【正文】 信息工程系 出生日期： 198804—25 對象的操作（行為）：選修課程，參加考試 該學生類中所有像趙強這樣的學生對象，都具有相同的數(shù)據(jù)狀態(tài)和行為。類是一個描述，對象是具體描述的值。 根據(jù)對象的定義，我們可以看出有很多客觀存在的對象具有相似的特性。對象類似于 ER模型中的實體，但更為復雜。 5．面向?qū)ο竽Ｐ? 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)支持面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型。 ① 具有嚴格的數(shù)據(jù)理論基礎，關系數(shù)據(jù)模型是建立在嚴格的數(shù)據(jù)概念基礎上的。關系模型中，實體及實體間的聯(lián)系都用二維表來表示。進行插入、刪除、更新操作時要滿足關系模型的完整性約束條件。在關系模型中，每個二維表稱為一個關系，并且有一個名稱，稱為關系名。 SQL大大增強了數(shù)據(jù)庫的查詢功能，是 RDBS普遍應用的直接原因。 4．關系模型 關系模型是目前應用最廣泛，也是最重要的一種數(shù)據(jù)模型。 由此可見，網(wǎng)狀模型可以描述實體間多對多的聯(lián)系。與層次模型不同，網(wǎng)狀模型中的任意節(jié)點間都可以有聯(lián)系。 ? 由此可見，層次模型描述的是 1:n的實體聯(lián)系，即一個父節(jié)點可以有一個或多個子節(jié)點。通常把表示 1的節(jié)點放在上面，稱為父節(jié)點；把表示多的節(jié)點放在下面，稱為子節(jié)點。其中，層次模型、網(wǎng)狀模型是非關系模型。例如，學生信息中必須要求學生性別只能是男或女。數(shù)據(jù)的完整性約束是對數(shù)據(jù)靜態(tài)和動態(tài)特征的限定，是用來描述數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系應該具有的制約和依存規(guī)則，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效和相容。數(shù)據(jù)庫的操作主要有檢索和更新（包括插入、刪除、修改）兩大類。所以說，數(shù)據(jù)結(jié)構是所研究對象類型的集合。數(shù)據(jù)模型的組成要素包括數(shù)據(jù)結(jié)構、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)的完整性約束。但在剛剛開始設計數(shù)據(jù)庫的階段，還希望讀者按照這種過程來進行。 圖 25 雇員實體和訂單實體之間的聯(lián)系 ? 圖 26 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)表結(jié)構 ? 在完成了 ER模型圖以后，就可以將模型圖轉(zhuǎn)換為真正的數(shù)據(jù)表結(jié)構了。 在 ER模型圖中，用方框表示實體，用菱形表示聯(lián)系，用橢圓形表示屬性。 如圖 23所示，如果公司中的每一個雇員并不是只負責一個訂單，而每個訂單也 不是只能有一個訂單負責人，那么在訂單實體和雇員實體之間就會建立多對多聯(lián)系。 如圖 22所示，產(chǎn)品實體與類別實體使用類別 ID進行聯(lián)系，每個類別都擁有多件產(chǎn)品，而每件產(chǎn)品只屬于一個類別。兩個實體之間的聯(lián)系有 3種情況。 ? 2．屬性 ? 屬性是指實體所具有的某種特性。 ? 根據(jù)數(shù)據(jù)模型應用目的的不同，可以將數(shù)據(jù)模型分為兩類：概念模型（也稱信息模式）和數(shù)據(jù)模型。 理論知識準備 ? 數(shù)據(jù)庫是相關數(shù)據(jù)的集合，它不僅反映數(shù)據(jù)本身的內(nèi)容，而且要反映數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。 ? （ 1）公司管理數(shù)據(jù)庫的需求分析。 【 學習導航 】 本項目介紹數(shù)據(jù)庫的開發(fā)流程，即數(shù)據(jù)庫的設計規(guī)則和設計步驟。 （ 2）能夠根據(jù)項目需求分析進行數(shù)據(jù)庫的概念模型設計。 （ 2）理解數(shù)據(jù)庫組織數(shù)據(jù)的模型。 ? （ 4）整理出學生選課系統(tǒng)的基礎數(shù)據(jù)。 ? 實訓內(nèi)容與步驟 ? 請根據(jù)本校對學生選課系統(tǒng)的要求，對學生選課系統(tǒng)的需求情況進行調(diào)研。 ? （ 4）培養(yǎng)適應崗位需要，獨立分析問題、解決問題的基本能力，以及團隊合作精神。目前，國內(nèi)對數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘等數(shù)據(jù)庫技術的研究正在緊鑼密鼓地進行，該技術的發(fā)展無疑將會推動新一輪的數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展。實際上，數(shù)據(jù)倉庫技術所要研究和解決的問題就是從 OLAP系統(tǒng)、異構分散的外部數(shù)據(jù)源、脫機的歷史業(yè)務數(shù)據(jù)中獲取數(shù)據(jù)，處理后為數(shù)據(jù)分析和管理決策提供應用服務。