【正文】 異常和刪除異常。函數(shù)依賴描述的是屬性之間的單值對應(yīng)關(guān)系，即給定一個關(guān)鍵字，就能確定關(guān)系模式中的所有屬性，且屬性值是唯一的。①第一范式（1NF）如果關(guān)系R的所有屬性都是不可再分的數(shù)據(jù)項，則稱該關(guān)系屬于第一范式，記作：R∈1NF在任何一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，第一范式是對關(guān)系模式的一個起碼的要求。但是，這種純粹的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫并不支持SQL語言，在通用性方面失去了優(yōu)勢，因而其應(yīng)用領(lǐng)域受到了很大的局限。給定一個輸入，經(jīng)過消息接收、操作處理、交換對象狀態(tài)，最后產(chǎn)生輸出，是對象完成消息所指定任務(wù)的處理過程。對象既可以接受來自外部的消息并加以處理，也可以向其他對象發(fā)送消息請其處理相應(yīng)工作。任何單個對象都是某個類的實例，這些實例具有由它們的類所定義的共同特征。發(fā)送消息時只需確切指明接受方（對象），而并不關(guān)注它的類型。請求改變系統(tǒng)的狀態(tài)；程序中，某些消息可以改變系統(tǒng)中的全局對象（數(shù)據(jù)）等。子類對象可以擁有超類對象的數(shù)據(jù)和操作，從而形成一種代碼共享的手段。由于這種方法描述的現(xiàn)實世界模型更符合人們認識世界的思維方法，因此用它開發(fā)出的軟件更易于理解，易于維護。這些特征可以分成以下三類：⑴ 必備特性是面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)所必須滿足的特征，它們是復(fù)雜對象、對象表示、封裝性、類型或類、繼承性及遲后綁定重載、可擴充性、計算完備性、持久性、輔存管理、并發(fā)性、恢復(fù)和即席查詢功能。其基本立場和觀點是：它不是單純提供一種用于數(shù)據(jù)操縱的高層語言（如SQL），而是要透明地把數(shù)據(jù)庫功能集成到應(yīng)用程序語言中，這種透明性使得用戶無需去掌握另一種DML（數(shù)據(jù)操縱語言），無需在數(shù)據(jù)庫和編程語言兩種表示之間顯式地拷貝和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，可通過應(yīng)用中數(shù)據(jù)的緩沖獲得更好的性能。OQL的設(shè)計具有以下基本特點：①OQL是一種對對象數(shù)據(jù)庫進行說明性訪問的查詢語言，不是一種計算完備型語言。⑥OQL是說明性的查詢語言，系統(tǒng)可以自動優(yōu)化處理；系統(tǒng)決定查詢策略，所以改變物理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、索引和聚簇策略時，可以不影響查詢語句本身，使系統(tǒng)達到某種程度的邏輯和物理獨立性。⑷ 能夠提供功能強大的通用規(guī)則系統(tǒng)，而且規(guī)則系統(tǒng)與其他的對象關(guān)系能力是集成為一體的，例如，規(guī)則中的事件和動作可以是任意的SQL語句，可以使用用戶自定義的函數(shù)，規(guī)則能夠被繼承等。一個管理信息系統(tǒng)的各部分是否能緊密地結(jié)合在一起以及如何結(jié)合，關(guān)鍵在數(shù)據(jù)庫。2. 概念設(shè)計：通過對用戶需求進行綜合、歸納與抽象，形成一個獨立于具體DBMS的概念模型。⑵ 輔助決策信息涉及許多部門的數(shù)據(jù)，而不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)難以集成。那么，所謂“面向主題”就是指數(shù)據(jù)倉庫中的信息是按主題組織的，按主題來提供信息。2. 數(shù)據(jù)倉庫的結(jié)構(gòu)⑴ 數(shù)據(jù)倉庫的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)倉庫是存儲數(shù)據(jù)的一種組織形式，它從傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中獲得原始數(shù)據(jù)，先按輔助決策的主題要求形成當前基本數(shù)據(jù)層，再按綜合決策的要求形成綜合數(shù)據(jù)層（又可分為輕度綜合層和高度綜合層）。倉庫管理包括對數(shù)據(jù)的安全、歸檔、備份、維護、恢復(fù)等工作，這些工作需要利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）的功能。