examcoo-第六章-信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(詳細(xì)知識點總結(jié))(共7頁)

1、第六章 信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫一. 計算機信息系統(tǒng)：(一) 定義：使用各種先進(jìn)成熟的軟件開發(fā)工具設(shè)計維護的，以提供信息服務(wù)為主要目的的數(shù)據(jù)密集型、人機交互的計算機應(yīng)用系統(tǒng)。(二) 特點：1. 數(shù)據(jù)量大：數(shù)據(jù)一般需存放在輔助存儲器（外存）中，內(nèi)存中設(shè)置緩沖區(qū)，只暫存當(dāng)前要處理的一小部分?jǐn)?shù)據(jù)。2. 數(shù)據(jù)（絕大部分）持久：不隨程序運行的結(jié)束而消失，長期保留在計算機系統(tǒng)中。3. 數(shù)據(jù)共享(三) 結(jié)構(gòu)：1. 基礎(chǔ)設(shè)施層2. 資源管理層：1) 功能：實現(xiàn)信息采集、存儲、傳輸、存取和管理2) 主要組成：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)3. 業(yè)務(wù)邏輯層4. 應(yīng)用表現(xiàn)層：功能：通過人機交互方式，向用戶展現(xiàn)信息處理結(jié)果(四) 發(fā)展趨勢：

2、1. 信息多媒體化2. 系統(tǒng)集成化：基礎(chǔ)通信集成、數(shù)據(jù)集成、應(yīng)用集成、業(yè)務(wù)流程集成、企業(yè)與企業(yè)或部門與部門之間的集成3. 功能智能化4. 結(jié)構(gòu)分布化：計算機輔助協(xié)同工作（CSCW）：在分布式信息系統(tǒng)中，用戶共享數(shù)據(jù)等各種計算機資源，并在系統(tǒng)的支持下，合作完成某一任務(wù)（如共同決策、共同擬訂計劃、共同設(shè)計產(chǎn)品等）。二. 信息和數(shù)據(jù)(一) 數(shù)據(jù)表達(dá)了一定的內(nèi)容，即“客觀事實、概念或指令”，數(shù)據(jù)具有一定的格式，可以是數(shù)值型數(shù)據(jù)和非數(shù)值型數(shù)據(jù)，包括數(shù)字、文字、圖畫、聲音、圖像(二) 在信息處理領(lǐng)域中，信息指的是人們要解釋的那些數(shù)據(jù)的含義。(三) 信息處理的實質(zhì)是數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理的目的是獲取有用的信息。

3、(四) 信息不是把數(shù)據(jù)簡單的符號化三. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DataBase System，DBS）：(一) 定義：具有管理和控制數(shù)據(jù)庫功能的計算機系統(tǒng)(二) 特征：統(tǒng)一管理和共享數(shù)據(jù)（比文件系統(tǒng)管理更多的數(shù)據(jù)）(三) 組成： 1. 應(yīng)用程序：利用DBS資源開發(fā)的、解決管理和決策的各種應(yīng)用軟件2. 計算機支持系統(tǒng)1) 硬件：2) 軟件：DBMS、操作系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具3. 數(shù)據(jù)庫（DB）1) 定義：按一定的數(shù)據(jù)模型組織，長期存放在外存上的可共享的相關(guān)數(shù)據(jù)集合2) 要求：反映應(yīng)用單位數(shù)據(jù)本身的內(nèi)容、數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系3) 存儲內(nèi)容：A. 用戶直接使用的數(shù)據(jù)B. “元數(shù)據(jù)”：關(guān)于數(shù)據(jù)之間聯(lián)系的描述，即數(shù)據(jù)

4、的數(shù)據(jù)。4. 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）：1) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心軟件2) 基本功能有數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)庫管理等3) 數(shù)據(jù)庫的一切操作都是通過DBMS來進(jìn)行的5. 人員1) 數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）：解決系統(tǒng)設(shè)計、運行中出現(xiàn)的問題，并對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行有效管理和控制的專門機構(gòu)（或人員）2) 系統(tǒng)分析設(shè)計員3) 用戶(四) 特點：1. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化（描述數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系）2. 數(shù)據(jù)共享性高，冗余度低（零冗余做不到）3. 數(shù)據(jù)獨立于程序1) 邏輯獨立性：用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)相互獨立。系統(tǒng)中數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)改變，應(yīng)用程序不需要改變。2) 物理獨立性：用戶的應(yīng)用程序與存儲在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)相互獨立

