【正文】 從數(shù)據(jù)分析深度的角度來看，聯(lián)機(jī)分析處理位于較淺的層次，而數(shù)據(jù)挖掘則處于較深的層次。⑵ 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)數(shù)據(jù)挖掘的基本思想是從數(shù)據(jù)中抽取有價值的信息，其目的是幫助決策者尋找數(shù)據(jù)間潛在的關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)被忽略的要素，而這些信息對預(yù)測趨勢和決策行為也許是十分有用的。多維數(shù)據(jù)庫在針對小型的多維分析應(yīng)用有較好的效果，但它缺少關(guān)系數(shù)據(jù)庫所擁有的并行處理及大規(guī)模數(shù)據(jù)管理擴(kuò)展性，因此難以承擔(dān)大型數(shù)據(jù)倉庫應(yīng)用。以關(guān)系數(shù)據(jù)庫建立的數(shù)據(jù)倉庫在應(yīng)用時會遇到大量的表間連接操作，而連接操作對于關(guān)系數(shù)據(jù)庫來說是一件耗時的事情。要決定采用什么產(chǎn)品和技術(shù)來建立數(shù)據(jù)倉庫核心，則需要從以下幾個方面進(jìn)行分析：⑴ 對大量數(shù)據(jù)的存儲和管理數(shù)據(jù)倉庫中所涉及的數(shù)據(jù)量比傳統(tǒng)事務(wù)處理大得多，且隨時間的推移而累積。其客戶端的工作包括客戶交互、格式化查詢及結(jié)果和報(bào)表生成等。一般數(shù)據(jù)倉庫內(nèi)的數(shù)據(jù)時限為5年至10年，數(shù)據(jù)量也比較大，一般為10GB左右。5. 數(shù)據(jù)庫實(shí)施和運(yùn)行：建立實(shí)際數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，裝入數(shù)據(jù)，完成編碼，進(jìn)行測試，之后就可投入運(yùn)行。據(jù)預(yù)測，10年以后，數(shù)據(jù)庫市場將由關(guān)系型系統(tǒng)轉(zhuǎn)向?qū)ο箨P(guān)系系統(tǒng)。由于OQL是說明性的，所以不需要用戶去進(jìn)行完整編程、程序編譯、連接及調(diào)試，其語法簡單，易于學(xué)習(xí)、使用和掌握。它們是多重繼承性、類型檢查和推理、分布、設(shè)計(jì)事務(wù)處理和版本。繼承的內(nèi)容可以是部分的，也可以是全部的，因此可以按繼承的內(nèi)容將繼承分為全部繼承和部分繼承。a. 按消息的功能分類被動性：是指對象的處理工作都是由外部對象發(fā)送消息來啟動的。操作：即對象的行為，分為兩類：一類是對象自身承受的操作，即操作結(jié)果修改了自身原有屬性狀態(tài)；另一類是施加于其他對象的操作，即將產(chǎn)生他輸出結(jié)果作為消息發(fā)送的操作。在關(guān)系R中，若每一個決定因素都包含鍵，則稱R屬于BC范式，記作：R∈BCNF⑤第四范式（1NF）若關(guān)系R∈1NF，如果X→→Y（Y不是X的子集）是非平凡的多值依賴，且X含有鍵，則稱R屬于第四范式，記作：R∈4NF1NF2NF3NFBCNF4NF消除非主屬性對鍵的部分函數(shù)依賴消除非主屬性對鍵的傳遞函數(shù)依賴函數(shù)依賴消除主屬性對鍵的部分和傳遞函數(shù)依賴消除非平凡且非函數(shù)依賴的多值依賴消除決定屬性集非鍵的非平凡函數(shù)依賴↓↓↓↓圖7—8 范式之間的關(guān)系范式之間的關(guān)系如圖7—8所示： 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫面向?qū)ο蠹夹g(shù)經(jīng)過20幾年的發(fā)展，現(xiàn)己為眾多的軟件開發(fā)者和用戶所接受，許多軟件都使用了面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，其中包括程序設(shè)計(jì)語言、用戶界面、數(shù)據(jù)庫和操作系統(tǒng)。關(guān)系中數(shù)據(jù)項(xiàng)之間存在兩種依賴關(guān)系：函數(shù)依賴和多值依賴。以防止數(shù)據(jù)庫的表或元素不被破壞。DROP VIEW——刪除視圖DDL所包含的要點(diǎn)是：②SQL語言是一種高度非過程化的語言，用戶只需提出“做什么”，而不必指明“怎么做”，SQL語言就可以將要求交給系統(tǒng)，由系統(tǒng)自動完成全部工作。例如，對于例3，按照參照完整性規(guī)則，班長屬性值可以取兩類值這里“學(xué)生”關(guān)系和“課程”關(guān)系均為被參照關(guān)系，“選修”關(guān)系為參照關(guān)系。先看下面的3個例子。