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1、第6章 数据库与信息系统,数据库的基本概念 Access 信息系统的基本概念,一、数据库的基本概念,数据库（即物理数据库）是指按一定的数据模型进行组织，长期存放在外存上的一组可共享的相关数据集合。通常这些数据是面向一个单位或部门的全局应用的。 数据库管理系统(DBMS)是对数据进行管理的软件系统。,1.1 数据管理技术的发展,数据管理技术是计算机的重要应用技术之一，旨在完成数据处理的全部工作。数据管理是数据处理的最基本环节，必须提高到一个更新的水平，才能适应数据处理的需要。 计算机数据管理技术的品质直接关系到信息处理的质量、效率与安全性。数据管理技术的发展经历了从低级阶段到高级阶段的过程，基本
2、可分为四个阶段。,1人工管理阶段,这一阶段的基本特征是数据不独立，它是程序的组成部分。数据和程序完全结合在一起成为一个整体。 它的传输和使用由程序控制完成，数据亦不保存，用时随程序一起全部送入内存，用完后就全部撤出计算机。数据面向应用，一组数据对应于一个程序。 数据之间是相互独立、无关的，程序之间也相互独立。为此程序之间会出现重复数据，数据不能共享。,2文件管理阶段,这一阶段的基本特征是数据不再是程序的组成部分。数据是有结构、有组织地构成文件形式，由操作系统即文件系统自动存放在磁带、磁盘上，并可为各个文件起一个名字加以标识。 在应用程序中通过文件名对数据进行内、外交换而使用相应文件中的数据。修
3、改数据结构和改换存贮设备时不必修改应用程序。,3数据库阶段,这一阶段数据管理的基本特征是采用了复杂的数据模型，具有完整的数据结构，数据之间存在着内在联系，可以最大限度地避免数据的重复。 它把有关文件、数据的指定及说明，从应用程序中独立出来，使得程序独立于数据而存在，当数据的类型和数量需要扩充时，不需要修改程序，因而数据面向数据本身，而不再面向特定的一个或几个应用。,4分布式数据库管理阶段,分布式数据库管理方式随着网络技术的发展应运而生。 网络技术为数据库系统从集中式走向分布式提供了必要条件，在这一阶段数据管理方式可以采用客户/服务器系统结构。数据库与网络技术的结合又可分为松散结合型与紧密结合型
4、两类。,1.2 数据库系统,为了便于管理和处理，数据存入数据库时必须具有一定的数据结构和文件组织方式。常用的文件组织方式有顺序文件、索引文件和散列（Hash）文件等。 以往数据文件的定义是在程序内部，因此文件仅为特定的用户或应用程序所使用。在数据库系统中，数据的定义与应用程序分开，数据库描述是独立的。因此数据库可以为多种业务（应用程序）所使用，达到共享数据的目的。,1数据库系统,数据库系统是为了组织和存取大量数据的管理系统，是帮助用户使用数据库的工具。 它由计算机系统、数据库及其描述机构，数据库管理系统（DBMS）和有关人员组成，是这几方面组成的具有高度组织的总体。,2数据库及其描述,数据库有
5、存放实际数据的物理数据库和存放数据逻辑结构的描述数据库。 数据库的数据是通过模型来描述的，它通过外模式，概念模式（简称模式）和内模式三级进行描述。,3数据库系统的有关人员,（1）数据库管理员DBA （2）应用程序员 （3）非程序设计员 他们是系统工作人员负责对进个数据库系统进行维护，以保证数据库系统的正常运行，可以是一个人或一组人，他们应具有丰富的计算机应用经验，并且对业务数据的性质、构造。流程和使用有全面深入的了解，一他们在企事业中具有重要的地位。,4数据库管理系统DBMS,数据库管理系统（DBMS）是管理和维护数据库数据的一组软件。它的主要功能是维持数据库系统的正常活动，接收并回答用户提出