5、，數(shù)據(jù)的物理存儲改變不影響用戶的應(yīng)用程序。4. 統(tǒng)一管理和控制數(shù)據(jù)5. 系統(tǒng)靈活利于擴充6. 具有良好的用戶接口四. 數(shù)據(jù)庫控制(一) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全性：1. 定義：指保護數(shù)據(jù)庫以防止不合法的使用所造成的數(shù)據(jù)泄露、修改或破壞。1) 安全措施：用戶標(biāo)識與鑒別（用戶名和口令）2) 訪問控制（授權(quán)）3) 審計功能（追蹤和監(jiān)視） 4) 數(shù)據(jù)加密 （加密算法）(二) 視圖的保護（數(shù)據(jù)對無權(quán)限的人隱藏）數(shù)據(jù)庫的備份和恢復(fù)1. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)使用冗余技術(shù)進(jìn)行故障的恢復(fù)2. 金融系統(tǒng)將本地數(shù)據(jù)傳輸?shù)疆惖氐臄?shù)據(jù)中心進(jìn)行備份，將有利于信息安全和災(zāi)難恢復(fù)。(三) 數(shù)據(jù)庫的完整性1. 定義：指數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)應(yīng)始終保持正確

6、的狀態(tài)，防止不符合語義的錯誤數(shù)據(jù)輸入，以及無效操作所造成的錯誤結(jié)果。2. 措施：完整性約束(四) 數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制（一致性）1. 產(chǎn)生原因：在多用戶共享數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，多個事務(wù)可能同時對同一數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，這就不可避免地發(fā)生沖突。2. 措施：封鎖、串行化技術(shù)3. 在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，應(yīng)用程序執(zhí)行操作的基本單元為事務(wù)。五. 數(shù)據(jù)模型：(一) 定義：DBS中用于數(shù)據(jù)表示和操作的一組概念和定義(二) 組成：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)約束(三) 分類（按實體集之間的不同結(jié)構(gòu)）：1. 層次模型2. 網(wǎng)狀模型3. 關(guān)系數(shù)據(jù)模型：1) 用二維表結(jié)構(gòu)表示實體集以及實體集之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型2) 信息世界中的一個實體集反映

7、在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中可以是一個關(guān)系（二維表）3) 地位：使用最為廣泛4. 面向?qū)ο竽Ｐ土? 現(xiàn)實世界對象轉(zhuǎn)換到關(guān)系數(shù)據(jù)模型：(一) 關(guān)系概念模型（結(jié)構(gòu)）1. 概述：按用戶觀點準(zhǔn)確地模擬抽象應(yīng)用單位對數(shù)據(jù)的描述及業(yè)務(wù)需求（即對應(yīng)用數(shù)據(jù)和信息建模）2. 建模工具：實體聯(lián)系方法（EntityRelationship, E R）1) 相關(guān)術(shù)語：A. 實體：客觀對象B. 屬性每個屬性的取值范圍為值域C. 實體主鍵：能夠唯一標(biāo)識實體且最常用的屬性或?qū)傩越M（如學(xué)號）D. 聯(lián)系：a) 實體集內(nèi)部聯(lián)系b) 實體集之間聯(lián)系（二元聯(lián)系）：1:1、1:n、m:n2) E-R圖：A. 矩形框?qū)嶓w集B. 菱形框聯(lián)系C. 橢圓（

8、圓形）屬性D. 加斜杠線屬性主鍵3. 建模最終目的：按計算機系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型來組織數(shù)據(jù)(二) 關(guān)系數(shù)據(jù)模型：1. 邏輯結(jié)構(gòu)：二維表 二維表=表名+元組（行）+屬性（列）2. 關(guān)系數(shù)據(jù)模式（二維表結(jié)構(gòu)）1) 定義：用關(guān)系數(shù)據(jù)模型對一個具體單位中客觀對象的實體集、屬性和聯(lián)系的結(jié)構(gòu)描述2) 一般描述形式：R（A1，A2，Ai，An）A. R為關(guān)系模式名（二維表名）B. Ai（1in）是屬性名C. 例：C（CNO，CNAME，LHOUR，SEMESTER）3. 特點：1) 對二維表的操作的結(jié)果也是二維表2) 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的存取路徑對用戶透明，簡化了程序員的編程工作，數(shù)據(jù)獨立性和安全性好。4. 關(guān)系

9、數(shù)據(jù)模型中對每個關(guān)系的限制1) 不同的屬性可有相同的值域，但必須給出不同的屬性名2) 關(guān)系中每一個屬性是不可再分的原子數(shù)據(jù)3) 關(guān)系中不允許出現(xiàn)相同的元組（即不允許出現(xiàn)重復(fù)的行記錄）4) 元組的個數(shù)可以為05) 關(guān)系中元組的次序可以任意交換（不生成新的關(guān)系）6) 關(guān)系中屬性的順序可以任意交換（不生成新的關(guān)系）5. 基本術(shù)語對照表關(guān)系模型程序員（文件系統(tǒng)）用戶關(guān)系模式文件結(jié)構(gòu)二維表結(jié)構(gòu)關(guān)系（二維表）文 件表元 組記 錄行屬 性數(shù)據(jù)項（字段）列6. 特別說明：1) （關(guān)系）數(shù)據(jù)模型VS（關(guān)系數(shù)據(jù)）模式A. 數(shù)據(jù)模型是用一組概念和定義描述數(shù)據(jù)的手段B. 數(shù)據(jù)模式是用某種數(shù)據(jù)模型對具體情況下相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)

