1、管理信息系统重庆理工大学重庆理工大学计算机学院信息管理系计算机学院信息管理系 张兴兰张兴兰2019.022019.02第第3 3章章 管理信息系统的技术基础管理信息系统的技术基础 3.1 3.1 数据处理数据处理 3.2 3.2 数据组织数据组织 3.3 3.3 数据库技术数据库技术 3.4 3.4 计算机网络计算机网络2022-10-32022-10-3本章教学目的本章教学目的 理解数据处理的目的和发展阶段理解数据处理的目的和发展阶段 了解数据组织（数据结构、数据文件）了解数据组织（数据结构、数据文件）掌握数据库技术（基本概念、发展阶段、数据掌握数据库技术（基本概念、发展阶段、数据模型、数据
2、库保护模型、数据库保护 ）了解数据库操作了解数据库操作 熟悉计算机网络（基本概念及术语。网络的结熟悉计算机网络（基本概念及术语。网络的结构、局域网技术、网际互联构、局域网技术、网际互联InternetInternet技术）技术）2022-10-32022-10-33.1 3.1 数据处理数据处理 3.1.1 3.1.1 数据处理的目的数据处理的目的概念概念数据处理的目的数据处理的目的 3.3.2 3.3.2 数据处理的基本内容数据处理的基本内容 3.3.3 3.3.3 数据处理的发展阶段数据处理的发展阶段2022-10-32022-10-33.1.1 3.1.1 数据处理的目的数据处理的目的
3、1.1.数据处理概念：数据处理概念：指把来自科学研究、生产实践和社指把来自科学研究、生产实践和社会经济活动等领域中的会经济活动等领域中的原始数据原始数据，用一定的设备和手，用一定的设备和手段，按一定的使用要求，加工成段，按一定的使用要求，加工成另一种形式的数据另一种形式的数据。DataDataInformation2022-10-32022-10-3案例：日本三菱重工案例：日本三菱重工 VS VS 大庆油田大庆油田 6060年代，日本出于战略上的需要，非常重视中年代，日本出于战略上的需要，非常重视中国石油的发展，于是把摸大庆油田的情况，作国石油的发展，于是把摸大庆油田的情况，作为情报工作的主攻
4、方向。为情报工作的主攻方向。当时，由于各种原因，大庆油田的具体情况是当时，由于各种原因，大庆油田的具体情况是保密的。日本人对大庆油田早有所闻，但始终保密的。日本人对大庆油田早有所闻，但始终得不到准确的情报。得不到准确的情报。直到有一天直到有一天2022-10-32022-10-3案例：日本三菱重工案例：日本三菱重工 VS VS 大庆油田大庆油田19641964年年，中国画报的封面刊，中国画报的封面刊出这样一张照片：大庆油田的出这样一张照片：大庆油田的“铁人铁人”王进喜王进喜头戴大狗皮帽，头戴大狗皮帽，身穿厚棉袄，顶着鹅毛大雪，手身穿厚棉袄，顶着鹅毛大雪，手握钻机刹把，眺望远方，在他背握钻机刹把
5、，眺望远方，在他背景远处错落地矗立着星星点点的景远处错落地矗立着星星点点的高大井架。高大井架。几乎同时，人民中国杂志撰几乎同时，人民中国杂志撰闻报道说，以王进喜为代表的中闻报道说，以王进喜为代表的中国工人阶级，在极端困难的条件国工人阶级，在极端困难的条件下，发扬下，发扬“一不怕苦，二不怕死一不怕苦，二不怕死”的精神，抢时间，争速度，硬是的精神，抢时间，争速度，硬是用肩膀将几百吨采油设备扛到了用肩膀将几百吨采油设备扛到了工地。工地。不久，人民日报报道了第三不久，人民日报报道了第三届全国人大开幕的消息，其中提届全国人大开幕的消息，其中提到，到，王进喜光荣地出席了大会王进喜光荣地出席了大会。2022
6、-10-32022-10-3案例：日本三菱重工案例：日本三菱重工 VS VS 大庆油田大庆油田 1.1.方位判断：方位判断：大庆油田在什么地方大庆油田在什么地方？根据这张照片上人的服装衣着判定：根据这张照片上人的服装衣着判定：“大庆油田是在冬季为大庆油田是在冬季为零下零下3030度的北满，大致在哈尔滨与齐齐哈尔之间。度的北满，大致在哈尔滨与齐齐哈尔之间。”其依据其依据是：唯有中国东北的北部寒冷地区，采油工人才必须戴大狗是：唯有中国东北的北部寒冷地区，采油工人才必须戴大狗皮帽和穿厚棉被。后来，到中国来的日本人坐火车时发现，皮帽和穿厚棉被。后来，到中国来的日本人坐火车时发现，从东北来往的油罐车上有
