信息系统导论第四章4.2

应用程序n 应用程序
数据组n 数据组
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第四章 4.2 数据库技术
4.2.1 数据库系统概论 — 文件系统阶段
背景: 20世纪50年代后期到60年代中期，计算机硬件方面 背景: 20世纪50年代后期到60年代中期 世纪50年代后期到60年代中期，
出现直接存取设备磁盘， 出现直接存取设备磁盘，软件方面出现了操作系统
第四章 4.2 数据库技术
4.2 数据库技术
4.2.1 数据库系统概论 4.2.2 4.2.2 关系模型 4.2.3 关系规范化设计理论 4.2.3 4.2.4 4.2.4 数据库运行管理 4.2.5 4.2.5 数据仓库技术 本节小结
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第四章 4.2 数据库技术
4.2.1 数据库系统概论
随着计算机硬件和软件的发展，以及管理 随着计算机硬件和软件的发展， 应用的需要，数据管理经历了如下发展阶段 应用的需要，数据管理经历了如下发展阶段。 人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段
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第四章 4.2 数据库技术
4.2.1 数据库系统概论 — 人工管理阶段
背景: 20世纪50年代中期前,计算机发展水平低 背景: 20世纪50年代中期前 世纪50年代中期前, 主要特点：数据是程序的组成部分，修改数据必须修改 主要特点：数据是程序的组成部分，
程序。处理时数据随程序一道送入内存，用完后全部撤出， 程序。处理时数据随程序一道送入内存，用完后全部撤出， 不能保留。程序和数据的关系如下： 不能保留。程序和数据的关系如下： 应用程序1 应用程序 应用程序2 应用程序 数据组1 数据组 数据组2 数据组
学生基本记录 学号 姓名 性别 系别 年龄 学生人事记录 政治面貌 籍贯 家庭出身
学生学 籍管理 家庭成员记录
奖惩情况记录 日期 奖惩条目 姓名
与本人关系
详细情况
学生档 案管理
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第四章 4.2 数据库技术
特点2 4.2.1 数据库系统概论 — 特点2
实现数据共 实现数据共享 减少数据的冗余度 数据的一致性和完整性好 数据和程序之间的独立性好 有较高的数据安全性 并发控制性好
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第四章 4.2 数据库技术
4.2.1 数据库系统概论 —数据库应用例2
图书管理系统，包括的主要数据项： 图书管理系统，包括的主要数据项： 1）图书信息：书号、书名、作者姓名、出版日期等 图书信息：书号、书名、作者姓名、 2）作者信息：姓名、性别、住址、电话等 作者信息：姓名、性别、住址、 3）出版社信息：名称、地址、社长、电话等 出版社信息：名称、地址、社长、 4）读者信息：姓名、借书号、借书数量等 读者信息：姓名、借书号、 管理工作： 管理工作： 1）查询：查看图书、检索指定作者的图书、检索指 查询：查看图书、检索指定作者的图书、 定出版社出版的图书等。 定出版社出版的图书等。 2）更新：新书登记、作者信息等 更新：新书登记、
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第四章 4.2 数据库技术
4.2.1 数据库系统概论 —数据库应用例1
如航空售票系统，包括的数据项： 如航空售票系统，包括的数据项： 1）座位预定信息：座位分配、座位确认等 ）座位预定信息：座位分配、 2）航班信息：航班号、飞机型号、机组号、起飞地、目的地、 ）航班信息：航班号、飞机型号、机组号、起飞地、目的地、 起飞时间、到达时间等。 起飞时间、到达时间等。 3）机票信息：票价、折扣、有无等。 ）机票信息：票价、折扣、有无等。 系统工作： 系统工作： 1）查询：某一时间内从某个指定地到另一指定地的航班，是否 ）查询：某一时间内从某个指定地到另一指定地的航班， 有可以选择的座位、飞机型号、票价、折扣等。 有可以选择的座位、飞机型号、票价、折扣等。 2）更新：登记航班、分配座位等 ）更新：登记航班、 3）统计：统计经常乘坐某一航班的乘客信息等。 ）统计：统计经常乘坐某一航班的乘客信息等。
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第四章 4.2 数据库技术
数据库系统概论4.2.1 数据库系统概论-系统需求分析
需求分析是数据库设计的起点，为以后的具体 需求分析是数据库设计的起点， 设计作准备。 设计作准备。 需求分析的结果是否准确的反映了用户的实际 要求，将直接影响到后面各个阶段的设计， 要求，将直接影响到后面各个阶段的设计，并 影响到设计结果是否合理和实用。 影响到设计结果是否合理和实用。 经验证明，由于设计要求的不正确或误解，直 经验证明，由于设计要求的不正确或误解， 到系统测试阶段才发现许多错误， 到系统测试阶段才发现许多错误，则纠正起来 要付出很大代价。 要付出很大代价。 因此，必须高度重视系统的需求分析。 因此，必须高度重视系统的需求分析。
主要特点：数据管理方面，数据被组织到文件内存储在 主要特点：数据管理方面，
磁带、磁盘上，可以反复使用和保存。程序与数据的关系如 磁带、磁盘上，可以反复使用和保存。 下： 应用程序1 应用程序 数据组1 数据组 应用程序2 应用程序 文件 管理系统 数据组2 数据组
