1、第6章 信息系统与数据库6.1 计算机信息系统6.2 关系数据库系统6.3 信息系统开发与管理 什么是计算机信息系统 计算机信息系统（Computer_based Information System，简称信息系统）是一类以提供信息服务为主要目的的数据密集型、人机交互的计算机应用系统。4个主要技术特点：数据量大数据量大,一般需存放在外存中一般需存放在外存中,数据存储持久性数据存储持久性,数据资源使用共享性数据资源使用共享性;信息服务功能多样性信息服务功能多样性 (管理管理,检索检索,分析分析,决策等决策等).计算机信息系统 的类型 从信息处理的深度来区分信息系统,基本可分为3大类:业务处理系统
2、业务处理系统信息检索系统信息检索系统信息分析系统信息分析系统管理业务系统管理业务系统辅助技术系统辅助技术系统办公信息系统办公信息系统 面向操作层次面向操作层次 面向管理层次面向管理层次CADCAMCAPP决策支持系统决策支持系统（DSS）专家系统专家系统 数据管理的应用需求 一个应用实例:高校教学业务管理学生信息学生信息(学号学号,姓名姓名)教师信息教师信息(工号工号,姓名姓名)教材信息教材信息(书号书号,教材名教材名,.)课程信息课程信息(课程号课程号,课程名课程名.)教室信息教室信息(教室号教室号,位置位置)选课信息选课信息(学生号学生号,课程号课程号).大大量量数数据据数据库数据库(DB
3、).各部门共享数据各部门共享数据按一定的结构组织按一定的结构组织存储到计算机存储到计算机数据管理的应用需求数据库数据库数据库管理系统数据库管理系统应用程序应用程序1应用程序应用程序2应用程序应用程序K.用户用户数据库系统中用户共享数据库资源数据库系统中用户共享数据库资源数据库系统的组成和特点 数据库系统(DBS)的组成:硬 件操作系统DBMS应用开发工具应用系统数据库数据库设计设计,开发开发,管理管理DBS的人员和用户的人员和用户利用利用DBS资源开发的资源开发的,解决管理解决管理和决策问题的各种应用程序和决策问题的各种应用程序.对数据进行管理的软件系统对数据进行管理的软件系统 功能功能:创建
4、创建DB结构结构;对对DB中的数据操作中的数据操作;对对DB数据管理和控制数据管理和控制 指按一定的数据模式组织并长指按一定的数据模式组织并长期存放在外存上的期存放在外存上的,可共享的可共享的,面面向部门全局应用的数据集合。向部门全局应用的数据集合。数据库系统的组成和特点 DBS中人员/数据和数据结构/相关软件之间的关系:用户用户终端终端应用系统应用系统数据库管理员数据库管理员系统分析设计员系统分析设计员系统程序员系统程序员用户视图用户视图逻辑结构逻辑结构 存储结构存储结构DB数据和数据数据和数据结构结构DBMS操作系统操作系统软件系统软件系统数据库系统的组成和特点 数据库系统的特点 数据结构
5、化。数据可共享 数据独立于程序 统一管理控制数据DBMS管理控制数据功能管理控制数据功能:安全性安全性,完整性完整性.并发控制并发控制,恢复恢复.从全局分析和描述数据，适应从全局分析和描述数据，适应多个用户、多种应用共享数据的多个用户、多种应用共享数据的需求。可减少数据冗佘，节省存需求。可减少数据冗佘，节省存储空间，保证数据的一致性储空间，保证数据的一致性.数据面向全局应用，用数据模型数据面向全局应用，用数据模型描述数据和数据之间的联系。描述数据和数据之间的联系。逻辑独立性逻辑独立性:应用程序与应用程序与DB的逻辑的逻辑结构相互独立结构相互独立.物理独立性物理独立性:应用程序与应用程序与DB的
6、存储的存储结构相互独立结构相互独立.数据模型 由于使用数据库的信息系统是一种计算机软件系统,而计算机是不可能直接处理现实世界中的事物的.所以必须通过以下过程来处理数据:具体事物及其特征具体事物及其特征概念化加工概念化加工计算机能够存储处理的数据计算机能够存储处理的数据DB计算机不可能直接处理计算机不可能直接处理现实世界中的事物现实世界中的事物数据模型 概念结构是分析过程中的一个中间结果,它将现实世界中的客观对象和对象间的关联,经过识别,选择,分类等综合分析,形成“概念结构”(用实体-联系工具E-R图表示.)数据模型是直接面向计算机系统（即数据库）中数据的数据结构(包括逻辑结构和存储结构)。(用