7、很厚的一层土，从土的颜色和厚度，从东北来往的油罐车上有很厚的一层土，从土的颜色和厚度，证实了证实了“大庆油田在北满大庆油田在北满”的论断是对的，但大庆油田的具的论断是对的，但大庆油田的具体地点还是不清楚。体地点还是不清楚。根据有关根据有关“铁人铁人”的事迹介绍，王进喜和工人们用肩膀将百的事迹介绍，王进喜和工人们用肩膀将百吨设备运到油田，表明吨设备运到油田，表明油田离铁路线不远油田离铁路线不远。据据1966-101966-10人民中国王进喜事迹报道，人民中国王进喜事迹报道，“最早钻井地点是最早钻井地点是在北安东北部的马家窑在北安东北部的马家窑”，并从伪满州地图上查到，并从伪满州地图上查到“马家窑
8、马家窑是黑龙江省海伦县东面的一个小村是黑龙江省海伦县东面的一个小村”，从而发现大庆油田的，从而发现大庆油田的准确地理位置。准确地理位置。2022-10-32022-10-3案例：日本三菱重工案例：日本三菱重工 VS VS 大庆油田大庆油田 2.2.规模判断：规模判断：大庆油田有多大规模大庆油田有多大规模？马家窑是大庆油田的北端，即北起海伦的庆安，西马家窑是大庆油田的北端，即北起海伦的庆安，西南穿过哈尔滨市与齐齐哈尔市铁路的安达附近，包南穿过哈尔滨市与齐齐哈尔市铁路的安达附近，包括公主峰西面的大赍，括公主峰西面的大赍，南北四百公里南北四百公里的范围。估计的范围。估计从北满到松辽油田统称为大庆。从
9、北满到松辽油田统称为大庆。2022-10-32022-10-3案例：日本三菱重工案例：日本三菱重工 VS VS 大庆油田大庆油田 3.3.产能判断：产能判断：大庆到底能产多少石油大庆到底能产多少石油？首先找到反应塔上的扶手栏杆，扶手栏杆一般是首先找到反应塔上的扶手栏杆，扶手栏杆一般是1 1米多点，以扶手栏杆和反应塔的直径相比，得知反米多点，以扶手栏杆和反应塔的直径相比，得知反应塔内径是应塔内径是5 5米。米。因此日本人推断，因此日本人推断，估计大庆油田年产量为估计大庆油田年产量为100100万吨，万吨，19661966年大庆已有年大庆已有820820口出油井，年产口出油井，年产360360万吨
10、，估计万吨，估计到到19711971年大庆年产量可增至年大庆年产量可增至12001200万吨。万吨。2022-10-32022-10-3案例：日本三菱重工案例：日本三菱重工 VS VS 大庆油田大庆油田 4.4.信息推断信息推断机会机会根据大庆油田出油能力与炼油厂有限的炼油能力，根据大庆油田出油能力与炼油厂有限的炼油能力，考虑中国当时的技术水准和能力及中国对石油的需考虑中国当时的技术水准和能力及中国对石油的需求，日本人推论：求，日本人推论：中国将在最近几年必然因为炼油中国将在最近几年必然因为炼油设备不足，必定会考虑要大量引进采油设备。中国设备不足，必定会考虑要大量引进采油设备。中国要买的设备规
11、模和数量多大？根据情报分析，要满要买的设备规模和数量多大？根据情报分析，要满足日炼油足日炼油1 1万千升的需要万千升的需要。三菱重工按照这样的推论，迅速做好三菱重工按照这样的推论，迅速做好夺标夺标准备。准备。2022-10-32022-10-3案例：日本三菱重工案例：日本三菱重工 VS VS 大庆油田大庆油田 5.5.中标受益中标受益当中国政府不久向世界市场寻求石油开采设备，当中国政府不久向世界市场寻求石油开采设备，三三菱重工财团以最快的速度和最符合中国所要求的设菱重工财团以最快的速度和最符合中国所要求的设备获得了中国巨额订货，赚了一笔巨额利润备获得了中国巨额订货，赚了一笔巨额利润。此时，西方
12、石油工业大国都目瞪口呆，还未回过味此时，西方石油工业大国都目瞪口呆，还未回过味来呢。来呢。2022-10-32022-10-3案例：日本三菱重工案例：日本三菱重工 VS VS 大庆油田大庆油田原始数据原始数据照片照片收集、转换、收集、转换、运算、存储、运算、存储、检索等检索等数据：方位、规数据：方位、规模、产能、炼油模、产能、炼油能力等信息能力等信息方位方位规模规模产能产能炼油能力炼油能力2022-10-32022-10-33.1.1 3.1.1 数据处理的目的数据处理的目的 2.2.数据处理的目的数据处理的目的便于观察分析、传送或进一步处理便于观察分析、传送或进一步处理从大量的原始数据中抽取
13、、推导出对人们有价值的从大量的原始数据中抽取、推导出对人们有价值的信息以作为行动和决策的依据信息以作为行动和决策的依据科学保存和管理已经处理的大量数据科学保存和管理已经处理的大量数据,方便人们充方便人们充分利用这些宝贵的信息资源。分利用这些宝贵的信息资源。2022-10-32022-10-33.1.2 3.1.2 数据处理的基本内容数据处理的基本内容 数据处理的基本内容数据处理的基本内容1 1数据收集数据收集2 2数据转换数据转换3 3数据筛选、分组和排序数据筛选、分组和排序4 4数据的组织数据的组织5 5数据的运算数据的运算6 6数据存储数据存储7 7数据检索数据检索8 8数据输出数据输出