⑶ 完整性約束在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，完整性約束用于確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性。關(guān)系模型中常用的關(guān)系操作包括：選擇、投影、連接、除、并、交、差等查詢操作和增、刪、改操作兩大部分。關(guān)系模型的概念單一。關(guān)系中的列是同性質(zhì)的，稱為屬性。網(wǎng)狀模型的缺點(diǎn)主要有：有一個以上的節(jié)點(diǎn)無雙親。有且僅有一個結(jié)點(diǎn)無雙親，這個結(jié)點(diǎn)稱為根結(jié)點(diǎn)。⑶ 數(shù)據(jù)的約束條件數(shù)據(jù)的約束條件是一組完整性規(guī)則的集合。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中針對不同的使用對象和應(yīng)用目的，采用不同的數(shù)據(jù)模型。企業(yè)之間的相互合作不僅可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，也為企業(yè)獲取大量的外部數(shù)據(jù)帶來了方便。事實(shí)上，企業(yè)對于決策支持并不要求大而全，也并不要求一套系統(tǒng)代替決策者去思考，他們所需要的往往是對簡單卻十分重要的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的反復(fù)挖掘，為決策提供一定的依據(jù)。數(shù)據(jù)庫是一個通用化的綜合性數(shù)據(jù)集合。這是文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的最大區(qū)別。文件方式管理數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)管理的一大進(jìn)步，即使是數(shù)據(jù)庫方式也是在文件系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 文件系統(tǒng)階段進(jìn)入20世紀(jì)60年代，數(shù)據(jù)管理方式發(fā)生了很大的變化。這是數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本功能。計(jì)算機(jī)在這個階段不僅用于科學(xué)計(jì)算，還大量用于管理。這一階段的特點(diǎn)如下：⑴ 數(shù)據(jù)可長期保存在磁盤上。數(shù)據(jù)庫正是通過文件之間的聯(lián)系反映現(xiàn)實(shí)世界事物間的自然聯(lián)系。它可以供各種用戶共享且具有最小的冗余度和較高的數(shù)據(jù)與程序的獨(dú)立性。科學(xué)的決策必須以大量可靠的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，這些數(shù)據(jù)應(yīng)包括企業(yè)的內(nèi)部數(shù)據(jù)、與企業(yè)的經(jīng)營和生產(chǎn)相關(guān)的外部數(shù)據(jù)，還應(yīng)包括綜合數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。這就為決策支持分析奠定了基礎(chǔ)。不同的數(shù)據(jù)模型實(shí)際上是提供給我們模型化數(shù)據(jù)和信息的不同工具。完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和儲存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效和相容。對于實(shí)體間聯(lián)系是固定的，且預(yù)先定義好的應(yīng)用系統(tǒng)，采用此模型來實(shí)現(xiàn)，其性能優(yōu)于關(guān)系模型，不次于網(wǎng)狀模型。其DDL語言極其復(fù)雜。屬性之間不能重名。無論實(shí)體還是實(shí)體之間的聯(lián)系都用關(guān)系來表示。查詢的表達(dá)能力是其中最主要的部分。關(guān)系模型提供了豐富的完整性控制機(jī)制，允許定義三類完整性：實(shí)體完整性、參照完整性和用戶定義完整性。例1：學(xué)生實(shí)體和專業(yè)實(shí)體可以用下面的關(guān)系表示，其中主碼用下劃線標(biāo)識：學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，出生日期，入學(xué)總分，專業(yè)號，）專業(yè)（專業(yè)號，專業(yè)名）這兩個關(guān)系之間存在著屬性的引用，即“學(xué)生”關(guān)系引用了“專業(yè)”關(guān)系的主碼“專業(yè)號”。