1、模塊三 物流信息系統與商務平臺能夠建立不同的數據模型；能夠分析數據庫系統的結構；熟練運用數據庫管理系統的功能；能夠分析數據庫管理系統的組成；01020304項目九 物流數據庫能力目標 了解數據庫的發展過程理解數據庫的基本概念、分類掌握數據模型的概念及不同形式熟練掌握數據庫管理系統的組成01020304項目九 物流數據庫知識要點項目九 物流數據庫學習重點與難點教學重點：數據庫系統的結構、數據庫管理系統。參考課時：4課時。教學難點：數據庫管理系統。技能一數據庫認知技能二數據模型技能三數據庫系統的結構項目九物流數據庫技能四數據庫管理系統實踐訓練九：數據庫的建立與操作數據庫認識技能一三、數據庫管理系統

2、四、數據庫系統一、數據二、數據庫五、用戶六、數據庫的發展用數據描述的對象可以是實在的事物，如描述一個學生的情況可用學號、姓名、性別、年齡、系別、入學時間等。如這里的學生記錄就是數據。對于這條記錄，了解其含義的將得到如下信息：趙文是個大學生，男，今年22歲，2003年考入計算機系；而不了解含義的人則無法理解?？梢?，數據的形式本身還不能完全表達其內容，需要經過語義解釋。因此數據和關于數據的解釋是不可分的，數據的解釋是對數據含義的說明，數據的含義成為數據的語義，數據與其語義是不可分的。一、數據技能一數據庫認識（80102、趙文、男、22、計算機系、2003）數據庫是長期存儲在計算機內有組織的共享的數

3、據的集合。數據庫中的數據按一定的數據模型組織、描述和儲存。它可以供用戶共享，具有盡可能小的冗余度和較高的數據獨立性，使得數據存儲最優，數據最容易操作，并且具有完善的自我保護能力和數據恢復能力。二、數據庫技能一數據庫認識2.共享性1.集成性數據庫特點數據庫管理系統是位于用戶與操作系統之間的一層數據管理軟件，它是數據庫系統的核心組成部分，用戶在數據庫系統中的一切操作，包括數據定義、查詢、更新及各種控制，都是通過DBMS進行的。DBMS就是實現把用戶意義下的抽象的邏輯數據處理轉換成計算機中的具體的物理數據的處理軟件，這給用戶帶來很大的方便。三、數據庫管理系統技能一數據庫認識1. 數據定義2. 數據操

4、縱3. 數據庫運行管理4. 數據庫的建立和維護功能5. 數據通信主要功能數據庫系統是指在計算機系統中引入數據庫后的系統，一般由數據庫、數據庫管理系統（及其開發工具）、應用系統、數據庫管理員和用戶構成。四、數據庫系統技能一數據庫認識用戶用戶用戶應用系統應用開發工具數據管理系統操作系統數據庫數據庫管理員數據庫系統 用戶是指使用數據庫的人，即對數據庫的存儲、維護和檢索等操作。用戶大致可分為終端用戶、應用程序員和數據庫管理員。五、用戶技能一數據庫認識1.終端用戶(End User)2.應用程序員(Application Programmer)3.數據庫管理員(DataBase Administrato

5、r,DBA)主要是使用數據庫的各級管理人員、工程技術人員、科研人員，一般為非計算機專業人員。負責為終端用戶設計和編制應用程序，以便終端用戶對數據庫進行存取操作。DBA 是數據庫所屬單位的代表。一個單位決定開發一個數據庫系統時，首先就應確定 DBA 的人選。DBA 不僅應當熟悉系統軟件，還應熟悉本單位的業務工作。數據庫的發展經歷了以下三個階段：六、數據庫的發展技能一數據庫認識1.人工管理階段(20世紀50年代中期以前)2.文件系統階段(20世紀50年代后期到60年代中期)3.數據庫系統階段(20世紀60年代末期以后)數據模型技能二一、概念模型二、數據模型三、層次模型四、網狀模型五、關系模型數據模

6、型(Data Model)是專門用來抽象、表示和處理現實世界中的數據和信息的工具。技能二數據模型現實世界認識抽象轉換信息世界 概念模型機器世界 邏輯模型第一類模型是概念模型，也稱信息模型，模型中最著名的是“實體聯系模型”。第二類模型是數據模型，主要包括網狀模型、層次模型、關系模型等。數據模型的兩個層次一、概念模型技能二數據模型1.實體(Entity)2. 屬性(Attribute)3.實體集(Entity Set)4.碼(Key)5.域(Domain)6.實體型(Entity Type)1.概念模型涉及的概念2.概念模型中實體的聯系(Relationship)技能二數據模型一對一聯系(1:1)