14、进行数据处理时需考虑以下几个方面的问题：进行数据处理时需考虑以下几个方面的问题：1.1.数据以何种方式存储在计算机中？数据以何种方式存储在计算机中？2 2采用何种数据结构能有利于数据的存储和取用？采用何种数据结构能有利于数据的存储和取用？3 3采用何种方法从已组织好的数据中检索数据？采用何种方法从已组织好的数据中检索数据？2022-10-32022-10-33.1.3 3.1.3 数据处理的发展阶段数据处理的发展阶段(补充补充)1 12020世纪世纪5050年代以前，手工处理年代以前，手工处理基本特征：基本特征：无数据管理及完全分散的手工方式。无数据管理及完全分散的手工方式。无外存；无操作系统
15、、文件管理系统；数据不无外存；无操作系统、文件管理系统；数据不独立；数据的组织方式需自行设计。独立；数据的组织方式需自行设计。2022-10-32022-10-33.1.3 3.1.3 数据处理的发展阶段数据处理的发展阶段访问访问访问数据1数据2数据n程序1程序2程序n手工处理阶段手工处理阶段人事处人事处教务处教务处后勤处后勤处2022-10-32022-10-33.1.3 3.1.3 数据处理的发展阶段数据处理的发展阶段 2 25050年代后期到年代后期到6060年代中期，文件系统出现年代中期，文件系统出现基本特征：基本特征：具有面向应用的数据管理功能，分散的非手工具有面向应用的数据管理功能
16、，分散的非手工方式。方式。出现大容量的外存（硬盘，磁带机，软盘）；出现大容量的外存（硬盘，磁带机，软盘）；操作系统文件、管理系统；数据存取以记录为操作系统文件、管理系统；数据存取以记录为单位，有一定独立性；文件多样化。单位，有一定独立性；文件多样化。不足：数据冗余度大，不能共享；数据与程序独立不足：数据冗余度大，不能共享；数据与程序独立性仍然不高。性仍然不高。2022-10-32022-10-33.1.3 3.1.3 数据处理的发展阶段数据处理的发展阶段数据1数据2数据n存取方式程序1程序2程序nOS文件系统阶段文件系统阶段人事处人事处教务处教务处后勤处后勤处2022-10-32022-10-
17、33.1.3 3.1.3 数据处理的发展阶段数据处理的发展阶段补贴补贴系别系别姓名姓名职工号职工号工资管理处住址住址系别系别性别性别姓名姓名职工号职工号后勤处课时课时工作量工作量系别系别姓名姓名职工号职工号教务处籍贯籍贯学位学位年龄年龄系别系别性别性别姓名姓名职工号职工号人事处文件系统阶段文件系统阶段2022-10-32022-10-33.1.3 3.1.3 数据处理的发展阶段数据处理的发展阶段 3 36060年代后期，数据库系统年代后期，数据库系统 基本特征：面向全组织的复杂数据结构；数据基本特征：面向全组织的复杂数据结构；数据冗余度小，易于扩充；数据与程序独立；统一冗余度小，易于扩充；数据
18、与程序独立；统一的数据控制功能。的数据控制功能。数据1统一存取数据2数据n程序2程序1程序n2022-10-32022-10-33.2 3.2 数据组织数据组织 3.2.1 3.2.1 数据结构数据结构 3.2.2 3.2.2 数据文件数据文件 3.2.3 3.2.3 数据库数据库2022-10-32022-10-33.2 3.2 数据组织数据组织 数据组织：数据组织：按照一定的方式和规则对数据进行按照一定的方式和规则对数据进行归并、存储处理的过程归并、存储处理的过程。组织好数据，可以组织好数据，可以便于数据更好的存储、分类、检便于数据更好的存储、分类、检索、归并和调用索、归并和调用。通常可以
19、用通常可以用数组、文件及数据库数组、文件及数据库来组织数据。来组织数据。2022-10-32022-10-3 数数据据结结构构 物物理理结结构构（存存储储结结构构）：数数据据元元素素在在计计算算机机存存储储器器中中的的存存储储方方式式 顺顺序序存存储储 四四种种存存储储方方式式 链链接接存存储储 索索引引存存储储 散散列列存存储储 逻逻辑辑结结构构：数数据据间间的的逻逻辑辑关关系系 线线性性结结构构（线线性性表表、栈栈、队队列列、串串）非非线线性性结结构构（树树、图图）3.2.1 3.2.1 数据结构数据结构 数据结构：包括数据的数据结构：包括数据的存储结构存储结构及及在此结构上的在此结构上的
