策系統(tǒng)借助于管理信息系統(tǒng)獲得各級管理決策必需的信息，又通過管理信息系統(tǒng)對作業(yè)系統(tǒng)進行控制，實施決策。1)管理信息系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)現(xiàn)代社會組織中的管理信息系統(tǒng)，是為了實現(xiàn)組織的整體目標(biāo)，對管理信息進行系統(tǒng)的、綜合的處理，輔助各級管理決策的計算機硬軟件、通訊設(shè)備、規(guī)章制度及有關(guān)人員的統(tǒng)一體。其物理結(jié)構(gòu)主要包括：計算機硬件系統(tǒng)、計算機軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)及其存儲介質(zhì)、通信系統(tǒng)、非計算機系統(tǒng)的信息收集及處理設(shè)備、規(guī)章制度、工作人員等。第七十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.4管理信息系統(tǒng)6.4.2管理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能2)管理信息系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)管理信息系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)包括：（1）信息收集（2）信息存儲（3）問題處理（4）對話和信息輸出（5）信息管理機構(gòu)第七十一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.4管理信息系統(tǒng)6.4.2管理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能3)管理信息系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)企業(yè)的管理活動分為三個層次：戰(zhàn)略計劃、管理控制計劃、業(yè)務(wù)計劃和控制。這相應(yīng)于戰(zhàn)略決策、戰(zhàn)術(shù)決策和業(yè)務(wù)決策三個決策層次。管理信息系統(tǒng)可以分為四個層次：事務(wù)處理、業(yè)務(wù)信息處理、戰(zhàn)術(shù)信息處理、戰(zhàn)略信息處理。4)管理信息系統(tǒng)的職能結(jié)構(gòu)管理信息系統(tǒng)可以按照管理職能分成相互關(guān)聯(lián)的若干子系統(tǒng)。如制造業(yè)企業(yè)的管理信息系統(tǒng)可分為以下子系統(tǒng)：市場銷售子系統(tǒng)、生產(chǎn)子系統(tǒng)、后勤子系統(tǒng)、人事子系統(tǒng)、財務(wù)子系統(tǒng)、信息管理子系統(tǒng)、高層管理子系統(tǒng)。第七十二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.4管理信息系統(tǒng)6.4.2管理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能5)管理信息系統(tǒng)的空間分布結(jié)構(gòu)根據(jù)管理信息系統(tǒng)的硬件、軟件、數(shù)據(jù)等信息資源在空間的分布情況，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)又可分為集中式和分布式兩大類型。信息資源在空間上集中配制的系統(tǒng)稱為集中式系統(tǒng)。由配有相應(yīng)外圍設(shè)備的單臺計算機為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，通常稱為單機系統(tǒng)。集中式系統(tǒng)的主要優(yōu)點：（1）信息資源集中、管理方便、規(guī)范統(tǒng)一；（2）專業(yè)人員集中使用，有利于發(fā)揮他們的作用，便于組織人員培訓(xùn)和提高工作；（3）信息資源利用率高；（4）系統(tǒng)安全措施實施方便。這種系統(tǒng)的不足之處有：（1）隨著系統(tǒng)規(guī)模的擴大和功能的提高，集中式系統(tǒng)的復(fù)雜性迅速增長，給管理和維護帶來困難。（2）對組織變革和技術(shù)發(fā)展的適應(yīng)性差，應(yīng)變能力弱。（3）不利于發(fā)揮用戶在系統(tǒng)開發(fā)、維護、管理方面的積極性與主動精神。（4）系統(tǒng)比較脆弱，主機出現(xiàn)故障，可能使整個系統(tǒng)停止工作。第七十三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.4管理信息系統(tǒng)6.4.2管理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能分布式系統(tǒng)的主要特征是：（1）實施不同地點的硬、軟件和數(shù)據(jù)等信息資源共享。（2）各地與計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相聯(lián)的計算機系統(tǒng)既可以在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的統(tǒng)一管理下工作，又可脫離網(wǎng)絡(luò)工作環(huán)境利用本地信息資源獨立開展工作。分布式管理信息系統(tǒng)可分為一般分布式與客戶機／服務(wù)器（C／S）式。一般分布式系統(tǒng)中的服務(wù)器只提供數(shù)據(jù)和軟件資源的文件服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各計算機系統(tǒng)可以根據(jù)規(guī)定的權(quán)限存取服務(wù)器上的數(shù)據(jù)文件和程序文件?？蛻魴C／服務(wù)器式系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上的計算機系統(tǒng)分成客戶機與服務(wù)器兩類，其中服務(wù)器可能包括文件服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、打印服務(wù)器、專用服務(wù)器等。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)點上的其它計算機系統(tǒng)稱為客戶機。用戶通過客戶機在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上向服務(wù)器提出服務(wù)請求，服務(wù)器根據(jù)請求向有關(guān)方面提供經(jīng)過加工的信息?？蛻魴C本身也承擔(dān)本地信息管理工作。根據(jù)客戶機與服務(wù)器在系統(tǒng)中所承擔(dān)的數(shù)據(jù)處理任務(wù)，C／S結(jié)構(gòu)可分為四種類型：分布式顯示型、分布式邏輯型、分布式數(shù)據(jù)管理型、分布式數(shù)據(jù)文件型。第七十四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.4管理信息系統(tǒng)6.4.2管理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能分布式系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：（l）可以根據(jù)應(yīng)用需要和存取方式來配置信息資源。（2）有利于發(fā)揮用戶在系統(tǒng)開發(fā)、維護和信息資源管理方面的積極性和主動性。提高了系統(tǒng)對用戶需求變更的適應(yīng)性和對環(huán)境的應(yīng)變能力。（3）系統(tǒng)擴展方便，增加一個網(wǎng)絡(luò)結(jié)點一般不會影響其它結(jié)點的工作。（4）系統(tǒng)的健壯性好。網(wǎng)絡(luò)上一個結(jié)點出現(xiàn)故障一般不會導(dǎo)致全系統(tǒng)癱瘓。分布式系統(tǒng)的不足之處有：（1）由于信息資源分散，系統(tǒng)開發(fā)、維護和管理的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范不易統(tǒng)一。（2）配置在不同地點的信息資源，一般分層管理信息系統(tǒng)的各子系統(tǒng)。不同子系統(tǒng)之間往往存在利益沖突，管理上協(xié)調(diào)有一定難度。（3）各地的計算機系統(tǒng)工作條件與環(huán)境不一，不利于安全保密措施的統(tǒng)一實施。現(xiàn)代企業(yè)組織正朝小型化、扁平化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，管理信息系統(tǒng)必須適應(yīng)這一發(fā)展，隨著計算機與通信技術(shù)的迅速發(fā)展，分布式系統(tǒng)已經(jīng)成了當(dāng)前信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的主流模式。第七十五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期三6.4管理信息系統(tǒng)6.4.3管理信息系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計1)概述MIS開發(fā)不是為了一時一事的程序開發(fā)，是通過建立涉及眾