10、構(gòu)的描述C. （關(guān)系數(shù)據(jù)）模式以（關(guān)系數(shù)據(jù)）模型為基礎(chǔ)2) 關(guān)系（數(shù)據(jù)）模式VS關(guān)系（二維表）A. 關(guān)系模式反映了二維表的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，相對穩(wěn)定B. 關(guān)系是關(guān)系模式在某一時刻的狀態(tài)，反映二維表內(nèi)容（動態(tài)變化）7. 完整性規(guī)則關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化手段之一1) 實體完整性：若屬性A為關(guān)系R的主鍵，則A不能為空值（Null）或重值。2) 引用完整性：在關(guān)系中不允許引用不存在的實體（即元組）。3) 用戶定義完整性約束七. 關(guān)系操作(一) 關(guān)系數(shù)據(jù)模型提供了關(guān)系操作的能力(二) 傳統(tǒng)的集合操作1. 并1) 二元操作（即兩個關(guān)系）2) 并相容：關(guān)系R和關(guān)系S有相同的關(guān)系模式且其對應(yīng)屬性取值同一個域。3) RS：生

11、成的新關(guān)系的元組由屬于R的元組和屬于S的元組共同組成2. 差1) 二元操作2) 并相容3) R-S：生成的新關(guān)系，其元組由屬于R，但不屬于S的元組組成3. 交1) 二元操作2) 并相容3) RS：生成的新關(guān)系，其元組由既屬于R又屬于S的元組組成4) 關(guān)系的交可以用差來表示(三) 關(guān)系專用的操作1. 插入、刪除、更改（一元操作）2. 選擇1) 一元操作2) 從關(guān)系中選擇滿足條件的元組組成一個新關(guān)系3) 從行的角度進(jìn)行的操作3. 投影1) 一元操作2) 從關(guān)系的屬性中選擇屬性列，由這些屬性列組成一個新關(guān)系。3) 從列的角度進(jìn)行的操作4. 連接( 自然連接)1) 二元操作2) 特殊的等值連接3) 要

12、求兩個關(guān)系中進(jìn)行比較的屬性必須是相同的屬性列（共同屬性），并且在結(jié)果中把重名的屬性列去掉八. 關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言(一) 性質(zhì)：關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言是一種非過程語言。(二) SQL語句是用戶與數(shù)據(jù)庫的接口，既可在聯(lián)機交互方式下使用，又可嵌入到宿主語言中使用。(三) 代表：SQL（Structured Query Language，結(jié)構(gòu)化查詢語言）1. 支持SQL的DBMS產(chǎn)品：Oracle、Sybase、DB2、SQL Server、Access、VFP2. SQL功能：1) 數(shù)據(jù)查詢：2) 數(shù)據(jù)操作（操縱）：對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、插入、修改和刪除等操作3) 數(shù)據(jù)定義（DDL）：4) 數(shù)據(jù)控制：參見數(shù)

13、據(jù)庫控制5) 數(shù)據(jù)管理：(四) SQL 數(shù)據(jù)庫的三級體系結(jié)構(gòu)1. 局部模式：1) 模式的子集，是數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)，也是數(shù)據(jù)庫用戶看到的數(shù)據(jù)視圖2) 用戶可以用SQL語言對基本表和視圖進(jìn)行查詢2. 全局模式：數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，也是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖3. 存儲模式（內(nèi)模式）：數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)部表示，即數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)和存儲方式的描述4. 綜述：應(yīng)用系統(tǒng)的全局關(guān)系模式對應(yīng)于基本表，其存儲結(jié)構(gòu)對應(yīng)于存儲文件，面向用戶的局部關(guān)系模式只要對應(yīng)于視圖或部分基本表(五) SQL包括了所有對數(shù)據(jù)庫的操作，用SQL語言可實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用過程中的全部活動。使用SQL必須指出需要何類數(shù)據(jù)