20、运算或操作运算或操作。物理结构物理结构是指数据具体存放在哪个位置是指数据具体存放在哪个位置,通俗些说就是数据放在硬盘通俗些说就是数据放在硬盘里头的哪一个地方。里头的哪一个地方。逻辑结构逻辑结构是指数据高数据间是怎样联系的是指数据高数据间是怎样联系的.2022-10-32022-10-33.2.1 3.2.1 数据结构数据结构 1.1.指针与链指针与链结点：在数据结构中，表征某一数据结构特点及其连接方式结点：在数据结构中，表征某一数据结构特点及其连接方式的基本单位。（字符、数字、记录、集合）的基本单位。（字符、数字、记录、集合）指针域：存放结点同其他结点关系信息的域。指针域：存放结点同其他结点关
21、系信息的域。数据域：存放结点自身信息的域。数据域：存放结点自身信息的域。指针：存放与结点地址有关的结点的地址称为指针。指针：存放与结点地址有关的结点的地址称为指针。链：若干带指针的结点组成的集合。链：若干带指针的结点组成的集合。LLINK 左左指指针针 INFO 信信息息 RLINK 右右指指针针 指指向向后后继继结结点点，存存放放后后继继结结点点地地址址 数数据据域域 指指针针域域 指指向向前前趋趋结结点点，存存放放前前趋趋结结点点地地址址 2022-10-32022-10-3链表的逻辑结构链表的逻辑结构职工登职工登记表记表2022-10-32022-10-3 3.2.1 3.2.1 数据结
22、构数据结构 2 2线性表线性表（1 1）概念：指数据结构形式本质上是一维的线性）概念：指数据结构形式本质上是一维的线性关系，其中的每个结点都是同一类型的数据结构关系，其中的每个结点都是同一类型的数据结构。线性表中的每个元素可以是一个数字、一串字线性表中的每个元素可以是一个数字、一串字符、一项记录。符、一项记录。（2 2）线性表的存储方式）线性表的存储方式(i)(i)顺序存储顺序存储(ii)(ii)链接存储链接存储2022-10-32022-10-3（i i）顺序存储）顺序存储 顺序存储：顺序存储：把线性表的结点按逻辑次序依次存把线性表的结点按逻辑次序依次存放在一组连续的存储单元里，结点在计算机
23、内放在一组连续的存储单元里，结点在计算机内的存放位置完全由结点在线性表中的顺序号决的存放位置完全由结点在线性表中的顺序号决定定。顺序表：用顺序存储方法存储数据的表称为顺顺序表：用顺序存储方法存储数据的表称为顺序表。序表。顺序表的检索方法顺序表的检索方法顺序表的插入顺序表的插入顺序表的删除顺序表的删除2022-10-32022-10-3)1()()(1iLklocKLOCi 若开始结点的存放位置为 LOC（k1）每个结点占用空间大小为 L，则第 i个结点 ki的存放位置可有下式直接计算得到：)1()()(1iLklocKLOCi k1 k2 ki 顺序表的检索方法顺序表的检索方法2022-10-
24、32022-10-3序号结点内容序号结点内容19192152153173174254235395256 639插入前插入后顺序表的插入顺序表的插入2022-10-32022-10-3序号结点内容序号结点内容19192152153173174234255255396396 删除前删除后顺序表的删除顺序表的删除2022-10-32022-10-3顺序表的特点顺序表的特点 适用情况：适用于经常检索但数据不经常变动适用情况：适用于经常检索但数据不经常变动的情况。的情况。优点：优点：能直接访问线性表中的任一结点。存储方式简单，能直接访问线性表中的任一结点。存储方式简单，便于检索。便于检索。缺点：缺点：执
25、行线性表的结点插、删操作时要移动存于其他元执行线性表的结点插、删操作时要移动存于其他元素，使插和删操作不够简便。素，使插和删操作不够简便。2022-10-32022-10-3（）链接存储）链接存储 链接存储：链接存储：在每个结点设有链指针，用来指示下一个在每个结点设有链指针，用来指示下一个结点的位置，结点本身则可以存放在任意一组存储单结点的位置，结点本身则可以存放在任意一组存储单元中，这些存储单元可以是连续的，也可以是分散的元中，这些存储单元可以是连续的，也可以是分散的。接点之间的逻辑关系由指针表示。接点之间的逻辑关系由指针表示。链接表：以链接方式存储的线性表成为链表。链接表：以链接方式存储的