由于數(shù)據(jù)倉庫是一個獨立的數(shù)據(jù)環(huán)境，所以它需要通過抽取過程將數(shù)據(jù)從聯(lián)機事務(wù)處理系統(tǒng)、外部數(shù)據(jù)源、脫機的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)中導(dǎo)人數(shù)據(jù)倉庫。整個抽取過程能否因工具的使用而納入有效的管理、調(diào)度和維護則更為重要。一些廠商還專門考慮大數(shù)據(jù)量的系統(tǒng)備份問題，好在數(shù)據(jù)倉庫對聯(lián)機備份的要求并不高。普通關(guān)系數(shù)據(jù)庫采用B樹類的索引，對干性別、年齡、地區(qū)等具有大量重復(fù)值的字段幾乎沒有效果。此外，數(shù)據(jù)倉庫的查詢并不需要像事務(wù)處理系統(tǒng)那樣精確，但在大容量數(shù)據(jù)環(huán)境中需要有足夠短的系統(tǒng)響應(yīng)時間。為此，人們提出了多維數(shù)據(jù)庫的概念。3. 數(shù)據(jù)的表現(xiàn)數(shù)據(jù)表現(xiàn)是數(shù)據(jù)倉庫的門面。多維數(shù)據(jù)庫是以多維方式組織數(shù)據(jù)的。數(shù)據(jù)挖掘和聯(lián)機分析處理都可以在數(shù)據(jù)倉庫的基礎(chǔ)上對數(shù)據(jù)進行分析，以輔助決策，那么它們之間是否有差別呢？答案是肯定的。與聯(lián)機分析處理不同，數(shù)據(jù)挖掘是數(shù)據(jù)驅(qū)動的，是一種真正的知識發(fā)現(xiàn)方法。 數(shù)據(jù)倉庫的開發(fā)1. 數(shù)據(jù)倉庫的處理過程人們總喜歡問：數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)庫有什么不同？事實上，數(shù)據(jù)庫是一種通用的平臺，用來管理企業(yè)的數(shù)據(jù)；而數(shù)據(jù)倉庫則主要是一種概念，在此概念下進行的構(gòu)造過程稱為數(shù)據(jù)倉庫處理。它們包括：數(shù)據(jù)倉庫提供給哪些部門使用？不同的部門怎樣發(fā)揮數(shù)據(jù)倉庫的決策效益？數(shù)藥倉庫需要存放哪些數(shù)據(jù)？這些數(shù)據(jù)以什么樣的結(jié)構(gòu)存放？數(shù)據(jù)從哪里裝載？裝載的頻率多少為合適？需要購置哪些數(shù)據(jù)管理的產(chǎn)品和工具來建立數(shù)據(jù)倉庫等等。③抽取信息的質(zhì)量依賴于用戶對結(jié)果的解釋，容易導(dǎo)致錯誤。從決策支持的角度看，數(shù)據(jù)挖掘是一種決策支持的過程，主要基于人工智能、機器學(xué)習(xí)、統(tǒng)計學(xué)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)等多種技術(shù)，能高度自動地分析企業(yè)原有的數(shù)據(jù)，進行歸納推理，從中挖掘出潛在的模式，預(yù)測客戶的行為，幫助企業(yè)的決策者調(diào)整市場策略，從而減少風(fēng)險，輔助做出正確的決策。正是這一技術(shù)的發(fā)展使決策分析中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和分析方法相分離，才有可能研制出通用而靈活的分析工具，并使分析工具產(chǎn)品化。采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)的聯(lián)機分析應(yīng)用稱為ROLAP。它的特點是將數(shù)據(jù)想象成多維的立方體，用戶的查詢便相當于在其中的部分維（棱）上施加條件，對立方體進行切片、分割，得到的結(jié)果則是數(shù)值的矩陣或向量，并將其制成圖表或輸入數(shù)據(jù)統(tǒng)計的算法。普遍關(guān)系數(shù)據(jù)庫沒有提供這樣的查詢能力，因此只好將整個表的記錄進行排序，從而耗費了大量的時間。⑶ 決策支持查詢的優(yōu)化這個問題主要是針對關(guān)系數(shù)據(jù)庫而言，因為其他數(shù)據(jù)管理環(huán)境連基本的通用查詢能力還不完善。目前不少關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已支持數(shù)據(jù)分散技術(shù)，即能夠?qū)⒁粋€大的數(shù)據(jù)庫表分散在多個物理存儲設(shè)備中，進一步增強了系統(tǒng)管理大數(shù)據(jù)量的擴展能力。