6、的访问数据库的各种应用要求，如检索、存贮数据。 也就是说，用户不能直接接触数据库，而只能通过DBMS存取数据。有了DBMS，用户不必注重于数据的逻辑或物理的表达细节，而只注重于数据的信息内容，数据库管理系统的另一功能是为DBA提供对数据库维护的手段。,1.3 数据库系统的主要特性,2最小的数据冗余度 最小冗余度是指存贮在数据库中的数据的重复尽可能减少。在数据库方式下，数据的冗余度只能减少而不能完全消除。在实际应用中，有时为了某种原因而使同一数据的多次存贮还是必要的。 这种冗余度被称作受控冗余度。但是数据库系统要能对其进行控制，以保证不因此而发生数据使用中的某些麻烦。,1.3 数据库系统的主要特
7、性,3最大共享性 （1）可以使用多种语言，如 VB、Java等编写应用程序去访问同一数据库；终端命令语言也是常用的一种语言。 （2）不同的应用可以在同一时刻去存取同一数据，即并发使用。 （3）不仅当前存在的应用可以使用这个数据库，对于未来出现的新应用也应当能够使用同一数据库。 （4）不同的应用可使用同一个数据库。,1.3 数据库系统的主要特性,1数据的独立性 数据的物理结构、逻辑结构说明和应用程序主体互相联系，被组成一个有机的整体。程序主体的运行结果完全依赖于数据的物理结构和逻辑结构的说明。 一旦需要修改数据的物理结构或数据逻辑结构，那么用户的应用程序也必须作相应的修改。也就是说，应用程序较强
8、地依赖于数据的结构，称数据依赖的。,1.3 数据库系统的主要特性,4统一管理与控制 数据库系统对数据资源采用集中统一管理，实现数据资源共享，这亦是数据库最本质的特点之一。但这种工作方式也带来了文件系统所没有的或显得更突出的其它一系列问题。如数据的安全性、完整性等。 (1)安全性 (2)并发控制 (3)完整性 (4)故障的发现和恢复 (5)可修改性和可扩充性。,1.4 关系模型与二维表,数据库的核心是数据模型，数据模型是指数据库中描述数据、数据之间相互联系的组织结构和形式，数据模型反映数据结构的特性和组织方式。目前，数据模型主要分为层次模型、网状模型和关系模型。,1信息的三个领域,现实世界是独立
9、于人们意识之外的客观事物及其相互联系。观念世界是现实世界中的事物在人们头脑中的反映，客观事物在观念世界中称为实体，对象与性质称为对象与属性，反映事物联系的称为实体模型，性质相同的同类实体的集合称为实体集。 数据世界是以数据形式反映观念世界中的信息，描述对象的数据称为记录（Record），描述属性的数据称为字段（Field）或项，描述实体模型的数据称为数据模型，同一类记录的集合称为文件。,2数据模型,实体模型是反映实体及实体之间的关系，是人们头脑对现实世界中客观事物及其之间联系的认识； 而数据模型是实体模型的数据化，是观念世界的实体模型在数据世界中的反映，是对现实世界的抽象，所以实体模型和数据模
10、型是对现实世界中客观事物的两级抽象。借助数据模型能更精确地表达事物的内在关系。,3关系模型的性质,二维表的记录数随数据的增删而改变，但它的字段数却是相对固定的。因此，字段的个数、名称、类型、长度等要素决定了二维表的结构。二维表有以下的特征： （1）二维表中的每一列均有唯一的字段名，且是相同性质的。 （2）二维表中不允许出现完全相同的两行。 （3）二维表中行的顺序、列的顺序均可任意交换。,4关系数据库操作,关系数据库的操作是运用关系运算完成的，能从二维表的行、列两个方向，对数据库进行检索、插入、更新和删除操作。一般不描述操作过程，而直接得到结果，操作结果是一个表，所有的关系数据语言都是基于关系代
11、数和关系演算的。 一个关系通常可以被看作是一张二维表，表的每一行代表了一个数据记录、表的每一列代表一个属性，属性的个数即为关系的度。关系的基本运算分两类：传统的集合运算（交、并、差）和专门的关系运算（连接、选择、投影）。,二、Access数据库基础,Access 数据库管理系统是一个功能强大而且易于使用的桌面关系型数据库管理系统和应用程序生成器。它是 Microsoft Office套件的重要组成部分，可在 Windows环境下运行。 Access 能够创建和其他Windows应用程序一样的自定义窗体，通过数据表收集和检索信息，允许创建自定义报表，用于打印或输出数据库中的信息。,Access的