26、线性表成为链表。单项链：每个结点只有一个指针指向下一个结点，通过链接单项链：每个结点只有一个指针指向下一个结点，通过链接指针来体现线性表中的先后次序关系。指针来体现线性表中的先后次序关系。特点：搜索时沿一个方向进行，并且每搜索一个结点，都特点：搜索时沿一个方向进行，并且每搜索一个结点，都必须从头结点开始，搜索效率很低。必须从头结点开始，搜索效率很低。双向链表：在每个结点中增加一个指向前趋结点的指针。双向链表：在每个结点中增加一个指向前趋结点的指针。链表的插入和删除链表的插入和删除 链表的特点链表的特点2022-10-32022-10-3链表的插入和删除链表的插入和删除 H A B C D H
27、A B C D H A C D H A C D B（a）删除结点（b）插入结点 2022-10-32022-10-3链表的特点链表的特点 连接存储的特点：连接存储的特点：链表结构在每个结点设有链指针，用来指示下一个结点的位链表结构在每个结点设有链指针，用来指示下一个结点的位置，结点本身则可以存放在任意一组存储单元中，这些存储置，结点本身则可以存放在任意一组存储单元中，这些存储单元是可以连续的，也可是分散的。单元是可以连续的，也可是分散的。优点：优点：结点之间的逻辑关系由指针表示结点之间的逻辑关系由指针表示在插入和删除时，只需改变前后结点的指针，而不需大量的在插入和删除时，只需改变前后结点的指针
28、，而不需大量的数据移动。数据移动。缺点：缺点：每个表元增加了一个后继指针成分，要花费更多的存储空间。每个表元增加了一个后继指针成分，要花费更多的存储空间。不便随机的直接访问线性表的任一结点。不便随机的直接访问线性表的任一结点。2022-10-32022-10-33.2.1 3.2.1 数据结构数据结构 3.3.树：树：是一种多分支多层次数据结构，由一组是一种多分支多层次数据结构，由一组结点组成结点组成。类似于自然界中的树。是最重要的。类似于自然界中的树。是最重要的一类非线性结构。一类非线性结构。代码 直径指针 1 直径指针 2 直径 长度指针 1 长度指针 2 直径 长度指针 1 长度指针 2
29、 长度单价库存 长度单价库存 长度单价库存 长度单价库存 2022-10-32022-10-3 1 2 3 4 6 7 8 9 5 一棵树 1 0 2 3 4 1 0 2 3 4 有向图 无向图 4.4.图图 4.4.图（自学）图（自学）：一个结点的前趋结点和后继一个结点的前趋结点和后继结点的个数是任意的。结点的个数是任意的。（有向图、无向图）（有向图、无向图）2022-10-32022-10-3学号学号姓名姓名年龄年龄性别性别系别系别9721108李拓李拓21男男管理系管理系9721126王烟王烟22女女管理系管理系9721206马凯马凯22男男管理系管理系3.2.2 3.2.2 数据文件数
30、据文件 在信息系统中，在信息系统中，数据组织一般采用文件组织和数据组织一般采用文件组织和数据库组织数据库组织。文件组织：文件组织：是一种按某种数据结构把数据记录是一种按某种数据结构把数据记录存放在外存设备上的方式，一般适用于数据记存放在外存设备上的方式，一般适用于数据记录存储的比较简单的场合录存储的比较简单的场合。2022-10-32022-10-33.2.2 3.2.2 数据文件数据文件 1.1.基本概念基本概念数据文件：数据文件：为了某一特定目的而形成的同类记录的为了某一特定目的而形成的同类记录的集合。集合。记录：记录：文件中可存取的最小单位，有若干数据项组文件中可存取的最小单位，有若干数
31、据项组成；描述某一事物的总体成；描述某一事物的总体。数据项：数据项：文件中可使用的最小单位；描述事物的若文件中可使用的最小单位；描述事物的若干属性干属性。以上三个概念反映了以上三个概念反映了数据组织的层次数据组织的层次。2022-10-32022-10-3 数据库 文件 1 文件 2 文件 n-1 文件 n 记录 1 记录 2 记录 n-1 记录 n 数据项1 数据项 2 数据项 数据项 n 数据组织的层次 数据组织的层次数据组织的层次数据库组织文件组织数据结构组织2022-10-32022-10-3学号学号姓名年龄身份证号系别9721108李拓215123管理系9721126王烟221689