但抽取工具支持的數(shù)據(jù)種類是有限的；同時數(shù)據(jù)抽取過程涉及到數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，它是一個與實際應(yīng)用密切相關(guān)的部分，其復(fù)雜性使得不可嵌入用戶編程的抽取工具往往不能滿足要求。OLAP服務(wù)器能加強和規(guī)范決策支持的服務(wù)工作，集中和簡化原客戶端和DW服務(wù)器的部分工作，降低系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸量，因此工作效率更高。②倉庫管理：在確定數(shù)據(jù)倉庫信息需求后，首先進行數(shù)據(jù)建模，然后確定從源數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)抽取、清理和轉(zhuǎn)換過程，最后劃分維數(shù)及確定數(shù)據(jù)倉庫的物理存儲結(jié)構(gòu)。主要是數(shù)據(jù)倉庫側(cè)重于決策分析，而數(shù)據(jù)庫則側(cè)重于操作和管理。1. 數(shù)據(jù)倉庫的定義數(shù)據(jù)倉庫之父W．H．Inmon給數(shù)據(jù)倉庫下的定義是：數(shù)據(jù)倉庫是支持管理決策過程的、面向主題的、集成的、隨時間變化的、但信息本身相對穩(wěn)定的數(shù)據(jù)集合。這種需求既要求聯(lián)機服務(wù)，又涉及大量用于決策的數(shù)據(jù)，而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已無法滿足這種需求。數(shù)據(jù)庫設(shè)計的過程如圖7—9所示。如IBM公司的DB2，Informix Universal Server產(chǎn)品、Oracle公司的Oracle 8產(chǎn)品等。⑵ 能夠在SQL中支持復(fù)雜對象，即由多種基本類型或用戶定義的類型構(gòu)成的對象。如果把OQL嵌入到C＋＋語言中，由于其表達能力強，所以一句OQL可以表達一段C＋＋程序，而且OQL是基于ODMG對象模型，使得C＋＋和數(shù)據(jù)庫間的“阻抗失配”問題得到較好解決。OQL和SQL風(fēng)格一樣，結(jié)構(gòu)簡單，利用它可以方便地訪問對象。3. ODMG建立面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫標準極為重要，因為沒有標準將會制約ODBMS的廣泛應(yīng)用。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫目前還沒有權(quán)威性的統(tǒng)一標準。在此基礎(chǔ)上。④繼承繼承可以用來定義（在數(shù)據(jù)和程序上）彼此十分相似的那些對象的類。請求改變對象的狀態(tài)：在程序中可以發(fā)送消息讓一個數(shù)組對象設(shè)置其中一個單元的值等。發(fā)送消息是建立在“抽象類型”概念的基礎(chǔ)上的。動態(tài)性：對象的動態(tài)性有兩個含義，一是對象可以動態(tài)創(chuàng)建和取消，對象并非一開始就存在的，程序員可以在描述系統(tǒng)運行過程中創(chuàng)建對象；二是對象的狀態(tài)是不斷變化的，隨著系統(tǒng)的運行和發(fā)展，許多對象的狀態(tài)與初始狀態(tài)都具有很大變化。對象的特征如下：⑴ 面向?qū)ο蠹夹g(shù)的基本概念①對象是一個封閉體，它是由一組數(shù)據(jù)和施加于這些數(shù)據(jù)上的一組操作構(gòu)成，表示如下：它利用類來描述復(fù)雜對象，利用類中封裝的方法來模擬對象的復(fù)雜行為，利用繼承性來實現(xiàn)對象的結(jié)構(gòu)和方法的重用。⑵ 范式范式是衡量數(shù)據(jù)庫規(guī)范的層次或深度，數(shù)據(jù)庫規(guī)范化層次由范式來決定。若對于R（U）的任意一個可能的關(guān)系r，r中不可能存在兩個元組在X上的屬性值相等，而在Y上的屬性值不等，則稱X函數(shù)確定Y或Y函數(shù)依賴于X，記為X→Y。保證庫中每一個分量都不可再分；ROLLBACK——撤銷沒保存到數(shù)據(jù)庫中的事務(wù)的事務(wù)控制命令；DELETE——數(shù)據(jù)的刪除③數(shù)據(jù)查詢語言——DQL查詢是對數(shù)據(jù)庫中的信息的尋找和定位。CREATE PROCEDURE——定義存儲過程DROP DATABASE——刪除數(shù)據(jù)庫給每一個表一個保證唯一的主關(guān)鍵字⑵ SQL語言的功能SQL語言是結(jié)構(gòu)化的查詢語言?