7、数据模型来描述数据结构.)数据模型 在常见的数据库系统中，根据实体集之间的不同结构，通常把数据模型分为层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型4种。层次模型 网状模型 关系模型 面向对象模型国内国内DBS普遍采用关系普遍采用关系模型模型(95%以上以上),课程介课程介绍关系模型绍关系模型.关系数据模型 关系数据模型描述数据的逻辑结构3要素:数据结构 数据完整性 数据的操作关系模型的数据结构 为什么当今大多数DBMS都支持关系数据模型?当今大多数当今大多数DBMS都支持关系数据模型都支持关系数据模型 关系数据模型建立在严关系数据模型建立在严 格的数学理论基础上格的数学理论基础上:集合论的集合论
8、的“关系概念关系概念”概念清晰，简洁，用统一概念清晰，简洁，用统一的结构表示数据对象和它们的结构表示数据对象和它们之间的联系之间的联系.关系模型的数据结构 关系数据模型的基本结构是关系。在用户观点下，关系数据模型中数据的逻辑结构是一张二维表（Table），它由表名、行和列组成。表的每一行称为一个元组（Tuple），每一列称为一个属性（Attribute）。例如，例表1.学生登记表（S）:关系模型的数据结构 例表2 .课程开设表 (C):课课 程程 开开 设设 表表（C C）C N O C N A M E L H O U R SE M E ST E R C C-112 软软 件件 工工 程程 6
9、0 春春 C S-202 数数 据据 库库 45 秋秋 E E-103 控控 制制 工工 程程 60 春春 M E-234 数数 学学 分分 析析 40 秋秋 M S-211 人人 工工 智智 能能 60 秋秋 关系模型的数据结构例表3.学生选课成绩表 (SC):关系数据模型(结构)学生登记表(S),课程开设表(C)与学生选课成绩表之间的联系:SNO CNO GRADE A041 CC112 92 A041 ME234 92.5 A041 MS211 90 C005 CC112 84.5 C005 CS202 82 M038 ME234 85 R098 CS202 75 R098 MS211
10、70.5 SNO SNAME DEPART SEX BDATE HEIGHT A041 周光明 自动控制 男 1986-8-10 1.7 C005 张雷 计算机 男 1987-6-30 1.75 C008 王宁 计算机 女 1986-8-20 1.62 M038 李霞霞 应用数学 女 1988-10-20 1.65 R098 钱欣 管理工程 男 1986-5-16 1.8 CNO CNAME LHOUR SEMESTER CC112 软件工程 60 春 CS202 数据库 45 秋 EE103 控制工程 60 春 ME234 数学分析 40 秋 MS211 人工智能 60 秋 学生登记表（S）
11、学生选课成绩表（SC）课程开设表（C）关系数据模型(结构)数据库中数据的逻辑结构（二维表）纵观示意图:逻辑结构逻辑结构DBMSDB物理数据库从用户角度看数据库中数据的逻辑结构从用户角度看数据库中数据的逻辑结构 （二维表）（二维表）用户用户用户用户SCCS属性（列）S表表元组1（行）元组2（行）元组n（行）存储模式存储模式关系数据模型(结构)关系数据模式:数据的关系模型结构就是二维表结构数据的关系模型结构就是二维表结构3张二维表分别是数据对象张二维表分别是数据对象“学生学生(S)”、“课程开设课程开设(C)”和其联系和其联系“学生选课成绩学生选课成绩(SC)”的反映的反映这种用关系数据模型这种用
12、关系数据模型对一个具体单位中对一个具体单位中客观对象及其联系客观对象及其联系的结构描述，称为的结构描述，称为关系数据模式关系数据模式(简称简称:关系模式关系模式)关系数据模型(结构)关系模式的描述形式:其中:R为关系模式名，即二维表名。Ai（1in）是二维表中的列名。或者或者:R =（A1,A2,Ai,An）R（A1,A2,Ai,An）关系数据模型(结构)上述数据对象（上述数据对象（S和和C）以及数据对象之间的联系（）以及数据对象之间的联系（SC）表示成关系模式分别为：表示成关系模式分别为：S（SNO，SNAME，DEPART，SEX，BDATE，HEIGHT）C（CNO，CNAME，LHOU