32、管理系9721206马凯224322管理系3.2.2 3.2.2 数据文件数据文件 2.2.主键和副键：记录中把唯一能标志该记录的数据项主键和副键：记录中把唯一能标志该记录的数据项称为称为主键主键，把另外一些数据项成为，把另外一些数据项成为副键副键，主键和副键主键和副键称为鉴别键称为鉴别键。功能：鉴别和搜索记录。功能：鉴别和搜索记录。3.3.文件系统：文件系统：数据处理的主要方式，负责存取和管理数据处理的主要方式，负责存取和管理文件的软件，利用磁盘、磁带等大容量的外存设备作文件的软件，利用磁盘、磁带等大容量的外存设备作为存放文件的存储器，用户可以把一批数据定义成一为存放文件的存储器，用户可以把
33、一批数据定义成一个文件，通过文件系统命名，实现对文件的按名存取个文件，通过文件系统命名，实现对文件的按名存取。主键主键副键副键2022-10-32022-10-33.2.3 3.2.3 数据库数据库 数据库是比文件系统更高级的一种数据组织方数据库是比文件系统更高级的一种数据组织方式。式。数据库组织与文件组织的比较：数据库组织与文件组织的比较：在文件系统中，数据的存取以记录为单位；在数据在文件系统中，数据的存取以记录为单位；在数据库中，数据的存取以文件为单位。库中，数据的存取以文件为单位。文件系统仅能适用于单项应用的场合，而数据库考文件系统仅能适用于单项应用的场合，而数据库考虑全局数据结构。虑全
34、局数据结构。为了实现整个组织数据的结构化，就要求在数据组为了实现整个组织数据的结构化，就要求在数据组织结构中不仅能够描述数据本身，而且要能描述数织结构中不仅能够描述数据本身，而且要能描述数据之间的关系。因而在复杂的应用中，应采用数据据之间的关系。因而在复杂的应用中，应采用数据库组织数据。库组织数据。2022-10-32022-10-33.3 3.3 数据库技术数据库技术 3.3.1 3.3.1 数据库系统的构成数据库系统的构成 3.3.2 3.3.2 数据模型数据模型 3.3.3 3.3.3 数据库操作数据库操作 3.3.4 3.3.4 数据库保护数据库保护2022-10-32022-10-3
35、3.3.1 3.3.1 数据库系统的构成数据库系统的构成 1.1.数据库：数据库：是以一定的组织方式存储在一起的是以一定的组织方式存储在一起的相关数据的集合，它能以最佳方式，最少的数相关数据的集合，它能以最佳方式，最少的数据冗余为多种应用服务，程序与数据具有较高据冗余为多种应用服务，程序与数据具有较高的独立性。的独立性。Database2022-10-32022-10-33.3.1 3.3.1 数据库系统的构成数据库系统的构成 2.2.数据库系统数据库系统的构成的构成（1 1）计算机系统计算机系统：指用于数据库管理的计算机硬：指用于数据库管理的计算机硬件软件系统。件软件系统。（2 2）数据库数
36、据库：存放实际数据的物理数据库，也存：存放实际数据的物理数据库，也存放数据逻辑结构的描述数据库。放数据逻辑结构的描述数据库。（3 3）数据库管理系统数据库管理系统（DBMSDBMS）：是一组对数据库）：是一组对数据库进行管理的软件，包括数据定义语言及其编译程序进行管理的软件，包括数据定义语言及其编译程序数据操纵语言及其编译程序以及数据管理例行程序。数据操纵语言及其编译程序以及数据管理例行程序。（4 4）人员人员 数据库管理员数据库管理员 系统程序员系统程序员 用户：应用程序员；专门用户用户：应用程序员；专门用户;参数用户；参数用户；2022-10-32022-10-33.3.2 3.3.2 数
37、据模型数据模型 1 1数据模型概念：数据模型概念：数据库系统设计中用于提数据库系统设计中用于提供信息表示和操作手段的形式构架，是数据库供信息表示和操作手段的形式构架，是数据库系统实现的基础系统实现的基础。2 2数据模型的分类数据模型的分类 层次模型层次模型 网状模型网状模型 关系模型关系模型2022-10-32022-10-3层次模型层次模型 层次模型：层次模型：用树结构表示实体类型和实体间联用树结构表示实体类型和实体间联系的数学模型系的数学模型。名称名称厂长厂长地址地址编号编号名称名称类别类别姓名姓名年龄年龄代号代号名称名称工厂工厂车间车间/科室科室职工职工设备设备2022-10-32022
38、-10-3网状模型网状模型 网状模型：网状模型：用有向图结构表示实体类型间联系用有向图结构表示实体类型间联系的数据模型的数据模型。产品产品1产品产品2部件部件1部件部件2部件部件3零件零件1零件零件2零件零件3零件零件4零件零件52022-10-32022-10-3关系模型关系模型 关系模型：用关系模型：用表格结构表格结构表示表示实体和实体实体和实体间联系的数据模型。间联系的数据模型。课程号课程号课程名课程名学时学时C001C001MISMIS1919C002C002MATHMATH1818学号学号姓名姓名年龄年龄性别性别9500195001张三张三1919男男9500295002李四李四18
