五章信息处理与数据库技术.ppt

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1、第五章 信息处理与数据库技术,问题的提出： 什么是信息？信息有什么特征？ 在没有计算机的情况下，我们是如何来管理自己的资料信息的？财务是如何管理单位帐目的？,第五章 信息处理与数据库技术,学习目的和要求： 1.了解信息系统的有关概念和信息处理的一般方法和过程 2.理解信息系统开发、管理过程中与数据库技术的关系 3.知道数据库技术在计算机应用方面的重要地位 3.理解计算机在数据存储中数据逻辑结构和实际数据物理存储结构的联系 4.熟悉数据库技术应用的广泛性和重要性 5.知道数据库技术发展的趋势,5.1 信息系统概述,信息的定义：信息是经过加工后的数据，或者说是数据加工后的结果。它对接受者有用，对决

2、策或行为的发生有实现的或潜在的价值。 1、信息是客观世界中各种事物的特征反映。客观世界中的任何事物都在不停的运动和变化，呈现出不同的特征，经数据加工后的信息反映了事物的有关属性和状态，如时间、地点、程度等等。,2、信息是可以通信的。这里的通信是广义上的信息传播，可以是人类发明的各种通信形式，也可以是大自然本身所固有的信息传播形式，像春天万物复苏的信息就是大自然本身的造化。 3、信息形成知识和知识发现。这是对我们人类而言的。所谓知识反映客观世界中事物的各种信息进入我们大脑，对神经细胞作用后所留下的痕迹，是对客观世界事物规律性的认识和总结。,信息的属性 事实性。事实性是信息的核心价值，是信息的第一

3、属性。不符合事实性的信息不仅没有价值，还会产生误导。 时效性。信息的实时接收与其效用的大小是直接关联的，过时的信息没有价值的。 传输性。信息可以通过各种方式进行传输和扩散。信息的传输可以加快资源的传输。 共享性。信息可以共享，但不存在交换。我们平时说的交换信息实际上是信息共享。 不完全性。这是由于客观事物的复杂性和人们认识的局限性所决定的。所以，在收集数据时不要求全，而是要抓主要的，舍去次要的这样才能正确地使用信息。 层次性。这也是由于人们认识的不同而导致对信息价值判断、需求不同而不同。特别是在管理信息系统中更为明显，可以分为战略信息、战术信息和作业信息等。,信息的度量 信息量一个与接收主体有

4、关的量。 根据申农（Shannon）对信息量的定义: 这里xi 表示x的第i个状态，p(xi)代表出现第i个状态的概率。 H（xi）表示为消除对事件x的不确定性程度所需的信息量，单位是bit,信息系统的定义：信息系统（Information System,简记为IS）。一般指的是人造系统。所谓信息系统是人们为了进行有效的管理建构的完成数据收集、传输、储存、加工、维护和使用的人机系统，主要是由人和计算机网络系统组成。 几种常见的信息系统 事务处理信息系统 管理信息系统（简称MIS） 决策支持系统 数据挖掘系统 信息处理与数据库技术,5.2 数据库概论,数据模型,层次模型,网络模型,关系模型,数据

5、库的三级结构,概 念 视 图,存 贮 视 图,用户视图,用户视图,用户视图,用户级,概念级,内部级,数据库体系结构,内层：直接与硬件交互的数据库管理软 件， 它决定了数据存储在存储设备的实际位置。 概念层：定义数据的逻辑视图。在这层中定义了数据模型和模式图表，数据库管理系统的主要功能都在这一层。管理系统将来自数据内部的视图转化为用户的外部视图，起一个中介作用，使用户不直接与内层打交道。 外层：直接与用户交互的接口。本层将来自概念层的数据转化为用户所熟悉的格式和视图。,Database architecture,数据库管理系统,数据库管理系统（DBMS）,硬件 软件 数据 用户 最终用户 应用程

6、序 规程,数据库管理系统（DBMS）,数据库建库的要求,良好的共享性。 数据冗余最少 数据的一致性要求 实施统一的管理控制 数据独立 减少应用程序开发与维护的代价 统一安全、保密和完整性要求。 良好的用户界面和容易操作性,数据库系统的组成,应用程序 1,应用程序 m,应用程序 2,集成数据库管理软件,DBMS （数据库管理系统）,OS,D,B,应用程序员,系统维护员,DBA 数据库管理员,用户,用户,用户,用户,应用程序子 模 快,模 式,DBMS,OS,D B,存贮模式,系统缓冲区,存取数据库的过程,3,2,7,8,6,5,4,应用程序A 状态 工作区,5.3 信息系统开发的一般方法与步骤,

7、三个世界的抽象模型,现 实 世 界,信 息世 界,计算机 世 界,物质系统,信息系统,数据库系统,ER图及其作用,教 师,学 生,课 程,S#,Name,age,TS,TC,SC,Teacher,Student,Course,T#,TN,TD,TG,S#,SN,SD,SA,C#,CN,PC,实体表示,属性表示,联系表示,实体与其属性的连接,教师号 姓名 系列 教研室 学号 姓名 系别 年龄 课程号 课程名 预修课号,Student,Teacher,TS,S#,SN,SD,SA,T#,TN,TD,TG,SC,TS,Course,S#,CN,PC,联系与实体集间的联连,统一建模语言（UML）,信息