國內(nèi)外學者對數(shù)據(jù)倉庫技術以及與之相關的數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)進行了大量的研究和論述。這類數(shù)據(jù)庫在原理上也沒有多大的變化，但它們卻與一定的應用相結(jié)合，從而加強了系統(tǒng)對有關應用的支撐能力，尤其表現(xiàn)在數(shù)據(jù)模型、語言、查詢方面。目前，國內(nèi)外學者對數(shù)據(jù)倉庫的研究正在繼續(xù)深入。其中，許多研究者都將多媒體數(shù)據(jù)庫作為研究的重點，并認為 多媒體技術 和可視化技術引入多媒體數(shù)據(jù)庫將是未來數(shù)據(jù)庫技術發(fā)展的熱點和難點。 ? 2．非結(jié)構化數(shù)據(jù)庫 ? 非結(jié)構化數(shù)據(jù)庫是部分研究者針對關系數(shù)據(jù)庫模型過于簡單，不便表達復雜的嵌套需要，以及支持數(shù)據(jù)類型有限等局限，從數(shù)據(jù)模型入手而提出的全面基于 Inter 應用的新型數(shù)據(jù)庫理論。 面向?qū)ο蠓椒?起源于程序設計語言，它本身就是以現(xiàn)實世界的實體對象為基本元素來描述復雜的客觀世界，但功能不如數(shù)據(jù)庫靈活。 ? 面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫技術將成為下一代數(shù)據(jù)庫技術發(fā)展的主流。 數(shù)據(jù)庫技術發(fā)展的趨勢 ? 從 20世紀 60年代末期到現(xiàn)在，數(shù)據(jù)庫技術已經(jīng)發(fā)展了 40多年。這些商用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應用使數(shù)據(jù)庫技術日益廣泛地應用到 企業(yè)管理 、情報檢索、輔助決策等方面，成為實現(xiàn)和優(yōu)化信息系統(tǒng)的基本技術。 Edgar F. Codd于 1981年被授予 ACM圖靈獎 ，以表彰他在關系數(shù)據(jù)庫研究方面的杰出貢獻。在 DBTG思想和方法的指引下，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實現(xiàn)技術不斷成熟，開發(fā)了許多商品化的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，它們都是基于層次模型和網(wǎng)狀模型的。 ? １．第一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ? 第一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是 20世紀 70年代研制的層次和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展主要是為滿足共享信息用戶的需求，隨著在線信息的增加，以及越來越多的用戶希望訪問在線信息，今后還會開發(fā)出更多的面向應用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。是通過研究數(shù)據(jù)庫的結(jié)構、存儲、設計、管理以及應用的基本理論和實現(xiàn)方法，并利用這些理論來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行處理、分析和理解的技術，即數(shù)據(jù)庫技術是研究、管理和應用數(shù)據(jù)庫的一門軟件科學。 ? （ 3）最終用戶是通過計算機終端與系統(tǒng)交互的用戶。為保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的正常運行，需要有專門人員來負責全面管理和控制數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，承擔此任務的人員就稱為 DBA。然而，近幾年來，跨平臺作業(yè)越來越受到人們的重視，許多大型數(shù)據(jù)庫都同時支持幾種操作系統(tǒng)，如 Orcale數(shù)據(jù)庫等。 ? 2．軟件系統(tǒng) ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的軟件主要包括數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ DBMS）和支持 DBMS運行的操作系統(tǒng)（ Operating System， OS）。圖 15 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成結(jié)構 ? 1．硬件系統(tǒng) ? 由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量很大，加之 DBMS豐富的功能使得自身的規(guī)模也很大，因此整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對硬件資源提出了較高的要求，這些要求如下。因此，數(shù)據(jù)字典本身也可以看成是一個數(shù)據(jù)庫，只不過它是系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。 