12、基本特点,1.面向对象和可视化编程 2.向导和生成器 3.单文件的数据库 4.较高的安全性 5.访问各种数据源 6.共享编程语言 7.支持Internet。,Access的对象类型,1.表 表是一个关系数据库最基本的对象，用来存储具有特定主题的数据信息。 每个表由若干个记录组成，每个记录对应一个实体。表的每一列表示同一种类型的数据，称为一个字段或属性。 同一个表的每一个记录具有相同的字段定义，每个字段存储着对应于实体的不同属性的数据信息，字段名显示在表的顶端。每个表都要有一个或多个字段作为关键字，以使表中的记录唯一地确定。,2查询,用户可以在 Access中进行多种方式的查询，如简单查询、动作
13、查询、参数查询和交叉查询等。 查询到的数据集合称为查询的结果集，它也是以二维表的形式显示出来，但它们不是基本表，每个查询只记录该查询的操作方式和操作结果。查询操作的结果集所显示的数据都是基本表中当前存储的实际数据的一个子集。可根据学生成绩表，查询法学院学生的数据。,3窗体,窗体是用户与数据库之间的桥梁，它可以向用户提供一个交互式的图形界面，用于进行数据的输入、显示、编辑以及控制应用程序的运行。 窗体类似于平常在Windows操作系统里面所看到的窗口。在窗体中，通过文本框、按钮等各种控件来显示字段信息。控件的外观形式和大小都可以在窗体设计器中设置。窗体所包含的控件和大小称为窗体的属性。,4.报表
14、,报表用于把数据库中的数据按照指定的格式输出，同时它也具备分析、汇总（如求和、求平均值等）的功能。 可以使用报表将数据输出到屏幕进行显示或输出到打印机进行打印，也可以将报表在Internet或intranet上发布。报表的数据源可以是基本表，也可以是某一查询提供的结果。利用报表生成器可以设计出各种实用且非常精致漂亮的报表，以适合于打印和保存。,Access的表和查询,1使用向导创建表 2在设计视图中创建表 3建立表间关系 4使用数据表视图 5使用向导创建查询 6在设计视图中创建查询 7导入及导出数据,5.宏,Access 2000中提供了宏的功能。所谓宏是若干个操作的组合，它就像是一个批处理文
15、件，用来自动完成某些特定任务或简化一些经常性的操作。用户可以把许多Access2000已经内置的宏指令，像积木一样堆积起来，而形成更强大的功能，使繁杂的工作能够轻易的完成。 当执行某一个宏时，将自动地顺序执行该宏中的宏指令，其中每个宏指令实现特定的功能。,6.模块,模块是使用 Access提供的 VBA语言编写的程序段。模块中的每一个过程可以是一个函数过程或子程序。使用VBA编写模块的方法与 Microsoft Visual BASIC类似。对于一些简单的应用，并不需要创建模块，只有对于使用基本操作和宏难以实现的复杂应用系统，才需要编写模块。 模块有两种类型：标准模块和类模块。,Access用
16、户界面,对于一般用户来说，常用的是新建一个空数据库或打开已有的数据库文件。选定操作后，立即进入Access主窗口，并在Access主窗口中打开一个“数据库”子窗口。 Access 2000中任何具有名称的事物都是一个对象，事实上，Access数据库(.mdb)文件本身也是一个对象，即文件对象。在Access数据库中包含的对象主要有：表、查询、窗体、报表、数据访问页、宏和模块。,Access数据库的基本操作,（1）启动Access （2）打开已有的Access数据库 （3）数据库窗口简介 （4）操作数据库对象 （5）使用向导创建数据库 （6）创建一个空的数据库,三、信息系统的基本概念,信息系统是
