数据库、数据仓库与数据挖掘优质PPT.pptx

1、管理人员则利用信息控制企业各项经营活动并作出决策。组织数据的逻辑存储结构，将逻辑存储结构转换成计算机物理存储结构，以及根据需要准确、迅速地存取数据等，这些问题都是数据管理技术的主要研究内容。数据管理是管理活动的最基本内容，也是管理信息系统的基本功能。它一般不涉及复杂的数学计算，但要求处理的数据量很大，因此，进行数据管理时需要考虑以下几个方面的问题:数据以何种方式存储在计算机中？采用何种数据结构能有利于数据的存储和取用？采用何种方法从已组织好的数据中检索数据？数据管理技术的发展阶段随着计算机硬件和软件技术的发展，以及应用的需求拉动，数据管理技术的发展经历了三个阶段：人工管理阶段（20世纪50年代

2、中期以前）文件系统阶段（50年代后期到60年代中期）数据库系统阶段（60年代后期开始）人工管理阶段产生的背景应用需求：科学计算硬件水平：无直接存取存储设备（硬盘等）软件水平：没有操作系统处理方式：批处理应用程序应用程序1数据文件数据文件1应用程序应用程序2应用程序应用程序3数据文件数据文件2数据文件数据文件3用户用户用户用户用户用户人工管理阶段特点无数据管理及完全分散的方式数据的管理者：应用程序，数据不保存数据面向的对象：某一应用程序 数据的共享程度：无共享、冗余度极大数据的独立性：不独立，完全依赖于程序，修改数据必须修改程序。数据的结构化：无结构数据控制能力：程序员必须自行设计数据的组织方式

3、。文件系统阶段产生的背景应用需求：科学计算、管理硬件水平：磁盘、磁鼓软件水平：有文件系统处理方式：联机实时处理、批处理应用程序应用程序 1应用程序应用程序 2应用程序应用程序 n数据文件数据文件 1数据文件数据文件 2数据文件数据文件 n.操作系统操作系统文件系统文件系统文件系统阶段特点面向应用的数据管理功能数据的管理者：文件系统，数据可长期保存数据面向的对象：某一应用 数据的共享程度：共享性差、冗余度大数据的结构化：记录内有结构，数据的结构是靠程序定义和解释的；整体无结构，文件间是独立的。数据的独立性：独立性差，数据的逻辑结构改变必须修改应用程序。数据控制能力：应用程序自己控制文件系统阶段的

4、不足数据冗余度大。文件系统中文件基本上对应于某个应用程序，数据仍是面向应用的，不同应用程序所需数据有部分相同时，仍需建立各自的数据文件，不能共享，数据维护困难，一致性难以保证。数据与程序独立性仍不高。文件是为某一特定应用服务的，系统不易扩充。一旦数据逻辑结构改变，就必须修改文件结构的定义及应用程序；应用程序的变化也将影响文件的结构。因而文件仍不能反映现实世界事物之间的联系。数据库系统阶段产生的背景应用背景：大规模管理硬件背景：大容量磁盘软件背景：有数据库管理系统处理方式：联机实时处理、分布处理、批处理应用程序应用程序1应用程序应用程序2应用程序应用程序3DBMS中央中央数据库数据库用户用户用户

5、用户用户用户数据库系统阶段的特点面向全组织的复杂数据结构。数据库描述了整个组织数据之间的联系，数据的结构用数据模型描述，无需程序定义和解释。数据冗余度小。高度的物理独立性和一定的逻辑独立性。由DBMS统一管理和控制数据的安全性（Security）保护数据的完整性（Integrity）检查并发（Concurrency）控制数据库恢复（Recovery）4.2 数据库系统基本概念数据库是信息的集合，它能按照信息的逻辑结构对其进行组织与存取。数据库具有较小的数据冗余，可供多个用户共享，具有较高的数据独立性，具有安全控制机制，能够保证数据的安全、可靠，允许并发地使用数据库，能有效、及时地处理数据，并能

6、保证数据的一致性和完整性。数据库系统结构DBMS如Oracle、Sybase、SQL Server等。数据库语言数据库语言数据库管理控制程序数据库管理控制程序数据库服务程序数据库服务程序查询工具查询工具报表工具报表工具.应用程序应用程序应用程序应用程序数据库管理系统（数据库管理系统（DBMSDBMS）应用应用数数据据库库引引擎擎数据库数据库DBMS的功能数据库定义功能定义数据库中数据的结构、数据完整性约束条件和安全性控制条件，并将所定义的内容保存到数据字典中。数据库管理功能管理数据库的内部组织，执行用户存取权限控制、并发控制和数据完整性检查。数据库访问功能按用户要求，执行对数据库数据的查询与增