13、R，SEMESTER）SC（SNO，CNO，GRADE）关系数据模型(结构)这3个关系模式也可以用汉字定义为:学生学生 （学号学号，姓名，系别，性别，出生日期，身高），姓名，系别，性别，出生日期，身高）课程课程 (课程号课程号，课程名，学时，开课时间），课程名，学时，开课时间）选课成绩选课成绩（学号，课程号学号，课程号，成绩），成绩）关系数据模型(结构)关系模式(即二维表)主键:能够唯一标识二维表中指定元组的属性或者属性组(这组属性的任何真子集无此性质),称为该二维表的候选键.如果一个关系模式有多个候选键存在,则可从中选一个最常用的作为该关系模式主键,简称主键.候选键候选键:(学号学号)(姓名
14、姓名,出生年月出生年月)主键主键:(学号学号)关系数据模型(结构)例如:学生登记表中的学生有下列属性(列)：学号，姓名，系别，出生年月等，则学号可作为候选键，用它来标识一个学生。因学生可能有重名，因而姓名不能作为候选键；但若学生的出生年月不同，则也可用属性组（姓名，出生年月）作为候选键，必须再从这两个候选键中选其一（如学号）作为学生登记表的主键。关系数据模型(结构)基本术语的对照基本术语的对照:关系模型中的术语来自关系数学关系模型中的术语来自关系数学,与程序员与程序员和用户的习惯说法是相对应的和用户的习惯说法是相对应的.关系模型的存储结构 在关系数据模型中，数据对象和数据对象之间的联系都用二维
15、表来表示。在支持关系模型的数据库物理组织(即存储结构)中，二维表以文件形式存储。在大多数数据库中，二维表与操作系统中的文件相对应。关系数据模型(结构)DB文件文件文件文件文件文件关系数据模型(结构)关系数据模型是1970年由（美）E.F.Codd首次提出的。关系数据库得以迅速发展和普遍应用，主要得力于关系数据模型所具有的下列特点：关系模型建立在严格的数学理论基础上 关系数据模型的概念单一 对二维表的操作是“非过程性”集合论的集合论的关系概念关系概念数据对象和联系都数据对象和联系都是二维表。对二维是二维表。对二维表的操作结果也是表的操作结果也是二维表。二维表。存取路径对用户透明，简化了程序员的存
16、取路径对用户透明，简化了程序员的编程工作；数据独立性和安全性好编程工作；数据独立性和安全性好E.F.Codd-关系数据库之父亲关系数据库之父亲关系数据模型(结构)特别提示:严格地说明,关系是一种规范化二维表中行的集合。在关系数据模型中，对每个关系还作了如下限制：每一个列对应一个域，列名不能相同。关系中所有的列是原子数据。(原子数据是不可再分的)关系中不允许出现相同的行。(即不能出现重复的行)关系是行的集合，行的次序可以交换。(按集合的性质)行中列的顺序可以任意交换。(按集合的性质,但使用按定义顺序)关系数据模型(结构)特别提示:数据模型和模式是有区别的。数据模型:用一组概念和定义描述数据的手段
17、数据模式:用某种数据模型对具体情况下相关数据结构的描述。具体地说，关系模式是以关系数据模型为基础，综合考虑了用户的需求，并将这些需求抽象而得到的逻辑结构。因而不应将关系数据模型和关系模式相混淆，(正象不应把高级语言和用高级语言编写的程序模块混为一谈一样，应注意它们在概念上的差异)关系数据模型(结构)特别提示:关系模式:反映了二维表的静态结构，是相对稳定的。关系:是关系模式在某一时刻的状态，它反映二维表的内容，由于对关系的操作不断更新着二维表中的数据，因此关系是随时间动态变化的。但在一般表述中，人们常常将关系模式和关系都称为关系，实际上对此二者应加以科学的区分。关系数据模型(完整性)实体完整性约
18、束关系模型的完整性约束 引用完整性约束 用户定义完整性约束关系数据模型(操作)在关系数据库中，通常可以定义一些操作来通过已知的关系(二维表)创建新的关系(二维表)。最常用的关系操作有 并 插入 交 更新 差 删除 笛卡尔积 选择 除 连接 投影专门的关系操作专门的关系操作传统集合的关系操作传统集合的关系操作关系数据模型(操作)举例用例(5张二维表):SNAMEGRADE钱欣钱欣75张进元张进元62张华张华68胡平平胡平平79周亮周亮80SNAMEGRADE王宁王宁100钱欣钱欣75顾永华顾永华90黄进黄进82胡平平胡平平79周亮周亮80SC1:60-80分成绩表分成绩表SC2:70-100分成
19、绩表分成绩表 SNO CNO GRADE A041 CC112 92 A041 ME234 92.5 A041 MS211 90 C005 CC112 84.5 C005 CS202 82 M038 ME234 85 R098 CS202 75 R098 MS211 70.5 SNO SNAME DEPART SEX BDATE HEIGHT A041 周光明 自动控制 男 1986-8-10 1.7 C005 张雷 计算机 男 1987-6-30 1.75 C008 王宁 计算机 女 1986-8-20 1.62 M038 李霞霞 应用数学 女 1988-10-20 1.65 R098 钱欣