7、一、概念模型實體集E1實體集E2座位E1乘客E2聯系名11擁有11一對一聯系在現實世界中，事物內部以及事物之間是有聯系的，這些聯系在信息世界中反映為實體（型）內部的聯系和實體（型）之間的聯系。兩個實體集之間的聯系可歸納為以下三類：2.概念模型中實體的聯系(Relationship)技能二數據模型一對多聯系(1:n)一、概念模型一對多聯系在現實世界中，事物內部以及事物之間是有聯系的，這些聯系在信息世界中反映為實體（型）內部的聯系和實體（型）之間的聯系。兩個實體集之間的聯系可歸納為以下三類：實體集E1 實體集E2E1E2車間工人聯系名1n擁有1n2.概念模型中實體的聯系(Relationship)

8、技能二數據模型多對多聯系(m:n)一、概念模型多對多聯系在現實世界中，事物內部以及事物之間是有聯系的，這些聯系在信息世界中反映為實體（型）內部的聯系和實體（型）之間的聯系。兩個實體集之間的聯系可歸納為以下三類：實體集E1 實體集E2E1E2學生課程聯系名mn選修mn技能二數據模型一、概念模型三個實體型之間的聯系示例客車的座位和乘客之間是1:1聯系，圖中用方框表示實體集。工廠里車間和工人之間是1:n聯系。學校里學生和課程之間是m:n聯系。實際上，一對一聯系是一對多聯系的特例，而一對多聯系又是多對多聯系的特例。一般地，實體之間的一對一、一對多、多對多聯系不僅存在于兩個實體型之間，也存在于兩個以上的

9、實體型之間。如對于課程、教師與參考書三個實體型，若一門課程可以有多個教師講授，使用多本參考書，而每一個教師只講授一門課程，每一本參考書只供一門課程使用，則課程與教師、參考書之間的聯系是一對多的。技能二數據模型一、概念模型同一實體集內一對多聯系示例同一實體集內的各實體之間也可以存在一對一、一對多、多對多的聯系。如職工實體集內部具有領導與被領導的聯系。技能二數據模型一、概念模型3.概念模型的表示方法E-R模型的要素 實體用方框表示，方框內注明實體的命名。 屬性用橢圓形框表示，框內寫上屬性名，并用無向連線與其實體集相連，加下畫線的屬性為標識符。 聯系用菱形框表示，并用線段將其與相關的實體連接起來，并

10、在連線上標明聯系的類型，即1:1、1:n、m:n。聯系也會有屬性，用于描述聯系的特征，如酬金等。技能二數據模型一、概念模型下圖是一個E-R圖，表示一個簡單的電影數據庫。實體集是電影、影星和制片公司。電影影星制片公司簽約擁有電影名日期片長地址名稱地址名稱同一實體集內一對多聯系示例技能二數據模型一、概念模型建立E-R圖建立E-R圖的步驟：確定實體和實體的屬性。確定實體和實體之間的聯系及聯系的類型。給實體和聯系加上屬性。教師編號姓名性別年齡工資基本工資教師編號姓名性別年齡工資工資號補貼1擁有1扣除工資由屬性變為實體集技能二數據模型二、數據模型1.數據模型的組成要素數據結構。數據操作。數據的約束條件。

11、2.最常用的數據模型 層次模型(Hierarchical Model)網狀模型(Network Model)關系模型(Relational Model)面向對象模型(Object Oriented Model)技能二數據模型三、層次模型層次模型是數據庫系統中最早出現的數據模型，典型的層次模型系統是美國IBM公司于1968年推出的IMS(Information Management System)數據庫管理系統，這個系統在20世紀70年代在商業上得到廣泛應用。系教研室專業班級教師 學生1. 層次模型的數據結構層次模型的數據結構的特點： 有且僅有一個結點沒有雙親，該結點稱為根結點； 除根結點以外的