8、系统开发步骤,1可行性分析 2信息系统规划阶段 3信息系统分析阶段 4信息系统设计阶段 5信息系统开发实施阶段 6信息系统测试阶段 7信息系统安装调试阶段 8信息系统试运行阶段 9信息系统运行维护阶段 10信息系统更新阶段,信息系统开展的方法与步骤,系统的方法 ：系统方法的要点归结起来就是应用系统的思想、数学方法和计算机技术的有机的结合。系统的思想就是把研究对象作为一个整体，既考虑信息系统的一般特性，也考虑种类信息的个性，并应用定量分析的方法，即数学的方法来研究系统的结构，建立起数学模型和运行模型，应用计算机技术进行模拟，以实现系统的最优化，实现对现实世界较精确的描述。在数学与计算机技术的结合

9、上往往最终都归结到数据库的研制开发上。 系统的开发中要按“三维结构”即时间维、逻辑维和知识维组成的立体结构进行：,时间维又划为7个阶段来进行 规划阶段：对系统进行定义、确定系统目标，制定开发规划和策略。 制定方案提出具体实施方案。 研制阶段：实现系统的研制方案。 试运行阶段：将研制结果投入试运行。 安装调试阶段：将整个系统安装好，拟定运行维护规范和运行计划。 运行阶段：按预期目标运行系统。 更新阶段：改进旧系统，使之成为新系统。,逻辑维是指系统开发过程中每个阶段所经历的步骤。分为7个步骤： 问题确定：通过收信数据、弄清问题的症结，确定这个阶段应该解决的问题。 确定目标及评价标准，即确定解决问题

10、应该达到的目标以及对阶段成果进行验证的标准。 系统综合：研究达到目标的各种方案和策略。 系统分析：通过建模，推断可供选择的各种方案的可能结果。 最优化：对各种方案的可能结果进行比较分析，求出最优的系统方案。 系统决策：在系统最优方案中进行选择，做出最后决策。 计划实施：将决策方案付诸实施。,知识维是指完成各阶段、各步骤所需的知识。这里涉及的是多学科知识的应用，包括工程知识、数学知识、社会科学、行为科学、控制论、计算机技术、通信技术、法律等。 信息系统在进行了充分的可行性研究调查之后，开发步骤也就是按照霍尔提出的方法在“三维空间”中展开，当然这是一个要经历多次反复的复杂的过程。,信息系统开发中要

11、注意的方面（1）,1、数据的采集和数据的审核和数据的处理是整个信息系统开发的核心。必须采集到是够多的数据、并保证数据来源的可靠性，整个信息系统的设计上必须是关于以数据分析处理为主要技术手段，确保数据在信息系统中的核心地位。 2、数据模型的稳定性与处理数据的多变性。 3、用户参与开发的原则。 4、严格区分工作阶段，每个阶段规定明确的任务和所应取得的成果。特别是要给规划、设计方案以充分的时间、考虑充分。技术型人才往往会犯忽视方案规划设计，急于编程的倾向，这往往带来返工造成更大的人力，时间资源的浪费。,信息系统开发中要注意的方面（2）,5、按系统的观点，自顶向下地完成研制工作。任何问题的解决都要从全

12、局出发，从高层入手，从宏观到微观的解决过程。 6、充分考虑变化的情况。瞬息万变的市场需求的影响，在任何一个阶段上都有可能必须做出调整，这在开发中是必须有充分的准备和技术上的对策。 7、重视开发文档的规范化管理。这是保证信息系统开发能连续进行的根本保证。文档资料记录了开发人员的思维过程，记录了开发的轨迹，是系统开发人员与用户交流的媒介，也是开发人员之间交流的纽带。规范文档的建立、归档、存档工作是保证系统开发不因人员变动，而使开发工作陷于被动的基础性工作，应以高度的重视。,*关系型数据库简介（RDBMS）,关系：关系就是二维表。在关系型数据库中，它的数据外部视图就是关系或表的集合。 但数据的存储并

13、不是以表的形式存储，数据的物理存储与数据的逻辑组织方式毫无关系。 名称：在关系数据库中，每一种关系都有唯一的 名称。 属性：表（关系）中的每一列都称为属性，属性是表的头。 元组：表（关系）中的每一行叫元组。元组定义了一组属性值。元组（行）的总数称为关系的基数,Relation,关系的操作,插入,(Insert operation),删除,(Delete operation):,更新,（Update operation）,选择,Select operation,投影,Project operation,连接,（Join operation）,并,（Union operation）,交,（Inte