7、、删、改操作；数据的授权访问等。子模式子模式/概念模式概念模式映射映射A物理模型（内模式）物理模型（内模式）用户用户A用户用户B用户用户D用户用户E外模式外模式1（子模式（子模式1）外模式外模式2（子模式（子模式2）概念模型（模式）概念模型（模式）DBMSOS子模式子模式/概念模式概念模式映射映射B模式模式/内模式映射内模式映射用户视图DBA视图系统程序员视图保证了数据与程序的逻辑独立性保证了数据与程序的物理独立性数据视图常见的DBMS个人数据库个人数据库dBase、FoxBASE、FoxPro、Access企业数据库企业数据库MS SQL ServerOracleSybaseDB2免费数据库

8、免费数据库MySQLPostgres4.3 数据模型数据模型用来描述数据之间的关系。概念模型：着重于数据之间的逻辑联系。E-R（实体联系）模型对象模型存储模型：更强调存储效率。层次模型层次数据库网状模型网状数据库关系模型关系数据库对象模型面向对象数据库E-R模型E-R模型有三个基本元素，即实体、实体之间的联系和属性，它们分别用矩形框、棱型框和椭园形框表示，并且将对应的名字填入框内以作标识，将参与联系的实体用线段连接，并标上联系的数量。实体之间的联系班级班级班级班级-班长班长班长班长111:1联系联系课程课程选修选修学生学生mnm:n 联联系系班级班级组成组成学生学生1n1:n 联系联系E-R模

9、型例子选修选修学号学号系别系别课程名课程名选修课选修课主讲老师主讲老师成绩成绩姓名姓名学生学生课程课程MN关系模型关系模型具有较为坚实的理论基础（关系代数）。关系：有应用语义的二维表，表中的每一行描述事物或事物一部分状态的数据，表中的每一列描述事物的某个特征。属性：二维表中的一列就是关系模式中的一个属性。表中的每一个属性必须是基本类型。表中的每一列的所有值必须是同类型、同语义的。属性都有取值范围。表中的每一列都必须有唯一的名字，列在表中的顺序是无关的。一个关系的例子六条记录四个属性四个属性候选关键字候选关键字主关键字主关键字关键字和外部关键字 97832 郑郑 国国 兴兴 446-7987 岷

10、江南路岷江南路69号号 67098 孙孙 大大 明明 239-7101 东方花园东方花园1932号号 47952 李李 平平 237-2310 桃园小区桃园小区A幢幢3号号 47857 张张 东东 升升 237-6871 长江路长江路132号号 顾客标识号顾客标识号姓姓 名名电电 话话地地 址址Customer 关系关系 47952 47812 41497 41797 47952 43711 41497 41797 97832 11112 31197 31397顾客标识号顾客标识号影影 碟碟 号号租赁日期租赁日期归还日期归还日期Video Rental 关系关系 47812 未来世界未来世界

11、科科 幻幻 457 1 3.00 47811 笑傲江湖笑傲江湖 武武 侠侠 457 1 3.00 43711 英雄本色英雄本色 枪枪 战战 381 2 3.00 23561 射雕英雄传射雕英雄传 武武 侠侠 235 2 1.50 11112 星球大战星球大战 科科 幻幻 457 2 3.00 11111 虎口脱险虎口脱险 喜喜 剧剧 457 2 3.00影碟号影碟号名名 字字类类 型型经销商代码经销商代码天天 数数 租价（元）租价（元）Video 关系关系关关 键键 字字外部关键字外部关键字4.4 关系型数据库表（Table）表是数据存储的最主要、最基本的单位。数据库可以有多张表组成，这些表之

12、间存在一定的关系。表对应数据库的模式，表由行（对应记录）和列（对应属性）组成。视图（View）视图是用户看到的数据，它提供了数据的逻辑独立性。存储过程是一段代码块，它封装了复杂的数据操作命令，提供了代码共享功能，并提高了数据操作的速度。触发器（Trigger）触发器主要用于实现复杂的商业规则或复杂的完整性约束，它是由数据的操作而自动引发执行的代码段。索引用于加快数据的查询速度。约束约束用于保证数据的完整性，它包括实体完整性、引用完整性和用户定义完整性。目的是保证数据库中存储的数据是正确的数据。数据的完整性关系的完整性是指关系中数据值与其描述的应用对象实际状态保证一致的约束条件。实体完整性指关系

13、中的主关键字不能为空，且主关键字的值不能相同，保证主关键字能唯一地标识关系中的每个元组。引用完整性指不允许引用数据库中不存在的外键数据，外键（或叫外部关键字）是指一个表中的某个属性是另一个表的主关键字。用户定义完整性规定了属性的值必须是域中的值。如性别只有男或女，年龄只在0150等。学生情况表课程表学生选课表主关键字主关键字关系的完整性举例v选课表中不允许出现“学生”表中没有的学号，同时也不允许出现“课程”表中没有的课程号。可以通过定义外键来实现，定义修课表中的学号是学生表的外键，选课表中的课程号是课程表的外键。注意是先有主关键字值，后有外键值。学号学号姓名姓名专业专业出生日期出生日期.MG903811Peter电子商务电子商务55/10/10.MG903812John金融金融65/09/10.学号学号课程代码课程代码修读时间修读时间课程类型课程类型成绩成