应用程序n 应用程序
数据组n 数据组
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第四章 4.2 数据库技术
4.2.1 数据库系统概论 — 数据库阶段
背景:20世纪60年代后期以来，计算机硬件方面出现大容 背景:20世纪60年代后期以来 世纪60年代后期以来，
量磁盘， 量磁盘，软件方面出现数据库管理系统
主要特点：面向全组织的复杂数据结构。数据冗余度小， 主要特点：面向全组织的复杂数据结构。数据冗余度小，
– 物理设计是为逻辑数据模型建立一个完整的能实现的数据库结构，包括存 物理设计是为逻辑数据模型建立一个完整的能实现的数据库结构， 储结构和存取方法。 储结构和存取方法。 – 上述分析和设计阶段是很重要的，如果做出不恰当的分析或设计，则会导 上述分析和设计阶段是很重要的，如果做出不恰当的分析或设计， 致一个不恰当或反应迟钝的应用系统。 致一个不恰当或反应迟钝的应用系统。
2．概念结构设计阶段
– 概念设计是把用户的信息要求统一个整体逻辑结构中， 此结构能够表达用户的要求，是一个独立于任何DBMS DBMS软件和 此结构能够表达用户的要求 ， 是一个独立于任何 DBMS 软件和 硬件的概念模型。 硬件的概念模型。
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第四章 4.2 数据库技术
4.2.1 数据库系统概论 —数据库设计过程
和其他软件一样，数据库的设计过程可以使用 和其他软件一样， 软件工程中的生存周期的概念来说明， 软件工程中的生存周期的概念来说明 ， 称为 数据库设计的生存期” “数据库设计的生存期”，它是指从数据库研 制到不再使用它的整个时期。 制到不再使用它的整个时期。 按规范设计法可将数据库设计分为六个阶段： 按规范设计法可将数据库设计分为六个阶段：
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第四章 4.2 数据库技术
4.2.1 数据库系统概论 — 构成
数据库（Database）：以一定组织方式存储的相 数据库（Database） 关数据的有序集合。 关数据的有序集合。 数据库管理系统：用户与数据库之间的一层数据 数据库管理系统： 管理软件，提供访问数据库的方法， 管理软件，提供访问数据库的方法，数据库的建 数据的组织、查询、操纵、控制等功能。 立、数据的组织、查询、操纵、控制等功能。
5．数据库实施阶段
– 根据物理设计的结果把原始数据装入数据库，建立一个具体的数据库并编 根据物理设计的结果把原始数据装入数据库， 写和调试相应的应用程序。 写和调试相应的应用程序。应用程序的开发目标是开发一个可依赖的有效 的数据库存取程序，来满足用户的处理要求。 的数据库存取程序，来满足用户的处理要求。
3．逻辑结构设计阶段
– 逻辑设计是将上一步所得到的概念模型转换为某个 DBMS 所支 逻辑设计是将上一步所得到的概念模型转换为某个DBMS DBMS所支 持的数据模型，并对其进行优化。 持的数据模型，并对其进行优化。 14
第四章 4.2 数据库技术
4.2.1 数据库系统概论 —数据库设计过程
4．物理设计阶段
6．数据库运行与维护阶段
– 这一阶段主要是收集和记录实际系统运行的数据，数据库运行的记录用来 这一阶段主要是收集和记录实际系统运行的数据， 提高用户要求的有效信息，用来评价数据库系统的性能， 提高用户要求的有效信息，用来评价数据库系统的性能，进一步调整和修 改数据库。在运行中，必须保持数据库的完整性， 改数据库。在运行中，必须保持数据库的完整性，并能有效地处理数据库 故障和进行数据库恢复。在运行和维护阶段， 故障和进行数据库恢复。在运行和维护阶段，可能要对数据库结构进行修 改或扩充。 改或扩充。
用户 数据库 数据库管理系统 应用系统
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第四章 4.2 数据库技术
4.2.1 数据库系统概论 — 功能
数据库管理系统定义 是指用户与操作系统之间的一层数 数据库管理系统定义: 据管理软件，它为用户应程序提供访问数据库的方法， 据管理软件，它为用户应程序提供访问数据库的方法， 包括数据库的建立、查询、更新及各种数据控制。 包括数据库的建立、查询、更新及各种数据控制。 数据库管理系统功能： 数据库管理系统功能： – 数据定义：模式、子模式 数据定义：模式、 – 数据操纵：更新、查询 数据操纵：更新、 – 数据组织、存储：内模式 数据组织、存储： – 数据库建立：数据加载，数据转换 数据库建立：数据加载， – 数据库运行管理：安全性、完整性、并发控制、数据 数据库运行管理：安全性、完整性、并发控制、 库恢复、 库恢复、数据库内部维护等
易于扩充。程序与数据的关系如下： 易于扩充。程序与数据的关系如下： 应用程序1 应用程序 应用程序2 应用程序 数据库 管理系统 数据库
应用程序n 应用程序
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第四章 4.2 数据库技术
特点1 4.2.1 数据库系统概论 — 特点1
数据冗余度小， 面向全组织的复杂的数据结构 ，数据冗余度小，易扩充
学生选课记录 课程名 学号 学分 课程号 课程名 学生选 课管理 学生学籍记录 日期 地点 学历名
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第四章 4.2 数据库技术