14、rsection operation）,差,（Intersection peration）,5.4数据库管理系统（DBMS）软件,数据库管理系统（DBMS）的功能 （1）数据库定义功能。包括全局逻辑数据结构定义、局部逻辑数据结构定义、存储结构定义、保密定义和信息格式定义。 （2）数据库管理功能。包括系统控制、数据存取及更新管理、数据完整性及安全控制和并发控制等。当然这些控制功能的实现是在计算机操作系统的支持下实现的。 （3）数据库建立和维护功能。包括了数据库的建立、更新、再组织、结构维护、恢复及性能监视等。 （4）通信功能。通过计算机操作系统和网络通信协议的支持，实现数据库网络操作有关的通信。

15、,数据库管理系统软件的组成 （1）数据定义语言。用于定义数据库的结构，定义记录中每一个字段的名字、字段长度和字段类型。 （2）数据操作语言。包含用户和数据库管理人员（DBA）操作和使用数据库的所有操作命令。用户和管理人员可以通过这些命令实现对数据库的访问和管理。常用的命令有查看数据、添加新记录、删除记录、对记录进行排序和改变记录结构等。有关的命令的使用和使用范围都由授权所决定，以确保数据的一致性、完整性和数据库的安全性。 （3）查询语言。用户在使用数据库时可以根据自己的要求条件查询自己所关心的数据。当前，最流行的查询语言是结构化查询语言（SQL）。 （4）报告生成器。用于帮助用户设计和生成打印

16、格式的报告和图表。,结构化查询语言（SQL）:SQL是用于关系数据库的标准化语言。它是一种描述性语言，在使用时只需声明它，而无需编写详细的程序。 常用的查询简单语句 插入操作 删除操作 更新操作 选择操作 投影操作 连接操作 并操作 交操作 差操作,5.4 数据库管理系统软件与开发工具软件简介,语句的组合操作 例：查询所有的列 USE pubs GO SELECT* FORM authors ORDER BY au_lname 这段语句组合是对数据库pubs 中的表authors进行所有列的查询，结果是列出authors的所有的列数据,ORACLE系统 ORACLE关系数据库系统是美国ORAC

17、LE公司生产的产品，于1979年推出了采用SQL语言作为其数据库语言在小型机上运行的第二版本；其后又经不断完善推出了包括能在微机上运行的一系列版本。目前，广泛使用的是具有智能化的数据库系统ORACLERDBMS第八版。 ORACLE系统它具有如下优点： （1）兼容性。由于它采取了SQL语言，它与IBM的SQL/DS与DB2完全兼容，可以直接使用在SQL/DS或DB2上编写的应用程序。 （2）可联连性。由于它可在大、小、微机上使用相同的软件，因而易于联网运行，容易实现数据传输共享数据的分布式处理功能。像ORACLE第五版SQL*STAR中的分布式RDBMS提供了多点查询与分布或目录服务；SQL*

18、Net能与多种通信网络接口联接，支持多种通信协议。所以ORACLE系统使得不同的计算机、不同网络、不同的DBMS之间构成一个统一的软件环境，允许用户共享异地甚至非ORACLEDBMS管理的数据，具有良好的可联性，这也是它被广泛使用的重要原因之一。,（3）可移植性。ORACLE可以在多种机型、众多的操作系统支持下工作。它是用C语言编写的，真正与机器有关的代码只占约4%。因此，对不同的操作系统来说移植是很方便的。另外它在RDBMS的外层提供了许多软件开发工具，而且对不同的机器这些软件工具都是相同的，所以在一种机器上基于ORACLE开发的应用软件很容易地移植到另一种装有ORACLE系统的机器上。 （

19、4）便于应用性。ORACLE系统从设计上为应用开发人员着想，提供了一系列的开发工具，如SQLFORMS、SQL*Menu、SQL*Design、Easy*SQL等，大大地方便了应用开发人员，也有助于加快应用开发的进程。 但要注意的一点是，ORACLE系统的不同版本和不同机器操作系统下能配置的软件产品是不尽相同的，在购买时要注意到开发工具等的配套。,Delphi Delphi语言是由lnprise公司(原Borland公司)推出的可视化、事件驱动型的Windows环境下的应用程序开发工具。现在已成为与VB、VC并驾齐驱的编程语言，它具有VB编程的方便性，同时又具备VC的功能和高效。Delphi是

20、基于对象Pascal语言的可视化编程语言。对数据库编程有很强的支持能力。用它来编写数据库的应用程序，一方面编程非常灵活方便，另一方面程序运行效率非常高。它对数据库的支持主要是采取了中间件BDE（Delphi数据库引擎）设计，在对象Pascal语言和数据库访问之间架起了一座桥梁。,5.5 数据库技术的发展与其他数据库模型,分布式数据库 分割式的分布式数据库 复制式的分布式数据库 面向对象数据库 多媒体数据库技术 并行数据库技术 数据仓库技术（DW）,本章任务：,1、查阅资料：请你通过互联网或者书籍文献查找“数据库技术的发展”相关内容。 2、思考题：P138 1-6 3、撰写小论文：数据库管理系统与现代生活的关系,任务：,4.阅读教材：P133P158 5. 书面作业：P156 28 6. 上网查询常用的数据库，并列举它们的功能。 7.了解数据库技术当前的应用范围。,