12、其他結點有且僅有一個雙親結點，這就使得層次數據庫系統只能直接處理一對多的實體關系； 任何一個給定的記錄值只有按其路徑查看時，才能顯出它的全部意義，沒有一個子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨立存在。數據庫層次模型示例技能二數據模型三、層次模型2.層次模型的數據操作與數據完整性約束層次模型的數據操作的最大特點是必須從根結點入手，按層次順序訪問。層次模型的數據操作主要有查詢、插入、刪除和修改，進行插入、刪除和修改操作時要滿足層次模型的完整性約束條件。學校層次數據庫模型計算機系軟件教研室軟件技術專業計算機應用技術專業計算機網絡技術專業計軟0301張海濤陳平張濤陳文張海濤陳平計應0301計網0301硬件教

13、研室基礎教研室張濤陳俊張海劉平陳海濤張文技能二數據模型三、層次模型3.層次模型的優點 層次數據模型本身比較簡單，只需很少幾條命令就能操縱數據庫，比較容易使用。 結構清晰，結點間聯系簡單，只要知道每個結點的雙親結點，就可知道整個模型結構。現實世界中許多實體間的聯系本來就呈現出一種很自然的層次關系。 它提供了良好的數據完整性支持。 對于實體間聯系是固定的，且預先定義好的應用系統，采用層次模型實現，其性能優于關系模型，不低于網狀模型。層次模型的優點主要有層次模型的缺點主要有 層次模型不能直接表示兩個以上的實體型間的復雜的聯系和實體型間的多對多聯系，只能通過引入冗余數據或創建虛擬結點的方法來解決，易產

14、生不一致性。 對數據的插入和刪除的操作限制太多。 查詢子女結點必須通過雙親結點。 由于結構嚴密，層次命令趨于程序化。技能二數據模型四、網狀模型網狀模型取消了層次模型的兩個限制，在層次模型中，若一個結點可以有一個以上的父結點，就得到網狀模型。用有向圖結構表示實體類型及實體間聯系的數據模型成為網狀模型(Network Model)。1969年，CODASYL組織提出DBTG報告中的數據模型是網狀模型的主要代表。1.網狀模型的數據結構1有一個以上的結點沒有雙親2 至少有一個結點可以有多于一個雙親二維條碼的相關術語系教師學生專業分配學習教學擁有網狀模型的特點學校網狀模型技能二數據模型四、網狀模型 2.

15、網狀模型的數據操縱與完整性約束1支持記錄碼的概念，碼是唯一標識記錄的數據項的集合。如學生記錄中學號是碼，因此數據庫中不允許學生記錄中學號出現重復值。2 保證一個聯系中雙親記錄和子女記錄之間是一對多的聯系。主要約束為3 可以支持雙親記錄和子女記錄之間某些約束條件。如有些子女記錄要求雙親記錄存在才能插入，雙親記錄刪除時也連同刪除。技能二數據模型四、網狀模型 3.網狀模型的優缺點網狀模型的優點主要有： 能更為直接地描述客觀世界，可表示實體間的多種復雜聯系，如一個結點可以有多個雙親。 具有良好的性能，存儲效率較高。網狀模型的缺點主要有: 結構復雜，而且隨著應用環境的擴大，數據庫的結構變得越來越復雜，不

16、利于最終用戶掌握。 其DDL、DML語言極其復雜，用戶不容易使用。 數據獨立性差，由于實體間的聯系本質上是通過存取路徑表示的，因此應用程序在訪問數據時要指定存取路徑。 技能二數據模型五、關系模型1. 數據結構在關系模型中，數據的邏輯結構是關系。關系可形象地用二維表表示，它由行和列組成。現以職工表（關系模型的數據結構見表）為例，介紹關系模型中的一些術語。Deno3男41趙繼平430248Deno2女23楊瓊英430121Deno3男33肖劍峰430211Deno2女27莫玉430430Deno1男25王天喜430425部門號性別年齡姓名員工編號關系模型的數據結構技能二數據模型五、關系模型關系是關

17、系模型中最基本的數據結構。關系既用來表示實體，如上面的職工表，也用來表示實體間的關系，如學生與課程之間的聯系可以描述為：選修（學號，課程號，成績）關系模型要求關系必須是規范化的，即要求關系必須滿足一定的規范條件，這些規范條件是：關系中的每一列都必須是不可分的基本數據項，即不允許表中還有表，右圖的情況是不允許的。在一個關系中，屬性間的順序、元組間的順序是無關緊要的。工資級別工資基本工資工齡職務技能二數據模型五、關系模型2. 數據操作關系數據模型的操作主要包括查詢、插入、刪除和修改數據。它的特點在于：2關系模型中，存取路徑對用戶是隱藏的。用戶只要指出“干什么”或“找什么”，不必詳細說明“怎么干”或

