04_數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)倉庫(信息系統(tǒng),上海財(cái)經(jīng)大學(xué)劉鵬)

1、第四章 數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)倉庫,第一節(jié) 數(shù)據(jù)管理 第二節(jié) 數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)環(huán)境 第三節(jié) 關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型 第四節(jié) 數(shù)據(jù)庫的建立 第五節(jié) 數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘 第六節(jié) 高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)和高級數(shù)據(jù)庫應(yīng)用,第一節(jié) 數(shù)據(jù)管理,數(shù)據(jù)組織的層次 實(shí)體、屬性和關(guān)鍵字 數(shù)據(jù)管理的傳統(tǒng)方法 數(shù)據(jù)管理的數(shù)據(jù)庫方法,數(shù)據(jù)組織的層次,數(shù)據(jù)按照層次方式進(jìn)行組織 由位、字節(jié)、字段、記錄、文件和數(shù)據(jù)庫組成 位（Bit） 位是計(jì)算機(jī)中最小的數(shù)據(jù)單位，其值為0或1，是一個(gè)二進(jìn)位，表示一個(gè)導(dǎo)通或未通的電路。 字節(jié)（Byte） 字節(jié)是由若干位組成的，代表一個(gè)字符。字符是信息的最基本構(gòu)架,數(shù)據(jù)組織的層次,字段（Field）。 多個(gè)字符組成

2、一個(gè)詞或者一個(gè)完整的數(shù)字（如人名或年齡）， 字段是數(shù)據(jù)的最小單位，它不能再分成有意義的單位 記錄（Record） 由與某個(gè)特殊對象或活動(dòng)有關(guān)的所有字段組成。 文件（File） 同一類型的所有記錄組成一個(gè)文件 文件就是與某個(gè)特定主題相關(guān)的數(shù)據(jù)記錄的集合,實(shí)體、屬性和關(guān)鍵字,實(shí)體entity 實(shí)體是所收集的數(shù)據(jù)相關(guān)的一類事物，可以是物，人，實(shí)際的東西，或者具體的東西 員工 庫存 客戶 訂單 教室,實(shí)體、屬性和關(guān)鍵字,屬性Attribute 屬性是試題的某一方面的特征 學(xué)生的姓名、學(xué)號、年齡、性別成績是學(xué)生的屬性 庫存號、說明、現(xiàn)有數(shù)量、在倉庫中的位置等是庫存的屬性,實(shí)體、屬性和關(guān)鍵字,關(guān)鍵字 Pr

3、imary Key 關(guān)鍵字是用來識別記錄的一個(gè)或一組數(shù)據(jù)項(xiàng)，是識別記錄和文件中查找記錄的標(biāo)志 學(xué)生文件中的學(xué)號，產(chǎn)品文件中的產(chǎn)品號，訂單文件中的訂單號 輔助關(guān)鍵字 Secondary Key 不能唯一表示一個(gè)記錄的字段,數(shù)據(jù)管理的傳統(tǒng)方法,利用文件管理數(shù)據(jù) 為每個(gè)應(yīng)用程序分別創(chuàng)建和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)管理方法都稱為傳統(tǒng)方法,數(shù)據(jù)管理傳統(tǒng)方法的不足,數(shù)據(jù)冗余大 冗余是指在多個(gè)數(shù)據(jù)文件中重復(fù)出現(xiàn)相同的數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)與程序獨(dú)立性不高 數(shù)據(jù)文件和維護(hù)它的相關(guān)程序之間過分依賴,數(shù)據(jù)管理的數(shù)據(jù)庫方法,數(shù)據(jù)庫是邏輯相關(guān)的記錄和文件的集合。 把先前提及的所有存儲(chǔ)在獨(dú)立文件中的記錄歸并在一個(gè)數(shù)據(jù)庫內(nèi)，以便讓不同的應(yīng)