20、 管理工程 男 1986-5-16 1.8 CNO CNAME LHOUR SEMESTER CC112 软件工程 60 春 CS202 数据库 45 秋 EE103 控制工程 60 春 ME234 数学分析 40 秋 MS211 人工智能 60 秋 学生登记表（S）学生选课成绩表（SC）课程开设表（C）关系数据模型 (传统集合的关系操作)并：SNAME GRADE 钱欣 75 张进元 62 张华 68 胡平平 79 周亮 80 王宁 100 顾永华 90 黄进 82 并并并并SNAME GRADE 钱欣 75 张进元 62 张华 68 胡平平 79 周亮 80 SNAME GRADE 王宁
21、100 钱欣 75 顾永华 90 黄进 82 胡平平 79 周亮 80 SC1SC2关系数据模型 (传统集合的关系操作)交：SNAME GRADE 钱欣 75 胡平平 79 周亮 80 交交交交SNAME GRADE 钱欣 75 张进元 62 张华 68 胡平平 79 周亮 80 SNAME GRADE 王宁 100 钱欣 75 顾永华 90 黄进 82 胡平平 79 周亮 80 SC1SC2关系数据模型 (传统集合的关系操作)差：差差差差SNAME GRADE 钱欣 75 张进元 62 张华 68 胡平平 79 周亮 80 SNAME GRADE 王宁 100 钱欣 75 顾永华 90 黄进
22、 82 胡平平 79 周亮 80 SNAME GRADE 张进元 62 张华 68 SC1SC2结果关系结果关系包括那些包括那些在在SC1表表中而不在中而不在SC2表中表中的成绩信的成绩信息息关系数据模型 (专门的关系操作)插入：例如:在课程开设表（C）中插入一个新的课程信息 （CW101，论文写作，30，春）。插入插入插入插入（CW101,论文写作，30，春）CNO CNAME LHOUR SEMESTER CC112 软件工程 60 春 CS202 数据库 45 秋 EE103 控制工程 60 春 ME234 数学分析 40 秋 MS211 人工智能 60 秋 CW101 论文写作 30
23、春 CNO CNAME LHOUR SEMESTER CC112 软件工程 60 春 CS202 数据库 45 秋 EE103 控制工程 60 春 ME234 数学分析 40 秋 MS211 人工智能 60 秋 C C关系数据模型 (专门的关系操作)删除：例如:从课程表（C）中删除课程CC112。删除删除删除删除CNO CNAME LHOUR SEMESTER CS202 数据库 45 秋 EE103 控制工程 60 春 ME234 数学分析 40 秋 MS211 人工智能 60 秋 CNO CNAME LHOUR SEMESTER CC112 软件工程 60 春 CS202 数据库 45 秋
24、 EE103 控制工程 60 春 ME234 数学分析 40 秋 MS211 人工智能 60 秋 C C关系数据模型 (专门的关系操作)更改:例如:课程开设表(C)中的课程ME234元组的LHOUR值由“40”改为“30”，SEMESTER值由“秋”改为“春”。更新更新更新更新CNO CNAME LHOUR SEMESTER CC112 软件工程 60 春 CS202 数据库 45 秋 EE103 控制工程 60 春 ME234 数学分析 40 秋 MS211 人工智能 60 秋 CNO CNAME LHOUR SEMESTER CC112 软件工程 60 春 CS202 数据库 45 秋 E
25、E103 控制工程 60 春 ME234 数学分析 30 春 MS211 人工智能 60 秋 C C关系数据模型 (专门的关系操作)选择:例如:从学生登记表(S)中，选出性别为“男”的学生元组，组成一个新关系“男学生登记表”。SNO SNAME DEPART SEX BDATE HEIGHT A041 周光明 自动控制 男 1986-8-10 1.7 C005 张雷 计算机 男 1987-6-30 1.75 C008 王宁 计算机 女 1986-8-20 1.62 M038 李霞霞 应用数学 女 1988-10-20 1.65 R098 钱欣 管理工程 男 1986-5-16 1.8 选择选择