17、数据库技术最直接的应用领域，在信息技术中占有重要的地位，信息系统使全社会的信息管理、信息检索、信息分析达到了新的水平。 本节将介绍信息系统的一些基本概念，包括：信息系统的定义、分类、信息系统设计和开发、技术和工具等。,信息系统基础,信息系统（Information System，简记为 IS）是一个由人员、活动、数据、网络和技术等要素组成的集成系统，其目的是对组织的业务数据进行采集、存储、处理和交换，以支持和改善组织的日常业务运作，满足管理人员解决问题和制定决策对信息的各种需求。 信息系统包括信息处理系统和信息传输系统两个方面。 信息处理系统对数据进行处理，使它获得新的结构与形态或者产生新的数
18、据。,常用的信息系统,从信息处理的深度来区分信息系统基本可分为四大类，即 事务信息处理系统 信息检索系统 信息分析系统 专家系统。,1事务信息处理系统,事务信息处理系统是指利用计算机对工商业、社会服务性行业等中的具体业务进行处理的信息系统。这类系统的逻辑模型虽然不同，但基本处理对象都是事务信息。 它要求具有较强的实时性和数据处理能力，而较少使用数学模型。例如，商场管理中的进货信息、销售信息、库存信息；学校教务管理中的学生信息、课程信息、选课信息等，均属于这类系统。,2信息检索系统,信息检索系统包含组织和检索两大子系统，组织子系统是对输入到文档集中的原始数据进行预处理和结构化，按照信息检索的要求
19、对原始数据进行组织，形成元数据库、文档库、媒体库和特征库，从这些库中建立的索引，有效地支持快速的搜索处理。 检索子系统根据用户的信息查询的要求，对文档集进行信息搜索，并把结果返回给用户，它主要包括用户的查询接口和搜索引擎模块。,3信息分析系统,信息分析系统是一种高层次的信息系统，为管理决策人员掌握企事业单位运行规律和趋势，制订规划、进行决策的辅助系统。 信息检索系统是对原始信息作简单的加工后提供检索服务的系统，而事务信息处理系统是对原始信息存储和利用的系统，它们基本上均停留在信息的表层，并未对这些信息进行深层次的处理，这些信息只适应单位中操作和管理人员的应用需求。,4专家系统,专家系统属于人工
20、智能的一个发展分支，并且运用于医疗、军事、地质勘探、教学、化工等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益。现在，专家系统已成为人工智能领域中最活跃、最受重视的领域。 专家系统就是一种在特定领域内具有专家水平解决问题能力的程序系统。它能够有效地运用专家多年积累的有效经验和专门知识，通过模拟专家的思维过程，解决需要专家才能解决的问题。,信息系统的发展趋势,1系统集成化 由于计算机网络、分布式处理和分布式数据库系统的发展，有可能在更大范围内共享信息资源。 应用也迫切要求将多个单位或部门的信息系统集成起来，甚至建立全球性的信息系统，以提高信息系统的效率、效能和效益。集成是信息系统发展的方向，也是一个复杂和
21、困难的问题。,2结构分布化,由于要求信息系统在大范围内进行集成，而信息源和用户一般在地理位置上总是分散的。这需要计算机网络、分布式处理和分布式数据库等技术的支持。 在分布式信息系统中，用户不但可以共享包括数据在内的各种计算机资源，而且还可以在系统的支持下，合作完成某项任务。信息系统在这方面的功能称为计算机辅助协同工作。在今后的信息系统中，辅助协同工作可望成为基本功能之一。,3信息多媒体化,信息多媒体化既是计算机科学与技术发展的趋势，也是信息系统应用的需求。信息多媒体化可以扩大其应用领域和提高其服务质量。 多媒体的基本技术已经成熟并实用化，但要实现信息系统的多媒体化，还需解决诸如多媒体数据库、多媒体数据处理及其语言、高级人机交互等技术。,4功能智能化,目前的信息系统的智能化水平不高，基本上以事务性操作为主，只能被动地处理用户提交的任务，而不能主动地向用户提供信息服务，一般的信息系统缺少推理功能。 未来的信息系统应该既是数据密集型的，又是知识密集型的，具有知识获取、知识管理以及推理等功能，可以提供诸如提示、报警、自动跟踪记录和统计、专人或专题请报服务、预测和规划、决策和咨询等服务。,