4、用程序存取。 儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)既獨(dú)立于使用它的計(jì)算機(jī)程序，也獨(dú)立于存儲(chǔ)它的外部存儲(chǔ)器的類型,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),Database Management System，DBMS 在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，應(yīng)用程序不能直接從存儲(chǔ)介質(zhì)獲得所需的數(shù)據(jù)。它必須先將請求提交給DBMS，由DBMS負(fù)責(zé)從存儲(chǔ)介質(zhì)檢索數(shù)據(jù)并提供給應(yīng)用程序使用,基于數(shù)據(jù)庫方法的優(yōu)點(diǎn),減少數(shù)據(jù)冗余，更有效利用存儲(chǔ)空間并增強(qiáng)數(shù)據(jù)的完整性。也為組織提供了更大地利用數(shù)據(jù)的靈活性。 兩個(gè)文件中的數(shù)據(jù)放在了同一個(gè)數(shù)據(jù)庫，可以多種方法定位數(shù)據(jù)并獲得要處理的數(shù)據(jù) 共享數(shù)據(jù)和信息資源,第二節(jié)數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)環(huán)境,數(shù)據(jù)庫及其特征 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 數(shù)

5、據(jù)庫查詢語言 數(shù)據(jù)的邏輯視圖和物理視圖,數(shù)據(jù)庫及其特征,數(shù)據(jù)庫的定義 數(shù)據(jù)庫（Database）是一個(gè)信息的集合，在這個(gè)集合中可以按照信息的邏輯結(jié)構(gòu)對其進(jìn)行組織與存取。 數(shù)據(jù)庫由兩部分組成 信息本身 信息的邏輯結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)庫特征,信息的集合,數(shù)據(jù)庫特征,邏輯結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)字典包含信息的邏輯結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)庫的特征,信息中的邏輯聯(lián)系 建立信息間的聯(lián)系或關(guān)系意味著找出文件之間的相互關(guān)系. 主關(guān)鍵字 數(shù)據(jù)庫文件中的一個(gè)字段,唯一描述一個(gè)記錄 產(chǎn)品文件中的產(chǎn)品ID,供應(yīng)商文件中的供應(yīng)商編號 外部關(guān)鍵字 一個(gè)文件中的主關(guān)鍵字出現(xiàn)在另一個(gè)文件中就是外部關(guān)鍵字,比如產(chǎn)品文件中的供應(yīng)商文件,數(shù)據(jù)庫的特征,內(nèi)在的完整性約束

6、 完整性約束是保證信息質(zhì)量的一種規(guī)則 比如 產(chǎn)品ID不能重復(fù) 產(chǎn)品文件中的供應(yīng)商ID不應(yīng)該是供應(yīng)商文件中沒有的供應(yīng)商ID,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),Database Management System 是一組軟件,允許組織集中并有效地管理數(shù)據(jù)以供應(yīng)用程序訪問 相當(dāng)與應(yīng)用程序和物理數(shù)據(jù)文件之間的接口,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的組成,數(shù)據(jù)定義語言 數(shù)據(jù)操作語言 數(shù)據(jù)字典,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)組成,數(shù)據(jù)定義語言 描述數(shù)據(jù)庫內(nèi)容和結(jié)構(gòu)的正式語言 數(shù)據(jù)操作語言 操作數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),提供了一組提取數(shù)據(jù)的命令 數(shù)據(jù)字典 自動(dòng)生成或者手工生成的文件，用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)元素的定義和特性。如用途,物理表現(xiàn),所屬關(guān)系,授權(quán)和安全.被動(dòng)的,主動(dòng)的,

7、數(shù)據(jù)庫查詢語言,屬于數(shù)據(jù)操作語言 自然語言 自然語言查詢命令 LIST THE NAMES AND ADDRESSES OF ALL SUPPLIERS WHO LIVE IN SHANGHAI QBE Query By Example 通過拖曳數(shù)據(jù)項(xiàng)等方法來查詢數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)庫查詢語言,SQL Structured Query Language 結(jié)構(gòu)化查詢語言標(biāo)準(zhǔn) 利用SQL可以查詢不同數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)下的數(shù)據(jù). 基本形式 SELECTFROMWHERE,數(shù)據(jù)視圖和邏輯視圖,DBMS把數(shù)據(jù)的邏輯視圖和物理視圖分開 邏輯視圖以最終用戶所使用的直觀的方式來顯示數(shù)據(jù) 物理視圖則顯示了數(shù)據(jù)的實(shí)際組織形式以