DBMS必須具有將數(shù)據(jù)庫從錯誤狀態(tài)恢復到某一已知的正確狀態(tài)（亦稱為完整狀態(tài)或一致狀態(tài)）的功能，這就是數(shù)據(jù)庫的恢復功能。數(shù)據(jù)的完整性控制是指設計一定的完整性規(guī)則以確保數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性。 ? （ 2）數(shù)據(jù)的安全性（ Security）保護。 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) ? 3．數(shù)據(jù)庫的運行管理 ? 所有數(shù)據(jù)庫的操作都要在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的統(tǒng)一管理和控制下進行，以保證事務的正 ? 確運行和數(shù)據(jù)的安全性、完整性。 DML有兩類，一類 DML可以獨立交互使用，不依賴于任何程序設計語言，稱為自主型或自含型語言。各級模式通過 DLL編譯成相應的目標模式，并被保存在數(shù)據(jù)字典中，以便在進行數(shù)據(jù)操縱和控制時使用。 1 .3 ? 數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) ? 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是處理數(shù)據(jù)訪問的軟件系統(tǒng)，也就是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層對數(shù)據(jù)庫進行管理的軟件。過去人們把數(shù)據(jù)存放在文件柜里，現(xiàn)在人們借助計算機和數(shù)據(jù)庫技術科學地保存和管理大量復雜的數(shù)據(jù)，以便能方便而充分地利用這些寶貴的信息資源。 ? 數(shù)據(jù)庫（ Database， DB）是存儲在計算機存儲設備上，結(jié)構化的相關數(shù)據(jù)集合。這樣當數(shù)據(jù)的物理結(jié)構改變時，可以不影響數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構和應用程序，這就保證了數(shù)據(jù)的物理獨立性。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段 ? 由于數(shù)據(jù)面向整個系統(tǒng)，是有結(jié)構的數(shù)據(jù)，不但可以被多個應用共享使用，而且容易增加新的應用，這就使得數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)彈性大、易于擴充，可以適應各種用戶的要求。只要定義好數(shù)據(jù)模型，上述查找可以非常容易地聯(lián)機實現(xiàn)。傳統(tǒng)文件的最簡單形式是等長、同格式的記錄集合。在這樣的背景下，數(shù)據(jù)庫技術應運而生，它主要以解決數(shù)據(jù)的獨立性，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，達到數(shù)據(jù)共享的目的，也因此出現(xiàn)了統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)的專門軟件系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ Database Management System， DBMS）。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段 20世紀 60 年代后期以來，計算機用于管理的范圍越來越廣泛，數(shù)據(jù)量也急劇增加。軟件技術方面，操作系統(tǒng)更加成熟，程序設計語言的功能更加強大。如果改變數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構或文件的組織方式，必須修改相應的應用程序；而應用程序的改變，比如說應用程序的編程語言改變了，也將影響數(shù)據(jù)文件結(jié)構的改變。即使不同的應用程序所需要的數(shù)據(jù)有相同部分時，也必須建立各自的文件，而不能共享相同部分的數(shù)據(jù)。但程序還是基于特定的物理結(jié)構和存取方法，因此數(shù)據(jù)結(jié)構與程序之間的依賴關系仍然存在。 ? （ 2）有專門的文件系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)管理，程序和數(shù)據(jù)之間通過文件系統(tǒng)提供的存取方法進行轉(zhuǎn)換。硬件方面，外存儲器有了磁盤、磁鼓等直接存取的存儲設備；軟件方面，操作系統(tǒng)中已經(jīng)有了專門管理外存的數(shù)據(jù)軟件，一般稱為文件系統(tǒng)。 ? 一組數(shù)據(jù)只能對應一組應用程序，如果數(shù)據(jù)的類型、格式或者數(shù)據(jù)的存取方法、輸入 /輸出方式等改變了，程序必須做相應的修改。硬件方面，外部存儲器只有卡片、磁帶和紙帶，還沒有磁盤等直接存取的存儲設備；軟件方面，沒有專門管理數(shù)據(jù)的軟件，數(shù)據(jù)處理方式基本是批處理。