39、18女女9500495004王五王五1818男男学号学号课程号课程号成绩成绩9500195001C001C00188889500295002C001C00180809500495004C002C0029090学生表学生表课程表课程表成绩表成绩表学生实体学生实体课程实体课程实体学生和课程学生和课程的关系的关系2022-10-32022-10-3关系模型关系模型 学 号 姓 名 年 龄 性 别 课 程 号 课 程 名 学 时 数 学 号 课 程 号 成 绩 学 生 关 系 框 架：课 程 关 系 框 架：学 习 关 系 框 架：关 系 模 型 学生学生课程课程选修选修学号学号姓名姓名性别性别课程号
40、课程号课程名课程名学时数学时数成绩成绩m n年龄年龄2022-10-32022-10-33.3.3 3.3.3 数据库操作数据库操作(了解了解)数据库操作主要有数据库操作主要有基本表的建立与删除、数据基本表的建立与删除、数据查询及更改查询及更改等。等。SQL(Structured Query LanguageSQL(Structured Query Language，结构查询结构查询语言语言)是一个功能强大的数据库语言。是一个功能强大的数据库语言。SQLSQL是是关系数据库管理系统的标准语言关系数据库管理系统的标准语言。SQLSQL语句通常用于完成一些数据库的操作任务，语句通常用于完成一些数据
41、库的操作任务，比如在数据库中更新数据，或者从数据库中检比如在数据库中更新数据，或者从数据库中检索数据。索数据。2022-10-32022-10-33.3.3 3.3.3 数据库操作数据库操作(了解了解)SQLSQL功能可以分成以下几组：功能可以分成以下几组：DDLDDL（Data Definition LanguageData Definition Language，数据定义语言数据定义语言）DMLDML（Data Manipulation LanguageData Manipulation Language，数据操作语数据操作语言言）DCLDCL（Data Control LanguageD
42、ata Control Language，数据控制语言数据控制语言）用于定义数据库用户的权限。用于定义数据库用户的权限。如：如：ALTER PASSWORDALTER PASSWORD2022-10-32022-10-3数据定义语言数据定义语言DDLDDL DDLDDL（Data Definition LanguageData Definition Language，数据定义，数据定义语言）：语言）：用于定义数据的结构，比如用于定义数据的结构，比如 创建、创建、修改或者删除数据库；修改或者删除数据库；CREATE TABLE CREATE TABLE DROP TABLE DROP TABLE
43、 CREATE INDEX CREATE INDEX DROP INDEXDROP INDEX2022-10-32022-10-3数据定义语言数据定义语言DDLDDL 1.1.定义基本表的语句格式为定义基本表的语句格式为:CREATE TABLE CREATE TABLE 表名表名(列名列名1 1 类型类型NOT NULL,NOT NULL,列名列名2 2 类型类型NOT NULL.)NOT NULL.)其他参数其他参数;例如例如:CREATE TABLE CREATE TABLE S S(S#CHAR(3)NOT NULL,(S#CHAR(3)NOT NULL,SN CHAR(15),SN
44、CHAR(15),SD CHAR(15)SD CHAR(15)，SA SMALLINT);SA SMALLINT);2022-10-32022-10-3数据定义语言数据定义语言DDLDDL 2.2.修改基本表定义的语句，修改基本表定义的语句，格式为格式为:ALTER TABLE ALTER TABLE 表名表名 ADD ADD 列名列名 类型；类型；3.3.删除基本表的语句为：删除基本表的语句为：DROP TABLE DROP TABLE 表名；表名；2022-10-32022-10-3数据操作语言数据操作语言DMLDML DMLDML（Data Manipulation LanguageDa