如圖7－7（b）所示。空值，表示該學(xué)生所在班級尚未選出班長；③SQL語言用一種語法結(jié)構(gòu)提供兩種使用方式：直接以命令方式交互使用，也可以嵌入到程序設(shè)計(jì)語言中（例如C、Cobol、Fortran、PL/SQL）以程序方式使用。標(biāo)識所有的表CREATE INDEX——定義存儲模式中的索引主要的命令包括：函數(shù)依賴：設(shè)R（U）是屬性集U上的關(guān)系模式。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫就是面向?qū)ο笏枷牒蛿?shù)據(jù)庫技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。一般情況下，對象不能自發(fā)啟動操作。詢問對象的狀態(tài)：在程序中可以是取某個對象中某一私有單元的值等。⑵ 面向?qū)ο蠹夹g(shù)的特征從本質(zhì)上講，“面向?qū)ο蟆笔且环N認(rèn)識客觀世界的認(rèn)知方法學(xué)，這種認(rèn)知方法將客觀世界看成是由許許多多不同對象構(gòu)成的，每一個對象都有自己的運(yùn)動規(guī)律和內(nèi)部狀態(tài)，不同對象間的相互作用和通訊構(gòu)成了完整的客觀世界，因而，從人們思維模型和認(rèn)識事物的角度，面向?qū)ο蠛茏匀坏嘏c客觀世界的固有特征相對應(yīng)。⑶ 開放的可選特性是設(shè)計(jì)人員可以選擇的特性。④可以通過嵌入使用OQL來簡化編程?，F(xiàn)在幾乎所有的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫廠商都已意識到了這一點(diǎn)。6. 數(shù)據(jù)庫的使用和維護(hù)：不斷完善系統(tǒng)性能和改進(jìn)系統(tǒng)功能，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的再組織和重構(gòu)造?！靶畔⒈旧硐鄬Ψ€(wěn)定”，是指數(shù)據(jù)一旦進(jìn)入數(shù)據(jù)倉庫，一般情況下將被長期保留，變更很少。服務(wù)器端完成各種輔助決策的SQL查詢、復(fù)雜的計(jì)算和各類綜合功能等。從現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品來看，只有關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠擔(dān)當(dāng)此任。擴(kuò)充的關(guān)系庫中對連接操作可以做預(yù)先的定義，我們稱之為連接索引，使得數(shù)據(jù)庫在執(zhí)行查詢時可直接獲取數(shù)據(jù)而不必實(shí)施具體的連接操作。而關(guān)系數(shù)據(jù)庫若采用“星型模式”來組織數(shù)據(jù)就能很好地解決多維分析的問題。從數(shù)據(jù)庫的角度看，數(shù)據(jù)挖掘就是這樣一個過程，它從數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)中識別出有效的、新穎的、具有潛在效用的并最終可理解的信息（如規(guī)則、約束等）的非平凡過程。所以，聯(lián)機(jī)分析處理和數(shù)據(jù)挖掘的主要差別就在于是否能自動地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。這顯然利于發(fā)現(xiàn)未知的事實(shí)。兩者的相同點(diǎn)是基本數(shù)據(jù)源仍是數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)倉庫，都是基于關(guān)系數(shù)據(jù)模型的，都向用戶顯示多維數(shù)據(jù)視圖；不同點(diǎn)在于，前者是把分析所需的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)倉庫中抽取出來，物理地組織成多維數(shù)據(jù)庫，而后者則是利用關(guān)系表來模擬多維數(shù)據(jù)，并不是物理地生成多維數(shù)據(jù)庫。采用多維數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)的聯(lián)機(jī)分析應(yīng)用我們稱之為MOLAP。由于數(shù)據(jù)倉庫中各數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)量往往極不均勻，普通查詢優(yōu)化器所得出的最佳查詢路徑可能不是最優(yōu)的，因此，面向決策支持的關(guān)系數(shù)據(jù)庫在查詢優(yōu)化器上也做了改進(jìn)，同時根據(jù)索引的使用特性增加了多重索引掃描的能力。