18、“怎么找”，從而方便了用戶，提高了數據的獨立性。1操作對象和操作結果都是關系，即關系模型中的操作是集合操作。它是若干元組的集合，而不像非關系模型中那樣是單記錄的操作方式。技能二數據模型五、關系模型3. 完整性約束完整性約束是一組完整的數據約束規則，它規定了數據模型中的數據必須符合的條件，對數據作任何操作時都必須保證制。關系的完整性約束條件包括三大類：實體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性。數據庫系統的結構技能三一、數據庫系統的三級模式結構二、面向用戶的數據庫體系結構在數據模型中有“型”(Type)和“值”(Value)的概念。型是對某一類數據的結構和屬性的說明，值是型的一個具體賦值。例如：學

19、生記錄定義為（學號、姓名、性別、系別、年齡），稱為記錄型，而（001101，張立，男，計算機，20）則是該記錄型的一個記錄值。模式（Schema）是數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的描述。它僅僅涉及型的描述，不涉及到具體的值。某數據模式下的一組具體的數據值稱為數據模式的一個實例(Instance)。因此，模式是穩定的，而實例是不斷變化的、不斷更新的。模式反映的是數據的結構及其聯系，而實例反映的是數據庫某一時刻的狀態。技能三 數據庫系統的結構一、數據庫系統的三級模式結構1數據模式(Data Schema)技能三 數據庫系統的結構一、數據庫系統的三級模式結構1數據模式(Data Schema)2數

20、據庫系統的三級模式結構應用A應用B應用D應用C外模式1外模式2外模式3外模式/模式映象模式模式/內模式映象內模式數據庫數據庫系統的三級模式結構 模式（Schema） 外模式(External Schema) 內模式(Internal Schema) 三級結構的優點保證數據的獨立性。 有利于數據共享。 簡化了用戶接口。 利于數據的安全保密。 技能三 數據庫系統的結構二、面向用戶的數據庫體系結構1集中式結構集中式結構集中式結構是指一臺主機帶上多個用戶終端的數據庫系統。終端一般只是主機的擴展，它們并不是獨立的計算機。終端本身并不能完成任何操作，它們依賴主機完成所有的操作。終端終端終端終端主機網絡技能

21、三 數據庫系統的結構二、面向用戶的數據庫體系結構2客戶機服務器結構客戶機/服務器結構在客戶機/服務器結構中，同樣需要一臺主計算機(稱之為服務器)，一臺或多臺個人電腦 (稱之為客戶機)通過網路連接到服務。客戶機客戶機客戶機客戶機服務器網絡技能三 數據庫系統的結構二、面向用戶的數據庫體系結構3分布式結構分布式數據庫是一組結構化的數據集合，它們在邏輯上屬于同一系統而在物理上分布在計算機網絡的不同結點上。網絡中的各個結點（也稱為“場地”）一般都是集中式數據庫系統，由計算機、數據庫和若干終端組成。 節點1DB1計算機A 節點2DB2計算機B節點3DB3計算機C網絡客戶機/服務器結構分布式數據庫的數據具有

22、“分布性”特點，數據庫中的數據不是存儲在同一場地，而是在物理上分布在各個場地，也與集中式數據庫的最大區別。分布式數據庫的數據具有“邏輯整體性”，分布在各地的數據邏輯上是一個整體，用戶使用起來如同一個集中式數據庫。這是與分散式數據庫的區別。數據庫管理系統技能四一、DBMS的工作模式二、DBMS的主要功能三、DBMS的組成四、應用案例技能四數據庫管理系統一、DBMS的工作系統DBMS的工作模式(1)接受應用程序的數據請求和處理請求(2) 將用戶的數據請求轉換成復雜的機器代碼(3) 實現對數據庫的操作。(4) 從對數據庫的操作中接受查詢結果。(5) 對查詢結果進行處理。(6) 將處理結果返回給用戶。