14、（做什么）和獲得這些數(shù)據(jù)的步驟（如何做）。1. 定義新的基本表（CREATE）2. 數(shù)據(jù)查詢1) SQL語言提供了SELECT語句進(jìn)行數(shù)據(jù)庫查詢，其一次查詢的結(jié)果可以是多個元組。2) 基本形式：SELECT A1，A2，An （指出目標(biāo)表的列名或列表達(dá)式序列，相當(dāng)于投影）FROM R1，R2，Rm （指出基本表或視圖序列，相當(dāng)于連接）WHERE F (F為條件表達(dá)式，相當(dāng)于選擇）3. 數(shù)據(jù)更新1) 插入語句( INSERT)2) 修改語句(UPDATE)3) 刪除數(shù)據(jù)( DELETE ) DELETE FROM WHERE 注意：DELETE僅刪除滿足WHERE子句條件的記錄，表的定義仍在數(shù)據(jù)

15、字典中。4. 視圖1) 視圖可由基本表或其他視圖導(dǎo)出2) 視圖是虛表，在數(shù)據(jù)字典中保留其邏輯定義，并不存儲數(shù)據(jù)3) 提高DBS安全性措施之一4) 建立視圖的基本形式：CREATE VIEW 視圖名 5. 索引九. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及應(yīng)用新技術(shù)(一) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展1. 集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)是集中的，數(shù)據(jù)的管理也是集中的2. 客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)（Client/Server，C/S）應(yīng)用程序都放在客戶機上3. 瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)（Browser/Server，B/S）客戶端使用一個通用的瀏覽器，用戶的所有操作都是通過瀏覽器進(jìn)行的(二) 分布式數(shù)據(jù)庫DDBMS各個節(jié)點上局部DBMS的一種合作(三)

16、 聯(lián)機事務(wù)處理OLTP：使操作人員和底層管理人員有效完成企業(yè)管理所包含的日常任務(wù)(四) 聯(lián)機分析處理OLAP：滿足決策人員和高層管理人員的決策需要(五) 數(shù)據(jù)倉庫DW：面向決策主題，由多個數(shù)據(jù)源集成，擁有當(dāng)前及歷史整合數(shù)據(jù)，以讀為主的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一. 典型信息系統(tǒng)(一) 制造業(yè)信息系統(tǒng)1. 信息技術(shù)與企業(yè)管理方法和管理手段相結(jié)合，產(chǎn)生了各種類型的制造業(yè)信息系統(tǒng)2. MRP、MRP、ERP（全面支持制造業(yè)企業(yè)管理）3. 計算機集成制造系統(tǒng)CIMS是企業(yè)各類信息系統(tǒng)的集成（技術(shù)信息系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)），也是企業(yè)活動全過程中各功能的整合。4. MRP、ERP是企業(yè)信息系統(tǒng)的第一次集成，CIMS是企業(yè)信

17、息系統(tǒng)的第二次集成 (二) 電子商務(wù)1. 定義：對整個貿(mào)易活動實現(xiàn)電子化，即商談、訂貨、付款、商品配送都在網(wǎng)上進(jìn)行。2. 分類：1) 按交易的雙方分：企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)與客戶間B-C（如網(wǎng)上購物）、企業(yè)間B-B、企業(yè)與政府間B-G2) 按交易商品性質(zhì)分：有形商品、無形商品和服務(wù)3) 按使用網(wǎng)絡(luò)類型分：基于電子數(shù)據(jù)交換EDI的電子商務(wù)、基于Internet的電子商務(wù)、基于Intranet/Extranet（企業(yè)內(nèi)部網(wǎng) 企業(yè)外部網(wǎng) ）的電子商務(wù) 企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)：單位或企業(yè)內(nèi)部采用TCP/IP技術(shù)，集LAN、WAN、和數(shù)據(jù)服務(wù)為一體的一種網(wǎng)絡(luò)(三) 電子政務(wù)1. 定義：政府機構(gòu)運用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通訊與計算機技術(shù)，將政府管理和服務(wù)職能通過精簡、優(yōu)化、整合、重組后在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)的一種方式。2. 電子政務(wù)是實現(xiàn)政府信息化的一種主要手段(四) 地理信息系統(tǒng)和數(shù)字地球1. 地理信息系統(tǒng)GIS2. 數(shù)字地球：在全球范圍內(nèi)建立一個以空間位置為主線，將信息組織起來的復(fù)雜系統(tǒng)(五) 遠(yuǎn)程教育：利用計算機及計算機網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行教學(xué)，使得學(xué)生教師可異地完成教學(xué)活動的教學(xué)模式(六) 遠(yuǎn)程醫(yī)療(七) 數(shù)字圖書館1. 數(shù)字圖書館D-Lib2. 特征或要求：1) 擁有多種媒體、內(nèi)容豐富的數(shù)字化信息資源2) 能為讀者方便、快捷地提供信息的服務(wù)機制3) 支持?jǐn)?shù)字化數(shù)據(jù)、信息和知識的整個生命周期（包括生成、發(fā)