數(shù)據(jù)倉庫的組織管理方式?jīng)Q定了它有別于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的特性，同時也決定了其對外部數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式。⑶數(shù)據(jù)倉庫應(yīng)用的C∕S結(jié)構(gòu)形式數(shù)據(jù)倉庫應(yīng)用是一個典型的C∕S結(jié)構(gòu)。所謂“隨時間變化”，是指數(shù)據(jù)倉庫中存儲的是一個時間段的數(shù)據(jù)，而不僅僅是某一個時的數(shù)據(jù)，所以主要用于進(jìn)行時間趨勢分析。4. 物理設(shè)計(jì)：為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)（包括存儲結(jié)構(gòu)和存取方法）?，F(xiàn)在盡管對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的市場份額不大，但已呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長趨勢。③可用于交互式即席查詢。⑵ 可選特性實(shí)質(zhì)為了使系統(tǒng)更加完善可以添加的功能。在多重繼承的情況下，子類繼承了若干個類，這樣，多個子類就包括了所有這些超類變量和方法的集合。消息可按功能和使用權(quán)限兩種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。②第二范式（2NF）若關(guān)系R∈1NF，且它的每一非主屬性都完全依賴于主鍵，則稱R屬于第二范式，記作：R∈2NF③第三范式（3NF）若關(guān)系R∈2NF，且它的每一非主屬性都不傳遞依賴于任何一個鍵，則稱R屬于第三范式，記作：R∈3NF④BC范式（BCNF）通常認(rèn)為BCNF是修正的第三范式，它比3NF又進(jìn)了一步。它是現(xiàn)實(shí)世界屬性間相互聯(lián)系的抽象，是數(shù)據(jù)內(nèi)在的性質(zhì)，是語義的體現(xiàn)。④事務(wù)控制命令事務(wù)控制命令允許用戶管理數(shù)據(jù)庫的事務(wù)。CREATE VIEW——定義視圖它允許數(shù)據(jù)庫用戶創(chuàng)建或重新構(gòu)造數(shù)據(jù)庫對象，如創(chuàng)建或刪除一個數(shù)據(jù)庫表。另外，在關(guān)系模型中，實(shí)體和實(shí)體間的聯(lián)系均用關(guān)系來表示，這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的單一性帶來了數(shù)據(jù)操作符的統(tǒng)一性，查找、插入、刪除、更新等每一種操作都只需一種操作方式，從而避免了非關(guān)系系統(tǒng)由于信息表示方式的多樣性帶來的操作復(fù)雜性。參照完整性規(guī)則中，R與S可以是同一個關(guān)系。在例2中，“選修”關(guān)系的“學(xué)號”屬性與“學(xué)生”關(guān)系的主碼“學(xué)號”相對應(yīng)，“課程號”屬性與“課程”關(guān)系的主碼“課程號”相對應(yīng)，因此“學(xué)號”和“課程號”屬性是“選修”關(guān)系的外碼。這樣就自然存在著關(guān)系與關(guān)系間的引用。這些關(guān)系數(shù)據(jù)語言的共同特點(diǎn)是，語言具有完備的表達(dá)能力，是非過程化的集合操作語言，功能強(qiáng)，能夠嵌入高級語言中使用。⑵ 關(guān)系操作 關(guān)系操作采用集合操作方式，即操作的對象和結(jié)果都是集合。具有良好的性能，存取效率較高。①網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀模型描述了數(shù)據(jù)之間的網(wǎng)狀關(guān)系，是一種比層次模型更具普遍性的結(jié)構(gòu)，它去掉了層次模型的兩個限制，數(shù)據(jù)之間允許：層次模型本身比較簡單，只需很少幾條命令就能操縱數(shù)據(jù)庫，比較容易使用。按照樹的定義，在層次模型中，數(shù)據(jù)之間的關(guān)系滿足；數(shù)據(jù)模型必須定義這些操作的確切含義、操作符號、操作規(guī)則（如優(yōu)先級）以及實(shí)現(xiàn)操作的語言。一種數(shù)據(jù)模型要很好地滿足這三方面的要求，在目前尚很困難。企業(yè)之間的商務(wù)活動也從以前簡單的電子數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)變?yōu)槿轿坏暮献鳎娮由虅?wù)蓬勃興起。在人們眼里，決策支持系統(tǒng)是一個高高在上的東西。