第六章 信息系统与数据库(1).ppt

第6章 信息系统与数据库,6.1 计算机信息系统6.2 关系数据库系统6.3 软件工程6.4 信息系统的典型应用,第6章 信息系统与数据库,6.1 计算机信息系统 什么是计算机信息系统 计算机信息系统的类型,什么是计算机信息系统(1),计算机信息系统（Computer_based Information System，简称信息系统）是一类以提供信息服务为主要目的的数据密集型、人机交互的计算机应用系统。4个主要技术特点：,数据量大,一般需存放在外存中,数据存储持久性,数据资源使用共享性;信息服务功能多样性(管理,检索,分析,决策等).,什么是计算机信息系统(2),信息系统是一种面广量大的计算机应用系统:教学管理系统 地理信息系统 信息检索系统 医学信息系统 决策支持系统 民航订票系统 电子政务系统 电子商务系统.,计算机信息系统的类型(一),信息系统的结构（计算机软硬件、网络等）（要点）,实现业务功能的流程、规则、策略和程序.,向用户显示信息处理结果.如：Web浏览器界面.,支持系统运行的硬件,系统软件和网络.,各类数据信息，资源管理系统.主要有数据库管理系统，数据库等.,计算机信息系统的类型（二）,从信息处理的深度来区分信息系统,基本可分为3大类:(考点),业务处理系统信息检索系统信息分析系统,管理业务系统辅助技术系统办公信息系统,计算机信息系统 的类型(3),业务处理系统 管理业务系统 辅助技术系统 办公信息系统,又称OA，以先进设备与相关技术构成服务于办公事务的信息系统，按工作流技术充分利用信息资源，提高协同办公效率和质量,辅助技术人员在特定应用领域（如工程设计、音乐制作、广告设计等）内完成相应的任务.诸如:.CAD,CAPP,CAM等,计算机信息系统 的类型(4),业务处理系统 信息检索系统 信息分析系统,一种高层次的信息系统，为管理决策人员掌握部门运行规律和 趋势，制订规划、进行决策的辅助系统。例如:决策支持系统（DSS）,专家系统 等,将原始信息进一步处理并存储专门供检索用的DB中。用户检索匹配获得信息.例如:中国科技文献库、专利数据库、学位论文数据库，DIALOG、ORBIT以及WE检索系统等.,信息分析系统（专家系统）,知识库：包括要分析处理问题领域的知识。推理机程序模块：从已有事实分析并推演出新事实（或结论）的过程。,第6章 信息系统与数据库,6.2 关系数据库系统（重点）数据管理的应用需求 数据库系统的组成和特点 关系数据模型(结构.完整性.操作)关系数据库语言SQL,数据管理的应用需求(1),一个应用实例:高校教学业务管理,学生信息(学号,姓名)教师信息(工号,姓名)教材信息(书号,教材名,.)课程信息(课程号,课程名.)教室信息(教室号,位置)选课信息(学生号,课程号).,大量数据,数据库(DB),.,各部门共享数据,按一定的结构组织,存储到计算机,数据管理的应用需求(2),数据库,数据库管理系统,应用程序1,应用程序2,应用程序K,.,.,用户,数据库系统中用户共享数据库资源,OS,考点：DBS,DBMS,DB之间的关系？DBMS和OS之间的关系？,数据管理的应用需求(3),综上:由于数据量急剧增长，计算机用于管理并实现共享数据的需求越来越迫切。人们逐步发展了以统一管理和共享数据为主要特征的数据库系统（DBS）。在DBS中，数据不再仅仅服务于某个程序或用户，而是按一定的结构存储于数据库，作为共享资源，由数据库管理系统（DBMS）的软件管理，使得数据能为尽可能多的应用服务。,数据库系统（DBS）的组成,（1）应用程序（2）计算机支持系统：硬件环境+软件平台（DBMS、OS等）（3）数据库（DB）：数据+元数据（数据字典）元数据是有关数据库的定义信息（如数据类型，模式结构等），元数据的集合称为数据字典。（4）数据库管理系统(DBMS)（5）人员(DBA等),数据库系统的特点(考点),数据结构化。数据可共享数据独立于程序统一管理控制数据,DBMS管理控制数据功能:安全性,完整性.并发控制,恢复.,从全局分析和描述数据，适应多个用户、多种应用共享数据的需求。