45、ta Manipulation Language，数据操，数据操作语言）：用于检索或者修改数据。作语言）：用于检索或者修改数据。SELECTSELECT：用于检索数据；：用于检索数据；INSERTINSERT：用于增加数据到数据库；：用于增加数据到数据库；UPDATEUPDATE：用于从数据库中修改现存的数据：用于从数据库中修改现存的数据;DELETEDELETE：用于从数据库中删除数据。：用于从数据库中删除数据。2022-10-32022-10-3数据操作语言数据操作语言DMLDML 1.SQL1.SQL语言的核心是数据库查询语句。语言的一般格语言的核心是数据库查询语句。语言的一般格式是式是
46、:SELECT SELECT 目标列目标列FROM FROM 基本表基本表(或视图或视图)WHERE WHERE 条件表达式条件表达式 GROUP BY GROUP BY 列名列名1HAVING 1HAVING 内部函数表达式内部函数表达式ORDER BY ORDER BY 列名列名2;2;2.2.基本表的修改：基本表的修改：UPDATE UPDATE 表名表名SET SET 字段字段=表达式表达式,字段字段=表达式表达式.WHERE WHERE 谓词谓词;2022-10-32022-10-3数据操作语言数据操作语言DMLDML3.3.基本表的删除基本表的删除DELETE FROM DELET
47、E FROM 表名表名WHERE WHERE 谓词谓词;没有没有WHEREWHERE子句时表示删除此表中的全部记录子句时表示删除此表中的全部记录,但此表的定义仍在数但此表的定义仍在数据字典中。据字典中。4.4.基本表中插入一行基本表中插入一行INSERTINSERTINTO INTO 表名表名(字段名字段名,字段名字段名.).)VALUES(VALUES(常量常量,常量常量.);.);或或INSERTINSERTINTO INTO 表名表名(字段名字段名,字段名字段名.).)2022-10-32022-10-3举例举例 例例1 1 用用CREATE TABLECREATE TABLE语句定义基
48、本表语句定义基本表S S（需定（需定义主键义主键)CREATE TABLE CREATE TABLE S S (S#CHAR(5)NOT NULL PRIMARY KEY,(S#CHAR(5)NOT NULL PRIMARY KEY,SNAME CHAR(8)NOT NULL,SNAME CHAR(8)NOT NULL,SSEX CHAR(1),SSEX CHAR(1),SAGE SMALLINT);SAGE SMALLINT);2022-10-32022-10-3举举 例例例例2 2 向向StudentStudent表增加表增加“入学时间入学时间”列，其数据类型为列，其数据类型为日期型。日期
49、型。ALTER TABLE Student ADD Scome DATE;ALTER TABLE Student ADD Scome DATE;注：新增列为空值注：新增列为空值例例3 3 将年龄的数据类型改为半字长整数。将年龄的数据类型改为半字长整数。ALTER TABLE Student MODIFY Sage SMALLINT;ALTER TABLE Student MODIFY Sage SMALLINT;注：修改原有的列定义可能会破坏已有数据注：修改原有的列定义可能会破坏已有数据.2022-10-32022-10-3举举 例例例例4 4 删除学生姓名必须取唯一值的约束。删除学生姓名必须
50、取唯一值的约束。ALTER TABLE Student DROP Unique(Sname);ALTER TABLE Student DROP Unique(Sname);例例5 5 删除删除Student Student 表表 DROP TABLE StudentDROP TABLE Student2022-10-32022-10-3举举 例例例例6 6 求数学系学生的学号、姓名。求数学系学生的学号、姓名。SELECT S#,SNSELECT S#,SNFROM SFROM SWHERE SD=MA;WHERE SD=MA;例例7 7 求选修求选修 C1 C1 课程的学生学号和得分，结果按分
