第一章認識數據管理技術

1.1感受數據管理技術的應用

某市為了激發學生學習信息技術的興趣，打算舉辦一次“中小學信息技術大賽”。在組織的過程中，由很多數據資料，比如，參賽選手的信息、參賽學校的信息、作品的信息等，需要處理。你們愿不愿意用在《信息技術基礎》課中學習到數據資源管理知識幫助他們管理這些數據資料呢？在開始解決問題之前，請同學們回答兩個問題：（1）有哪幾種常見的信息資源管理的方法？（2）使用數據庫管理信息的優勢？利用Windows操作系統管理文件利用Excel管理數據

利用數據庫應用系統管理數據

55報名評比排名次確定獲獎等級公布結果查看選手資料大賽活動流程大賽活動流程數據管理流程數據管理辦法

報名保存報名資料保存參賽作品整理報名清單評比保存評比成績排名次成績排序確定獲獎等級記錄獲獎等級公布結果打印獲獎名單查看選手資料

取出選手資料

請同學們兩人一組討論填寫下表:大賽活動流程數據管理流程數據管理辦法

報名保存報名資料保存參賽作品整理報名清單Windows文件管理Excel軟件等評比保存評比成績Excel軟件等排名次成績排序Excel軟件等確定獲獎等級記錄獲獎等級Excel軟件等公布結果打印獲獎名單Excel軟件等查看選手資料

取出選手資料

文件管理、Excel管理等修改可得下表：閱讀教材，用自己的語言回答以下問題：1、什么是數據？2、什么是數據管理？3、什么是數據管理技術？數據：是人類社會的一種重要信息資源，是對現實世界中客觀事物的符號化表示。既可以用數字表示，也可以用非數字形式表示。

數據管理：是指對數據的收集、分類、組織、編碼、存儲、查詢和維護等活動。

數據管理技術：指與數據管理活動有關的技術。

數據庫技術的應用?

在圖書館利用計算機終端查找資料，這些資料是怎樣管理的呢？?

購買飛機票、火車票時，我們看到許多窗口在同時售票，售票員怎么知道哪些航班、車次還有票可賣的呢？?

網上購物或者通過搜索引擎查找資料，這些資料都是怎么管理的呢？

應用領域應用領域—主要應用于數據密集型應用的領域，這種數據密集型應用主要有以下特點：?

涉及的數據量很大，數據一般需要存放在外存中，內存中只能暫存儲很小的一部分。?

數據必須長期保留在計算機系統中，不隨應用程序運行的結束而消失，如銀行系統。?

數據要為多個應用程序所共享，或者要求在一個單位或更大范圍內共享。

訪問（中國植物數據庫

），思考：1、如果要管理全校所有的同學的姓名、性別、年齡等信息資料，應該用什么方法管理？2、如果要讓全世界的人都可以查閱這些信息資料又該如何管理？

課后作業1.2了解數據管理技術的變遷

討論:以銀行取款或借閱圖書為例，你認為通常什么地方容易出問題，會出現什么問題？”數據管理技術的發展與很多因素有關，數據管理技術是怎么發展起來的？經歷了哪些階段？請同學們根據教材及老師提供的資料進行分組學習，合作探究以上問題，并填寫“數據管理技術三個階段的比較”表。數據管理三個階段的比較人工管理文件系統數據庫管理背景應用背景硬件背景軟件背景處理方式數據的管理者（管理工具）數據管理水平存在什么問題？數據管理三個階段的比較（參考）人工管理文件系統數據庫管理背景應用背景科學計算

科學計算、管理

大規模管理

硬件背景無直接存取存儲設備

磁盤、磁鼓

大容量磁盤

軟件背景沒有操作系統

有文件系統

有數據庫管理系統

處理方式批處理

聯機實時處理

批處理

聯機實時處理,

分布處理批處理

數據的管理者（管理工具）人

文件系統

數據庫管理系統

數據管理水平低中高存在什么問題？需要依賴應用程序本身來處理1.數據獨立性差2.數據冗余度大3.安全性和完整性不穩定需要掌握的概念：數據庫（Database，簡稱DB）——是指按照某種模型組織起來的、可以被各種用戶或應用程序共享的數據的集合。數據庫管理系統——是對數據庫進行管理的通用軟件系統，是數據庫系統的核心。它具有數據庫中的數據資源進行統一管理和控制的功能。與人工管理和文件系統相比，數據庫系統主要特點有四個：