，F(xiàn)在有很多數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)工具都將SQL語言直接溶到自身的語言中，如Delphi、Powerbuilder等。⑴ SQL語言的特點SQL語言之所以能夠被用戶和業(yè)界所接受并成為國際標準，是因為它是一個綜合的、通用的、功能極強同時又簡潔易學(xué)的語言。③用戶定義的完整性（userdefined integrity）實體完整性和參照完整性適用于任何關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。即被參照關(guān)系“專業(yè)”中一定存在一個元組，它的主碼值等于該參照關(guān)系“學(xué)生”中的外碼值。這里“學(xué)生1”關(guān)系既是參照關(guān)系也是被參照關(guān)系。顯然，目標關(guān)系S的主碼Ks和參照關(guān)系的外碼A必須定義在同一個（或一組）域上。這也就是說，“學(xué)生”關(guān)系中的某個屬性的取值需要參照“專業(yè)”關(guān)系的屬性取值。例如，在關(guān)系學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，出生日期，入學(xué)總分，專業(yè)號）中，學(xué)生的學(xué)號屬性為主碼，則學(xué)生的學(xué)號不能取空值。①實體完整性（entity integrty）一個基本關(guān)系通常對應(yīng)現(xiàn)實世界的一個實體集。對于關(guān)系數(shù)據(jù)庫而言，有一種介于關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算之間的語言SQL（structured query language，結(jié)構(gòu)化查詢語言），它不僅具有豐富的查詢功能，而且具有數(shù)據(jù)定義和數(shù)據(jù)控制功能，是集查詢、數(shù)據(jù)定義語言（DDL）、數(shù)據(jù)操縱語言（DML）和數(shù)據(jù)控制語言（DCL）于一體的關(guān)系數(shù)據(jù)語言，它充分體現(xiàn)了關(guān)系數(shù)據(jù)語言的特點和優(yōu)點，是關(guān)系數(shù)據(jù)庫的標準語言。關(guān)系代數(shù)是用對關(guān)系的運算來表達查詢要求的方式。1. 概述關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是支持關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。所以其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單、清晰，用戶易懂易用。關(guān)系模型中的數(shù)據(jù)操作是集合操作，操作對象和操作結(jié)果都是關(guān)系，即若干元組的集合，而不像非關(guān)系模型中那樣是單記錄的操作方式。關(guān)系中不能出現(xiàn)相同的記錄，記錄的順序免所謂?？梢园殃P(guān)系模型理解為一張二維表，表格中的每一行代表一個實體，稱為記錄；每一列代表實體的一個屬性，稱為數(shù)據(jù)項。數(shù)據(jù)獨立性較差?？梢?，網(wǎng)狀模型沒有層次模型那樣嚴格的完整性約束條件，但具體的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（如DBTG）對數(shù)據(jù)操縱還是加了一些限制，提供了一定的完整性約束。因此，網(wǎng)狀模型可以更直接地描述現(xiàn)實世界。由于結(jié)構(gòu)嚴密，層次命令趨于程序化。層次模型提供了良好的完整性支持。進行插入操作時，如果沒有相應(yīng)的雙親結(jié)點值就不能插入子女結(jié)點值。因此，層次模型職能描述數(shù)據(jù)之間一對一或多對多的關(guān)系。⑴ 層次模型層次模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中最早出現(xiàn)的數(shù)據(jù)模型，它用樹形結(jié)構(gòu)表示各類實體以及實體間的聯(lián)系。例如，在關(guān)系模型中，任何關(guān)系必須滿足實體完整性和參照完整性兩個條件。因此在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，人們通常按照其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型來命名數(shù)據(jù)模型。第一類模型是概念模型，也稱信息模型，它是按用戶的觀點對數(shù)據(jù)和信息建模。