26、选择选择SNO SNAME DEPART SEX BDATE HEIGHT A041 周光明 自动控制 男 1986-8-10 1.7 C005 张雷 计算机 男 1987-6-30 1.75 R098 钱欣 管理工程 男 1986-5-16 1.8 S S关系数据模型 (专门的关系操作)投影:例如:需要了解学生选课情况而不关心其成绩时，可对学生选课成绩表（SC）进行相关的投影操作.投影投影投影投影SNO CNO GRADE A041 CC112 92 A041 ME234 92.5 A041 MS211 90 C005 CC112 84.5 C005 CS202 82 M038 ME234
27、85 R098 CS202 75 R098 MS211 70.5 SNO CNO A041 CC112 A041 ME234 A041 MS211 C005 CC112 C005 CS202 M038 ME234 R098 CS202 R098 MS211 SCSC其结果的每个元组仅其结果的每个元组仅包括学（包括学（SNO）课程号（课程号（CNO）两个属性两个属性关系数据模型 (专门的关系操作)连接:例如:学生登记表（S）和学生选课成绩表（SC）的连接,生成一个信息更全面的关系.连接连接连接连接SNO CNO GRADE A041 CC112 92 A041 ME234 92.5 A041 M
28、S211 90 C005 CC112 84.5 C005 CS202 82 M038 ME234 85 R098 CS202 75 R098 MS211 70.5 SNO SNAME DEPART SEX BDATE HEIGHT A041 周光明 自动控制 男 1986-8-10 1.7 C005 张雷 计算机 男 1987-6-30 1.75 C008 王宁 计算机 女 1986-8-20 1.62 M038 李霞霞 应用数学 女 1988-10-20 1.65 R098 钱欣 管理工程 男 1986-5-16 1.8 SNO SNAME DEPART SEX DDATE HEIGHT C
29、NO GRADE A041 周光明 自动控制 男 1986-8-10 1.7 CC112 92 A041 周光明 自动控制 男 1986-8-10 1.7 ME234 92.5 A041 周光明 自动控制 男 1986-8-10 1.7 MS211 90 C005 张雷 计算机 男 1987-6-30 1.75 CC112 84.5 C005 张雷 计算机 男 1987-6-30 1.75 CS202 82 M038 李霞霞 应用数学 女 1988-10-20 1.65 ME234 85 R098 钱欣 管理工程 男 1986-5-16 1.8 CS202 75 R098 钱欣 管理工程 男
30、1986-5-16 1.8 MS211 70.5 S SSCSC对于已选课程的学生而言，结果关系对于已选课程的学生而言，结果关系包含包含SC表原来的信息，并增加了该学表原来的信息，并增加了该学生选修课程号（生选修课程号（CNO）和成绩）和成绩（GRADE）。）。关系数据库语言SQL 关系数据库语言SQL特点 是一种“非过程语言”体现关系模型在结构,完整性和操作方面的特征 有命令和嵌入程序两种使用方式 功能齐全,简洁易学,使用方便 为主流DBMS产品所支持用户只要指出用户只要指出“做什做什么么”,而而“如何做如何做”的的过程由过程由DBMS完成完成.命令式命令式:直接用语句操作直接用语句操作嵌入
31、式嵌入式:将语句嵌入程序将语句嵌入程序ORACLE,MS-SQL Server,Sybase DB2,(Access,VFP有接口有接口)关系数据库语言SQL 关系数据库语言SQL 3级体系结构 视图 V1 视图 Vp 基本表 B1 基本表 B2 基本表 B3 基本表 Bm 存储文件 S1 存储文件 S2 存储文件 S3 存储文件 Sq 用户 1 用户 2 用户 n 用户 3 用户看到的关系模式用户看到的关系模式主要是视图主要是视图系统的全局关系模系统的全局关系模式是基本表式是基本表系统的存储结构是系统的存储结构是文件文件关系数据库语言SQL SQL数据定义语言DDL作为建立数据库最重要的一步