23、數據查詢結果數據處理結果應用程序數據請求DBMSDB低層指令DBMS的工作模式技能四數據庫管理系統一、DBMS的工作系統訪問數據庫的主要步驟(1)當執行應用程序中一條查詢數據庫的記錄時，則向DBMS發出讀取相應記錄的命令，并指明外模式名。(2) DBMS接到命令后，調出所需的外模式，并進行權限檢查；若合法，則繼續執行；否則向應用程序返回出錯信息。(3) DBMS訪問模式，并根據外模式/模式映象，確定所需數據在模式上的有關信息（邏輯記錄型）。(4) DBMS訪問內模式，并根據模式/內模式映象，確定所需數據在內模式上的有關信息（讀取的物理記錄及存取方法）。(5) DBMS向操作系統發出讀相應數據的

24、請求（讀取記錄）。(6) 操作系統執行讀命令，將有關數據從外存調入到系統緩沖區上。(7) DBMS把數據按外模式的形式送入用戶工作區，返回正常執行的信息。技能四數據庫管理系統一、DBMS的工作系統訪問數據庫的步驟數據字典OS65應用程序工作區系統緩沖區內模式模式外模式數據庫DBMS12347技能四數據庫管理系統DBMS的主要功能有以下幾個方面：二、DBMS的主要功能2.數據操縱功能1.數據庫定義功能3.數據庫運行管理功能5. 數據通信4. 數據庫的建立和維護功能技能四數據庫管理系統一般按程序實現的功能可分為以下幾部分：三、DBMS的組成1. 語言編譯處理程序2. 系統運行控制程序3. 系統建立

25、、維護程序4. 數據字典（Data Dictionary，DD） 數據定義語言 DDL 及其編譯程序 數據操縱語言 DML 及其編譯程序 裝配程序 重組程序 系統恢復程序 系統總控程序 安全性控制程序 完整性控制程序 并發控制程序 數據存取和更新程序 通信控制程序數據字典中到底應包括哪些信息，并沒有明確的規定，一般由DBMS的功能強弱而定。其數據主要有兩類：一類是來自用戶的信息，如表、視圖（用戶所使用的虛表）和索引的定義以及用戶的權限等；另一類是來自系統狀態和數據庫的統計信息，如通訊系統用的協議、數據庫和磁盤的映射關系、數據使用的頻率統計等。技能四數據庫管理系統深圳某銀行數據倉庫的解決方案四、

26、應用案例1建立數據倉庫的步驟整個過程可以表示為：需求設計實施維護新的需求這樣一個循環往復不斷的過程。 2數據倉庫的解決方案深圳市某國有商業銀行做的數據倉庫解決方案技能四數據庫管理系統深圳某銀行數據倉庫的解決方案四、應用案例1建立數據倉庫的步驟整個過程可以表示為：需求設計實施維護新的需求這樣一個循環往復不斷的過程。 2數據倉庫的解決方案整個數據倉庫的網絡拓撲結構技能四數據庫管理系統四、應用案例討論題1該銀行建立數據倉庫系統的目的是什么?2說明該系統中數據挖掘的過程。本章概述數據庫的基本概念，并通過對數據管理技術發展的三個階段的介紹，闡述了數據庫技術產生和發展的背景，也說明了數據庫系統的優點。最后

27、介紹了數據庫管理系統的功能與組成，使讀者了解數據庫系統實質是一個人機系統，人的作用特別是DBA的作用非常重要。項目小結技能四數據庫管理系統任務一數據表及關系的創建【訓練目的】1.熟練掌握數據庫的創建方法；2.熟練掌握數據表結構設計及修改方法；【使用工具】1. 實訓軟件簡介（Access）；2PC 機?！救蝿找蟆縿摻▽W生檔案表、課程名表、學生成績表，設置主鍵、建立表間關系，收集到的各數據表的內容如下。實踐訓練九：數據庫的建立與操作任務一數據表及關系的創建實踐訓練九：數據庫的建立與操作北京七中 477 981023團員1990-1-6男李安98102306師大附中466981023團員1990-1-5男蔣建培98102305北大附屬498981023團員1990-1-4女韓麗98102304清華附屬476981023團員1990-1-3女盧婷98102303北京二中432981023團員1990-1-2女李玲98102302北京五中475981023團員1990-1-1男郝建98102301畢業學校入學成績班級編號政治面貌出生日期性別姓名學號學生檔案表 任務一數據表及關系的創建實踐訓練九：數據庫的建立與操作學生選課表 826必修課線性代數302981023李安98102306816必修課高等數學301981023蔣建培98102305806必修課概率304981023韓麗98102