上圖是在文件系統中學生數據的組織形式，記錄之間沒有聯系。下圖是采用數據庫系統組織的學生數據，這種數據組織形式為各部分提供了必要記錄，是數據結構化。這要求描述數據時不僅描述數據本身，還要求描述數據之間的聯系。數據庫系統文件系統（1）數據結構化（2）數據共享數據庫系統從整體角度看待和描述數據，數據不再面向某個應用程序而是面向整個系統，因此數據可以被多個用戶、多個應用共享使用。數據共享可以減少數據冗余，節約存儲空間。數據共享還能夠避免數據之間的不相容性與不一致性。人工管理和文件管理由于數據被重復存儲，當不同的應用使用和修改不同的拷貝時就很容易造成數據的不一致性。數據庫系統彈性大，易于擴充。如圖所示——應用程序1應用程序2應用程序3應用程序n……DBMS數據庫數據庫系統階段數據與程序關系（3）數據具有較高的獨立性數據獨立性是數據庫領域中一個常用的術語，包括數據的物理獨立性和邏輯獨立性。物理獨立性是指用戶的應用程序與存儲在磁盤上的數據庫中數據時相互獨立的。也就是說，數據在磁盤上的數據庫中怎樣存儲是由DBMS管理的，用戶程序不需要了解，應用程序要處理的只是數據的邏輯結構，這樣當數據的物理存儲改變了，應用程序不用改變。邏輯獨立性是指用戶的應用程序與數據庫的邏輯結構是相互獨立的，也就是說，數據的邏輯結構改變了，用戶程序也可以不變。數據獨立性是由DBMS的二級映象功能來保證的。（4）數據的安全性得到保證數據的安全性和完整性有DBMS統一管理和控制。數據庫的共享是并發的共享，即多個用戶可以同時存取數據庫中的數據甚至可以同時存取數據庫中同一數據。為此，DBMS還必須提供以下幾方面的數據控制功能：⑴數據的安全性保護數據的安全性是指保護數據以防止不合法的使用造成的數據的泄密和損壞。使每個用戶只能按規定，對某些數據以某些方式進行使用和處理。⑵數據的完整性檢查數據的完整性指數據的正確性、有效性和相容性。⑶并發控制當多個用戶的并發進程同時存取、修改數據庫時，可能會發生相互干擾而得到錯誤的結果或使得數據庫的完整性遭到破壞，因此必須對多用戶的并發操作加以控制和協調。例如，對于一個定票系統，如果只剩下一張票，但同時有兩個用戶要定票。由于同時操作，那么這兩個進程將都看到還剩下一張票，會產生錯誤。因此，必須對并發操作加以控制和協調。實踐完成教材中“實踐”——從網上搜集數據庫技術發展過程中的一些重要事件及數據庫技術的發展趨勢。1.3認識關系數據庫假設高中部有一個小小的圖書庫，讓你負責管理圖書的登記和借閱，你會怎么管理呢？一方面，將書籍編號圖書登記卡編號：0001書名：……出版社：……作者：……備注：另一方面，進行借書登記圖書借閱登記卡借書人班級書籍編號借書日期用關系數據存儲數據請同學們閱讀教材，然后回答以下問題：1、什么是實體、關系、字段、域、記錄、關鍵字、鍵、關系模式？它們之間有什么聯系？2、在關系數據中，以什么形式來存儲數據？3、在關系數據庫當中是通過最常見的()來表示數據的。4、在關系數據庫中的二維表，需要滿足什么條件？學號

姓名性別專業代號990101

章三男102001990102李輝男102001990103黃化女102002字段記錄