32、，根据关系模式定义所需的基本表，SQL语句表示为：其中:表示可含有该子句，也可为空.基本表名字.每个基本表可以由一个或多个列组成。定义基本表时要指明每个列的类型和长度，同时还可 以定义与该表有关的完整性约束条件，CREATE TABLE （列名数据类型完整性约束条件，（列名数据类型完整性约束条件，）关系数据库语言SQL DDL例:按照关系模式S，定义学生基本表的SQL语句:S SN NO OS SN NA AM ME ED DE EP PA AR RT TS SE EX XB BD DA AT TE EH HE EI IG GH HT T执行语句后，在数据库建立执行语句后，在数据库建立一个学生
33、表一个学生表S的结构的结构 CREATE TABLE S （SNO CHAR（4），（类型为定长字符串）（类型为定长字符串）SNAME VARCHAR（8）（类型为变长字符串，串长为）（类型为变长字符串，串长为8）DEPART VARCHAR（12），），SEX CHAR（2)BDATE DATE，（类型为日期型）（类型为日期型）HEIGHT DEC（5，2),（类型为（类型为5位十进制数，小数点后位十进制数，小数点后2位）位）PRIMARY KEY（SNO）；（指明）；（指明SNO为为S的主键）的主键）关系数据库语言SQL SQL的数据查询 查询是数据库的核心操作。SQL提供SELECT语句
34、,具有灵活的使用方式和极强查询的功能。关系操作中最常用的是“投影、选择和连接”,都体现在SELECT语句中:SELECT A1，A2，An FROM R1，R2，Rm WHERE F SELECT语句语义为：将FROM子句所指出的R(基本表或视图)进行连接，从中选取满足WHERE子句中条件F的行（元组），最后根据SELECT子句给出的A(列名)将查询结果表输出。指出目标表的列名指出目标表的列名,相应于相应于“投影投影”指出基本表或视图指出基本表或视图,相应于相应于“连接连接”F为为“选择选择”操作的条件操作的条件关系数据库语言SQL 单表查询 从指定的一个表中找出符合条件的元组.例如，查询所有
35、男学生名的情况.SNO SNAME DEPART SEX BDATE HEIGHT A041 周光明 自动控制 男 1986-8-10 1.7 C005 张雷 计算机 男 1987-6-30 1.75 C008 王宁 计算机 女 1986-8-20 1.62 M038 李霞霞 应用数学 女 1988-10-20 1.65 R098 钱欣 管理工程 男 1986-5-16 1.8 选择选择选择选择SNO SNAME DEPART SEX BDATE HEIGHT A041 周光明 自动控制 男 1986-8-10 1.7 C005 张雷 计算机 男 1987-6-30 1.75 R098 钱欣
36、管理工程 男 1986-5-16 1.8 S SSELECT *FROM S WHERE SEX男男；关系数据库语言SQLSNAMEDEPARTCNAMEGRADE张雷张雷计算机计算机软件工软件工程程84.5张雷张雷计算机计算机数据库数据库82周光明周光明自动控制自动控制软件工软件工程程92周光明周光明自动控制自动控制数学分数学分析析92.5周光明周光明自动控制自动控制人工智人工智能能90 连接查询连接查询 一个查询同时涉及两个以上的表，称连接查询。是关系数据库一个查询同时涉及两个以上的表，称连接查询。是关系数据库中最主要的查询。例如，查询每个男学生及其选修课程的情况。要中最主要的查询。例如，
37、查询每个男学生及其选修课程的情况。要求列出学生名，系别，选修课程名及成绩。求列出学生名，系别，选修课程名及成绩。SELECT SNANE，DEPART，CNAME，GRADE FROM S，C，SC WHERE S.SNOSC.SNO AND SC.CNOC.CNO AND S.SEX男男；查询涉及查询涉及S、C和和SC三个表，三个表，S和和SC表通过表通过SNO作连接作连接，C和和SC表通过表通过CNO来实现连接来实现连接关系数据库语言SQL SQL的数据更新SQL提供了插入数据、更改数据和删除数据的3类语句。(1)插入语句 插入语句INSERT可将一个记录插入到指定的表中：例如，将一个新的