可减少数据冗佘，节省存储空间，保证数据的一致性.,数据面向全局应用，用数据模型描述数据和数据之间的联系。,逻辑独立性:应用程序与DB的逻辑结构相互独立.物理独立性:应用程序与DB的存储结构相互独立.（要点）,数据模型,数据模型的基本概念问题的提起:,DB数据:应用单位所涉及数据的综合，反映数据本身的内容，反映数据之间的联系。,问题:数据如何在DB中用特定结构表示？数据以何种方式进行存储和处理的？,?,数据模型,在常见的数据库系统中，根据实体集之间的不同结构，通常把数据模型分为层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型4种。（其中，前三种为传统模型）层次模型 网状模型 关系模型 面向对象模型,国内DBS普遍采用关系模型(95%以上),课程介绍关系模型.,关系数据模型,关系数据模型描述数据的逻辑结构3要素:数据结构 数据完整性 数据的操作,关系模型的数据结构,为什么当今大多数DBMS都支持关系数据模型?,当今大多数DBMS都支持关系数据模型,关系数据模型建立在严 格的数学理论基础上:集合论的“关系概念”,概念清晰，简洁，用统一的结构表示数据对象和它们之间的联系.,1、关系的结构,关系模型的数据结构(续),关系数据模型的基本结构是关系。在用户观点下，关系数据模型中数据的逻辑结构是一张二维表（Table），它由表名、行和列组成。表的每一行称为一个元组（Tuple），每一列称为一个属性（Attribute）。例如，例表1.学生登记表（S）:,关系模型的数据结构(续),例表2.课程开设表(C):,关系模型的数据结构(续),例表3.学生选课成绩表(SC):,思考：以上三张表之间是否有联系？,关系数据模型(结构)(续),学生登记表(S),课程开设表(C)与学生选课成绩表之间的联系:,关系数据模型(结构)(续),数据库中数据的逻辑结构（二维表）纵观示意图:(要点),存储模式,关系数据模型(结构)(续),关系数据模式:,数据的关系模型结构就是二维表结构,3张二维表分别是数据对象“学生(S)”、“课程开设(C)”和其联系“学生选课成绩(SC)”的反映,这种用关系数据模型对一个具体单位中客观对象及其联系的结构描述，称为关系数据模式(简称:关系模式),关系数据模型(结构)(续),关系模式的描述形式:（要点）其中:R为关系模式名，即二维表名。Ai（1in）是二维表中的列名。,或者:R=（A1,A2,Ai,An）,R（A1,A2,Ai,An）,关系数据模型(结构)(续),上述数据对象（S和C）以及数据对象之间的联系（SC）表示成关系模式分别为：,S（SNO，SNAME，DEPART，SEX，BDATE，HEIGHT）C（CNO，CNAME，LHOUR，SEMESTER）SC（SNO，CNO，GRADE）,这3个关系模式也可以用汉字定义为:,学生（学号，姓名，系别，性别，出生日期，身高）课程(课程号，课程名，学时，开课时间）选课成绩（学号，课程号，成绩）,关系数据模型(结构)(要点),关系模式(即二维表)主键：能够唯一标识二维表中指定元组的属性或者属性组(这组属性的任何真子集无此性质),称为该二维表的候选键.如果一个关系模式有多个候选键存在,则可从中选一个最常用的作为该关系模式主键,简称主键.,候选键:(学号)(姓名,出生年月)主键:(学号),关系模型的存储结构 在关系数据模型中，数据对象和数据对象之间的联系都用二维表来表示。在支持关系模型的数据库物理组织(即存储结构)中，二维表以文件形式存储。在大多数数据库中，二维表与操作系统中的文件相对应。,关系数据模型(结构)(续),DB,文件,文件,文件,关系数据模型(结构)(续),特别提示:严格地说明,关系是一种规范化二维表中行的集合。在关系数据模型中，对每个关系还作了如下限制：每一个列对应一个域，列名不能相同.。关系中所有的列是原子数据(原子数据是不可再分的)关系中不允许出现相同的行(即不能出现重复的行)关系是行的集合，行的次序可以交换。(按集合的性质)行中列的顺序可以任意交换。(按集合的性质,但使用按定义顺序),