由于計算機不可能直接處理現(xiàn)實世界中的具體事物，所以人們必須事先把具體事物轉(zhuǎn)換成計算機能夠處理的數(shù)據(jù)。企業(yè)的需求和技術(shù)的成熟最終導(dǎo)致了數(shù)據(jù)倉庫的產(chǎn)生。對企業(yè)來說，決策支持系統(tǒng)已不是可有可無的東西，企業(yè)需要實用而且成本低廉的決策支持系統(tǒng)。當時，數(shù)據(jù)庫技術(shù)雖然已經(jīng)成熟，但應(yīng)用還不廣泛，所以普遍存在一個數(shù)據(jù)量不足的問題。與手工制作電子單證相比，提高了效率、減少了錯誤、降低了成本。在這個階段，企業(yè)的管理一般采用管理信息系統(tǒng)（MIS）。5. 用戶接口在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)作為用戶與數(shù)據(jù)庫的接口，提供了數(shù)據(jù)庫定義、數(shù)據(jù)庫運行。因此數(shù)據(jù)庫中包含了所有用戶的數(shù)據(jù)成分，但每個用戶通常只用到其中一部分數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段到了20世紀60年代后期，計算機被越來越多地應(yīng)用于管理領(lǐng)域，而且規(guī)模也越來越大，因此數(shù)據(jù)量也急劇增長。⑶ 文件系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)存取方法，但當數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)改變時，仍需修改程序。數(shù)據(jù)項：描述事物性質(zhì)的最小數(shù)據(jù)單位；有了文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的增、刪、改等操作都變得輕松了。這個階段數(shù)據(jù)的管理效率很低。近幾年，隨著數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，使企業(yè)可以科學(xué)地對數(shù)據(jù)庫中海量的商務(wù)數(shù)據(jù)進行科學(xué)地組織、分析和統(tǒng)計，從而更好地服務(wù)于企業(yè)的決策支持。數(shù)據(jù)處理的中心問題是數(shù)據(jù)管理，數(shù)據(jù)管理是指對數(shù)據(jù)的分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護。數(shù)據(jù)庫技術(shù)對電子商務(wù)的支持主要表現(xiàn)在兩方面：數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展，是隨著計算機硬件和軟件技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展的。⑶ 程序員必須自己編程實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)、存取方法和輸入輸出，迫使程序員直接與物理設(shè)備打交道，加大了程序設(shè)計難度，編程效率低。文件管理方式本質(zhì)上是把數(shù)據(jù)組織成文件形式存儲在磁盤上。顯然，數(shù)據(jù)組織成文件，邏輯關(guān)系非常明確，使數(shù)據(jù)處理真正體現(xiàn)了信息處理，按名存取數(shù)據(jù)，既形象，又方便。而程序是基于文件編制的，導(dǎo)致程序仍然與文件相互依存。用數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)有如下的特點：1. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫是存儲在磁盤等外部直接存取存儲設(shè)備上的數(shù)據(jù)集合，是按一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組織起來的。如圖7－3所示，用戶使用的是邏輯文件，因此盡管一個數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)在不同的邏輯文件中，但實際上的物理存儲只可能出現(xiàn)一次，這就減少了數(shù)據(jù)冗余。這既便于數(shù)據(jù)的集中管理，也有利于應(yīng)用程序的研制和維護，提高了數(shù)據(jù)的利用率和相容性，從而提高了做出決策的可靠性。電子數(shù)據(jù)交換（EDI）也漸漸發(fā)展起來。原因在于：那時的決策支持系統(tǒng)在理論和方法上過于復(fù)雜，過于偏重高級而抽象的理論，而且過于偏重結(jié)