一旦數(shù)據(jù)發(fā)生改變，就必須修改程序，這就給應用程序開發(fā)人員增加了很大的負擔。數(shù)據(jù)只為本程序所使用，無法被其他應用程序利用。 ? else ? printf（ 不及格 ） 。 數(shù)據(jù)處理的基本概念 ? main（） ? { ? int chj。 ? 例如，某學生看到自己的考試成績是 85或 59分，通過思考他認為成績及格或不及格，這里及格或不及格就是通過對數(shù)據(jù) 85或 59進行處理獲取的信息。 ? 例如，兩名學生的考試成績分別為 85分和 59分，這里的 85和 59就是數(shù)據(jù)。隨著計算機硬件技術和軟件技術的發(fā)展，計算機數(shù)據(jù)管理技術也在不斷改進，大致經(jīng)歷了 3個階段：人工管理階段、文件系統(tǒng)階段和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。 ? ● 類別信息表 category（類別 ID，類別名，說明）。 （ 1）客戶和產(chǎn)品之間進行產(chǎn)品訂購； （ 2）增加、刪除和修改所提供的產(chǎn)品； （ 3）客戶增加、刪除和修改所需要的產(chǎn)品； （ 4）公司交易員（雇員）可以利用客戶提出的訂貨信息和產(chǎn)品信息提出交易建議； （ 5）分類統(tǒng)計已訂購的產(chǎn)品信息。 （ 2）公司管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)各個模塊的功能。 【 學習導航 】 本項目主要為 公司管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 開發(fā)作準備工作，通過引入公司管理數(shù)據(jù)庫實例對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行綜述，主要介紹數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理技術以及數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展趨勢。 （ 3）了解數(shù)據(jù)庫技術及其發(fā)展趨勢。 （ 2）了解數(shù)據(jù)管理技術的 3個階段。 （ 3）能分析數(shù)據(jù)庫技術發(fā)展趨勢。 （ 1）公司管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的整體規(guī)劃及系統(tǒng)所具有的功能。 公司管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應具有以下功能。 ? ● 訂單信息表 p_order（訂單 ID，產(chǎn)品 ID，數(shù)量，雇員 ID，客戶 ID，訂貨日期）。 數(shù)據(jù)管理技術的發(fā)展 從數(shù)據(jù)本身來講，數(shù)據(jù)管理是指收集數(shù)據(jù)、組織數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)和維護數(shù)據(jù)等幾個方面。數(shù)據(jù)的形式可以是數(shù)字、文字、圖形、圖像、聲音等，具體如學生檔案記錄和圖書管理情況等。也有人說信息是事物及其屬性標識的集合。 ? C源程序如下。 ? if（ chj=60） ? printf（ 及格 ） 。 人工管理階段 ? 2．數(shù)據(jù)不單獨保存 ? 由于應用程序與數(shù)據(jù)之間結(jié)合得非常緊密，每處理一批數(shù)據(jù)，都要特地為這批數(shù)據(jù)編制相應的應用程序。這些完全由程序開發(fā)人員全面負責，沒有專門的軟件加以管理。 人工管理階段 圖 12 人工管理階段程序與數(shù)據(jù)之間的關系 人工管理階段 ? 圖 12 人工管理階段程序與數(shù)據(jù)之間的關系 ? 20世紀 50年代中期以前，計算機主要用于科學計算，數(shù)據(jù)量較少，一般不需要長期保存。 ? 1．數(shù)據(jù)面向具體應用，不共享。 文件系統(tǒng)階段 ? 圖 13 文件系統(tǒng)階段程序與數(shù)據(jù)之間的關系 ? 20世紀 50年代后期至 60年代中后期，計算機不僅用于科學計算，還用于信息管理。 ? 1．文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)管理的特點 ? （ 1）程序與數(shù)據(jù)分開存儲，數(shù)據(jù)以“文件”形式可長期保存在外部存儲器上，并可對文件進行多次查詢、修改、插入和刪除等操作。 ? （ 3）數(shù)據(jù)不只對應某個應用程序，可以被重復使用。文件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)文件結(jié)構的設計仍然對應于某個應用程序，也就是說，數(shù)據(jù)還是面向應用的。文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)文件是為某一特定要求設計的，數(shù)據(jù)與程序相互依賴。硬件技術方面，開始出現(xiàn)了大容量、價格低廉的磁盤。這一階段應用程序與數(shù)據(jù)之間的關系如圖14所示