因此大型復(fù)雜的信息系統(tǒng)大多以數(shù)據(jù)庫為核心。與文件系統(tǒng)相比，文件系統(tǒng)中的文件之間不存在聯(lián)系，因而從總體上看數(shù)據(jù)是沒有結(jié)構(gòu)的；而數(shù)據(jù)庫中的文件是相互聯(lián)系著的，并在總體上遵從一定的結(jié)構(gòu)形式。由于有了直接存取存儲設(shè)備，所以文件可以組織成多種形式，如順序文件、索引文件等，從而對文件中的記錄可順序訪問，也可隨機(jī)訪問。⑷ 數(shù)據(jù)面向應(yīng)用，這意味著即使多個不同程序用到相同數(shù)據(jù)，也得各自定義，數(shù)據(jù)不僅高度冗余，而且不能共享。存儲和管理各種商務(wù)數(shù)據(jù)。決策支持。外存儲設(shè)備也出現(xiàn)了存取效率高得多的直接存儲設(shè)備，如磁盤、磁鼓等；在軟件方面，不僅有了操作系統(tǒng)，而且還出現(xiàn)了專門的數(shù)據(jù)管理軟件，一般稱之為文件系統(tǒng)。⑵ 數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)與邏輯結(jié)構(gòu)有了區(qū)別，兩者之間由文件管理系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，因而程序與數(shù)據(jù)之間有物理上的獨(dú)立性，即數(shù)據(jù)在存儲上的改變不一定會影響到程序，這可使程序員不必過多地考慮數(shù)據(jù)存放地址，而把精力放在算法上。2. 數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是考慮所有用戶的數(shù)據(jù)需求、面向整個系統(tǒng)組織的。由于多種程序并發(fā)地使用數(shù)據(jù)庫，為了能有效、及時地處理數(shù)據(jù)，并提供安全性和完整性，就需要一個軟件系統(tǒng)——數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS），在建立、運(yùn)用和維護(hù)時對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一控制。否則，決策就沒有根據(jù)，就會成為主觀的猜想。另外，由于數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展和日益成熟，決策支持分析工具也漸漸豐富起來。根據(jù)模型應(yīng)用的不同目的，可以將這些模型劃分為兩類，它們分屬于兩個不同的層次。數(shù)據(jù)模型應(yīng)該反映和規(guī)定本數(shù)據(jù)模型必須遵守的基本的通用的完整性約束條件。其他結(jié)點(diǎn)有且僅有一個雙親結(jié)點(diǎn)。結(jié)點(diǎn)可以有多個雙親結(jié)點(diǎn)。對數(shù)據(jù)的檢索結(jié)果也是關(guān)系（即表）。關(guān)系模型中的關(guān)系操作能力早期通常是用代數(shù)方式或邏輯方式來表示，分別稱為關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算。其中實(shí)體完整性和參照完整性是關(guān)系模型必須滿足的完整性約束條件，應(yīng)該由關(guān)系系統(tǒng)自動支持。顯然，“學(xué)生”關(guān)系中的專業(yè)號值必須是確實(shí)存在的專業(yè)的專業(yè)號，即“專業(yè)”關(guān)系中有該專業(yè)的記錄。學(xué)生關(guān)系專業(yè)號專業(yè)關(guān)系學(xué)生關(guān)系選修關(guān)系課程關(guān)系學(xué)號課程號（a）（b）圖7—7 關(guān)系的參照圖在例3中，“班長”屬性與本關(guān)系主碼“學(xué)號”屬性相對應(yīng)，因此“班長”是外碼。非空值，這時該值必須是本關(guān)系中某個元組的學(xué)號值。這一種做法為用戶提供了極大的靈活性與方便性。定義每一個表中所含的列DROP INDEX——刪除存儲模式中的索引COMMIT——保存數(shù)據(jù)庫中由事務(wù)引起的改變；X，Y是U的子集。在面向?qū)ο蠹夹g(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)相結(jié)合的過程中，基本上是沿著兩種途徑發(fā)展的：① 建立在純粹的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（OODBMS）上這種途徑往往是以一種面向?qū)ο笳Z言為基礎(chǔ)來增加數(shù)據(jù)庫的功能，主要是支持持久對象和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。接口：主要指對外