38、课程记录插入到课程开设表C中:INSERT INTO （，）VALUES（，）INSERT INTO S（CNO，CNAME，LHOUR，SEMESTER）VALUES（CW101，论文写作论文写作，30,春春)关系数据库语言SQL（2）更改语句 对指定表中已有数据进行修改。语句格式如下：其功能是修改指定表中满足WHERE子句条件的记录，其中SET子句给出的值用于取代相应列的值.例如:将ME234课程的课时改为30,并改成春季开设：UPDATE SET.WHEREUPDATE C SET LHOUR=30,SEMESTER春春 WHERE CNOME234；关系数据库语言SQL（3）删除数据
39、SQL删除语句的格式为：其功能是从指定表中删除满足WHERE子句条件的记录。如果省略WHERE子句，则删除表中所有记录.例如，从C表中删除课程号为CC112的记录：DELETE FROM WHERE DELETE FROM C WHERE CNO=CC112;关系数据库语言SQL SQL的视图 视图是DBMS所提供的一种由用户观察数据库中数据的重要机制。视图可由基本表或其他视图导出。它与基本表不同，视图只是一个虚表，在数据字典中保留其逻辑定义，而不作为一个表实际存储数据。SQL用CREATE VIEW语句建立视图，其格式为：CREATE VIEW 视图名列名，AS 子查询数据库系统及应用新技术
40、 数据库体系结构的发展 集中式数据库系统。早期的DBMS以分时操作系统作为运行环境，采用集中式的数据库系统结构，把数据库建立在本单位的主计算机上，且不与其他计算机系统进行数据交互。在这种系统中，不但数据是集中的，数据的管理也是集中的。.终端终端DB数据库体系结构的发展 客户/服务器结构(C/S)是一种网络处理系统。有多台用作客户机的计算机和一至多台用作服务器的计算机。客户机直接面向用户，接收并处理任务，将需要DB操作的任务委托服务器执行；而服务器只接收这种委托，完成对DB的查询和更新，并把查询结果返回给客户机。C/S结构的DBS虽然处理上是分布的，但数据却是集中的，还是属于集中式数据库系统。客
41、户机客户机计算机网络计算机网络DB数据库服务器数据库服务器数据库体系结构的发展 浏览器/服务器结构(B/S)由浏览器,Web服务器,数据库服务器3个层次组成.客户端使用一个通用的浏览器代替了各种应用软件.用户操作通过浏览器执行.客户机客户机计算机网络计算机网络DB浏览器浏览器数据库服务器数据库服务器数据库体系结构的发展 分布式数据库系统 数据共享和数据集中管理是数据库的主要特征。但面对应用规模的扩大和用户地理位置分散的实际情况，如果一个单位的计算机仍用联网式的集中数据库系统，将会产生很多问题:各个用户结点计算机要通过网络存取数据,如何解决通信开销太大和延迟的问题?一旦数据库不能工作还将导致整个
42、系统的瘫痪，如何保证系统的可用性和可扩性?数据库体系结构的发展 在分布式DBS中，把一个单位的数据按其来源和用途，合理分布在系统的多个地理位置不同的计算机结点上(局部数据库)，使数据可以就近存取。数据在物理上分布后，由系统统一管理。系统中每个地理位置上的结点实际上是一个独立的DBS，它包括本地结点用户、本地DBMS和应用软件。每个结点上的用户都可以通过网络对其他结点数据库上的数据进行访问，就如同这些数据都存储在自己所在的结点数据库上一样。计算机网络计算机网络DBDBDBDDBMSnDDBMS2DDBMS1DDBMS是分布式数据库管理系统是分布式数据库管理系统数据库体系结构的发展 并行数据库系统
43、n随着应用领域随着应用领域DB规模的增长，规模的增长，n其运行负荷日益加重，对其运行负荷日益加重，对DBSn性能要求也越来越高性能要求也越来越高.需求需求:n计算机系统通过并行地使用多个计算机系统通过并行地使用多个 CPU和磁盘，可提高处理速度和磁盘，可提高处理速度和和IO速度。速度。技术技术:并行数据库系统并行数据库系统 并行处理技术很适宜与关系并行处理技术很适宜与关系DBS技术相结合，在关系技术相结合，在关系模型中，数据库二维表是元组的集合，模型中，数据库二维表是元组的集合，DBS操作也是集合操作也是集合操作；在许多情况下对集合的操作可分解为一系列对子集操作；在许多情况下对集合的操作可分解
44、为一系列对子集的操作，这些子集操作存在很好的并行性的操作，这些子集操作存在很好的并行性信息系统开发与管理 难度 复杂性 人员要求高信息系统信息系统开发和管理开发和管理 是一项系统工程是一项系统工程涉及多学科的综合技术涉及多学科的综合技术.开发周期长、投资大、风险大开发周期长、投资大、风险大比一般技术工程有更大复杂性比一般技术工程有更大复杂性系统分析、设计和管理人员掌系统分析、设计和管理人员掌握多方面技术握多方面技术(软件工程，软件工程，DBS设计，程序设计方法设计，程序设计方法,领域业务领域业务知识知识)。了解应用环境。了解应用环境.软件工程与信息系统开发概述 软件危机与软件工程 1960年代