8、及它在物理存儲(chǔ)介質(zhì)上的結(jié)構(gòu) 一個(gè)物理視圖可支持多個(gè)邏輯視圖 DBMS使用專門的數(shù)據(jù)庫管理軟件，使得物理數(shù)據(jù)庫可用于不同應(yīng)用程序所需的不同的邏輯視圖,第三節(jié) 關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型,四種數(shù)據(jù)庫模型 層次型 網(wǎng)狀型 關(guān)系型 目前使用最為廣泛 面向?qū)ο?關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型,利用一系列的二維表或文件存儲(chǔ)信息. 在關(guān)系模型中,每個(gè)二維表都描述一種關(guān)系. 關(guān)系是表的數(shù)學(xué)術(shù)語 每一個(gè)表或關(guān)系所保存的信息都與一個(gè)特定的實(shí)體有關(guān). 二維表使描述信息間的關(guān)系十分便利,容易處理二維表所包含的信息. 可以靈活地查詢數(shù)據(jù)庫和建立報(bào)表,關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型,可以靈活地查詢數(shù)據(jù)庫和建立報(bào)表 查詢單個(gè)表和多個(gè)表 不必建立數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的所有連接,

9、隨時(shí)可以建立,第四節(jié) 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的建立,確定實(shí)體和關(guān)鍵字 確定實(shí)體之間聯(lián)系 利用E_R圖得到關(guān)系 為每個(gè)關(guān)系確定信息(字段) 用數(shù)據(jù)定義語言創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫,學(xué)生修課管理,學(xué)生選修樣本報(bào)表,確定實(shí)體和關(guān)鍵字,三個(gè)實(shí)體 學(xué)生 專業(yè) 課程 關(guān)鍵字 學(xué)號 專業(yè)號 課程號,確定實(shí)體之間的聯(lián)系-畫實(shí)體聯(lián)系圖,實(shí)體聯(lián)系圖(Entity-Relationship Diagram, E-R圖) 矩形表示實(shí)體 菱形表示實(shí)體之間的聯(lián)系 直線表示連接 1代表出現(xiàn)一次,M代表多次,確定實(shí)體之間的聯(lián)系-畫實(shí)體聯(lián)系圖,確定實(shí)體之間的聯(lián)系-畫實(shí)體聯(lián)系圖,先畫上矩形 填上實(shí)體名 判斷是否有聯(lián)系 有聯(lián)系畫上菱形,判斷聯(lián)系是1還是M,

10、利用E-R圖得到關(guān)系,將每一個(gè)實(shí)體都轉(zhuǎn)化為一個(gè)關(guān)系 學(xué)生、課程、專業(yè) 將每一個(gè)多對多的聯(lián)系都轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系聯(lián)系的名稱為關(guān)系的名稱 選修 將每一個(gè)一對多的聯(lián)系都轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系 分配 合并具有相同關(guān)鍵字的關(guān)系：學(xué)生與分配合并,為每個(gè)關(guān)系確定信息（字段,確保每個(gè)關(guān)系中所含的信息確實(shí)處于正確的關(guān)系之中 這組信息只依賴于所屬關(guān)系的主關(guān)鍵字 專業(yè)名稱 信息不能從其他的信息中派生出來,用數(shù)據(jù)定義語言創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫,根據(jù)前面四步的結(jié)果來，運(yùn)用數(shù)據(jù)定義語言來創(chuàng)建關(guān)系,第五節(jié) 數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘,數(shù)據(jù)往往放在不同的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中 數(shù)據(jù)難以收集 數(shù)據(jù)倉庫是通過集成企業(yè)的關(guān)鍵運(yùn)行數(shù)據(jù)，產(chǎn)生一致的、可靠的、易于訪問的數(shù)據(jù)形式,數(shù)據(jù)倉庫,數(shù)據(jù)倉庫（Data Warehouse）是信息的邏輯集合，這些信息來自于許多不同的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫，并用于支持企業(yè)的分析活動(dòng)和決策任務(wù),數(shù)據(jù)倉庫,數(shù)據(jù)倉庫的特征 數(shù)據(jù)倉庫將來自于不同數(shù)據(jù)庫的信息結(jié)合在一起 數(shù)據(jù)倉庫是多維的 包含若干層的行列 數(shù)據(jù)字典：信息的邏輯結(jié)構(gòu)、信息的來源和處理方式 數(shù)據(jù)倉庫支持決策而不是事務(wù)處理 聯(lián)機(jī)分析處理（OLAP) 聯(lián)機(jī)事物處理(OLTP,數(shù)據(jù)挖掘工具,Data Mining T