45、以来:计算机性能不断提高 应用范围越来越广泛 软件系统开发越来越复杂。大型软件系统开发成本高，大型软件系统开发成本高，可靠性差，甚至有时人们无法可靠性差，甚至有时人们无法管理自身所创造出来的管理自身所创造出来的复杂逻辑系统，致使软件生产复杂逻辑系统，致使软件生产和维护出现了很大的困难，和维护出现了很大的困难，当时人们称此为当时人们称此为“软件危机软件危机”。问题严重问题严重软件工程与信息系统开发概述 软件危机与软件工程软件危机软件危机 正确理解和表达应用需求是正确理解和表达应用需求是艰巨的任务艰巨的任务.但常常被忽略。但常常被忽略。软件是逻辑产品。软件开发过软件是逻辑产品。软件开发过 程是思考
46、过程，很难进行质量程是思考过程，很难进行质量管理和进度控制。管理和进度控制。随着问题复杂度的增加，处理问随着问题复杂度的增加，处理问 题的效率随之下降，而所需题的效率随之下降，而所需 时间和费用则随之增加。时间和费用则随之增加。大型软件开发必须有严密完整的工程技术和科学的过程，大型软件开发必须有严密完整的工程技术和科学的过程，向向“工程化工程化”发展发展:“软件工程软件工程”分析原分析原因因解决途径解决途径软件工程与信息系统开发概述软件工程方法要点:软件开发技术。软件开发规范化和工程化,对开发中的策略、原则、步骤和文档做出规定.软件工程管理。对软件生产中重要环节，按计划、进度执行，实现预期的社
47、会和经济效益.软件开发方法。主要有：生命周期方法、原型法以及面向对象的分析设计方法等。软件开发工具。采用软件开发工具和环境,保证软件开发各个阶段任务的完成。软件工程与信息系统开发概述 常用的信息系统开发方法-结构化生命周期方法(瀑布模型方法。)系统规划系统规划系统分析系统分析系统设计系统设计系统实施系统实施系统维护系统维护 每一个阶段都有每一个阶段都有明确的工程任务并明确的工程任务并产生规范的文档资产生规范的文档资料料,且必须评审。且必须评审。用以及时发现错误，用以及时发现错误，防止将错误蔓延到防止将错误蔓延到后续阶段，避免重后续阶段，避免重大损失。大损失。软件工程与信息系统开发概述 结构化生
48、命周期法的分析和设计原则:自顶向下，逐层分解求精,分析和设计整个系统，减小和控制开发过程的复杂性。图示工具（如数据流程图和E-R图等）描述分析和设计的内容，便于各类人员交流。明确阶段任务。例如，系统分析阶段明确系统的结构和功能（做什么），系统设计阶段 确定其如何实现（怎么做）。强调用户参予开发过程的作用。软件工程与信息系统开发概述 常用的信息系统开发方法(2)-原型法 所谓原型，是指分析设计人员与用户合作，在短期内定义用户基本需求的基础上，首先开发出一个具备基本功能、实验性的、简易的应用软件。运行这个原型，并在相应的辅助开发工具的支持下，按照不断求优的设计思想，通过反复的完善性实验而最终开发出
49、符合用户要求的信息系统。软件工程与信息系统开发概述 数据库系统设计概要 信息系统设计最重要的核心技术是软件工程和基于DBS的设计技术。DBS设计任务:应用部门应用部门信息需求信息需求计算机环境计算机环境硬件硬件,OS,DBMS等等应用部门应用部门处理需求处理需求DBS设计设计各类数据模式各类数据模式应用程序应用程序系统规划和分析 系统规划 系统规划任务:调查应用部门的环境、目 标和现行系统.根据其发展目标对新系统 的需求,进行分析和预测.考虑新系统所受的各种约束.研究开发新系统的必要性 和可能性，提出方案和计划.从管理、技术、经济和社会 等方面进行可行性分析.系统规划过程系统规划过程:系统规划
50、和分析 系统分析(1)系统分析的任务 采用系统工程的思想和方法，把复杂的对象分解成简单的组成部分,明确各部分用户的各种数据需求和处理需求.(2)系统分析的方法 使用结构化分析方法（SA）。SA方法从最上层的组织机构入手，采用自顶向下逐层分解的方法分析系统，并用形式化或半形式化的描述（如数据流程图DFD和数据字典DD）说明数据和处理过程的关系。系统设计(1)系统设计的任务和内容 系统设计任务:为实现系统目标具体规定数据结构和系统功能.系统设计的内容:概念结构设计和逻辑结构设计.客观对象客观对象概念概念结构结构转换转换数据模式数据模式转换转换DB（E-R图）图）（二维表）（二维表）概念结构设概念结
