【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 英 副教授 1013 84 劉 興 副教授 1016 88 高 勤 教授 數(shù)據(jù)文件 索引文件的建立過程 (原始文件 ) 46 文件組織方式 關(guān)鍵字 物理記錄號(hào) 38 1001 16 1003 12 1005 81 1008 22 1010 24 1012 84 1013 88 1016 關(guān)鍵字 物理記錄號(hào) 12 1005 16 1003 22 1010 24 1012 38 1001 81 1008 84 1013 88 1016 排序前的索引表 排序后的索引表 索引文件的建立過程 (索引表的建立 ) 47 文件組織方式 索引文件 – 查找時(shí)將外存上含有索引表的塊送入內(nèi)存，查得被找記錄的地址，然后再將含有該記錄的塊送入內(nèi)存。 – 刪除一個(gè)記錄時(shí)，刪去相應(yīng)的索引項(xiàng)，而數(shù)據(jù)本身則保持不動(dòng)。 – 插入時(shí)，將插入記錄置于數(shù)據(jù)區(qū)之末，而將添上相應(yīng)索引項(xiàng)以后的索引重新排序。這些排序工作，也是由軟件自動(dòng)進(jìn)行的。 48 文件組織方式 索引文件： – 優(yōu)點(diǎn)： ?加快檢索記錄的速度 ?索引文件組織方式可以保證地址的唯一性，而不產(chǎn)生重號(hào)。訪問記錄時(shí)，只要從索引表找到地址，就可得到所需記錄，其存取機(jī)構(gòu)的動(dòng)作也比較簡(jiǎn)單。 –缺點(diǎn)： ?索引表本身需要占有一定存儲(chǔ)空間。 49 文件組織方式 直接存取文件 直接地址法： – 程序員或數(shù)據(jù)庫管理員可以直接把存放某一記錄的地址作為該記錄的鍵號(hào)。 – 直接地址法的優(yōu)點(diǎn)是：存取機(jī)構(gòu)動(dòng)作簡(jiǎn)單，用戶使用方便，不會(huì)產(chǎn)生重號(hào)。 – 缺點(diǎn)是：把記錄的存貯地址作為鍵號(hào)，不易記憶。 50 文件組織方式 直接存取文件 直接地址法： – 程序員或數(shù)據(jù)庫管理員可以直接把存放某一記錄的地址作為該記錄的鍵號(hào)。 – 直接地址法的優(yōu)點(diǎn)是：存取機(jī)構(gòu)動(dòng)作簡(jiǎn)單，用戶使用方便，不會(huì)產(chǎn)生重號(hào)。 – 缺點(diǎn)是：把記錄的存貯地址作為鍵號(hào)，不易記憶。 ?浪費(fèi)存儲(chǔ)空間： 有一個(gè)文件，其鑒別鍵號(hào)分散在10000到 50000號(hào)之間，但其記錄總數(shù)只有 5000個(gè)。如果用直接地址法存貯記錄，就要浪費(fèi) 35001 個(gè)記錄空間。 51 文件組織方式 直接存取文件 雜湊法 – 可以采用，即利用一種稱之為雜湊法函數(shù)的算法，把鍵號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)記錄的地址，達(dá)到壓縮存貯空間的目的。 – 雜湊法也叫隨機(jī)法或轉(zhuǎn)化法。雜湊函數(shù)的算法很多 下面介紹常用的質(zhì)數(shù)除余法： 設(shè)所需存貯單元為 M(本例中 M=5000)，則質(zhì)數(shù)除余法的步驟如下： 確定一個(gè)接近 M的質(zhì)數(shù) P，上例中取質(zhì)數(shù) P=4999 設(shè)需要轉(zhuǎn)變的鍵號(hào)為 K，則轉(zhuǎn)換后的記錄地址為： H(K)=KINT (k/p) P 式中： INT(k/p)表示 k/p的整數(shù)部分。 上例中，鍵號(hào)為 10000和 50000的記錄，用上法計(jì)算得到的地址分別為 2和 10。全部記錄地址的分布范圍 : 0≤H (K)≤M1 52 文件組織方式 直接存取文件 雜湊法 – 采用雜湊法時(shí)，兩個(gè)不同的鍵號(hào)經(jīng)過雜湊法計(jì)算所得結(jié)果相同而在存放時(shí)發(fā)生沖突。 – 解決鍵號(hào)沖突的方法是把第二個(gè)鍵號(hào)的記錄存貯到其他地址去，而用鏈接的方法與第一個(gè)鍵號(hào)的記錄相連。 – 直接存取文件的特點(diǎn)是： ?文件的記錄隨機(jī)存放，插入記錄方便，存取速度快，不用索引，節(jié)約存貯空間。 ?記錄沒有排序，不能直接按關(guān)鍵字的順序讀出。 53 文件設(shè)計(jì) 使用效果 組織方式 文件處理方式 文件 大小 隨機(jī)查 找速度 順序查 找速度 適用于何種活動(dòng)率 對(duì)軟件要求 備注 順序 隨機(jī) 順序 很好 不好 無限制 慢 很快 高 低 索引 好 好 中等大 快 快 低 中 直接 不好 很好 有限制 很快 慢 低 高 常用文件組織方式性能比較 表中活動(dòng)率指的是更新過程中作用到記錄的百分?jǐn)?shù)。例如，針對(duì) 10000 個(gè)記錄，需要處理 8000個(gè)，則活動(dòng)率為 80%。 54 文件設(shè)計(jì) – 文件設(shè)計(jì)通常從設(shè)計(jì)共享文件開始。 – 文件由記錄組成，所以設(shè)計(jì)文件主要是設(shè)計(jì)文件記錄的格式。 ?文件記錄設(shè)計(jì)表中詳細(xì)填寫了記錄中每一數(shù)據(jù)項(xiàng)的名稱、變量名、類型、寬度和小數(shù)位數(shù)。記錄設(shè)計(jì)中還應(yīng)注明記錄由哪個(gè)程序形成，又輸出到哪個(gè)程序。 55 文件設(shè)計(jì) 主文件 工資子系統(tǒng) 記錄文件名 ________________ 應(yīng)用 __________________ 序 號(hào) 1 2 3 4 5 6 數(shù)據(jù)項(xiàng)名 取工代碼 職工姓名 部 門 基本工資 附加工資 扣 房 費(fèi) 變 量 名 DM XM BM JBGZ FJGZ FF 類 型 C C C N N N 寬 度 4 8 2 7 7 7 小數(shù)位數(shù) 2 2 2 輸 入 到 輸 出 自 設(shè)計(jì)者簽名 _____________ 設(shè)計(jì)日期 _______________ 56 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí) (一 ) 數(shù)據(jù)模型： – 數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)中用于提供信息表示和操作手段的形式構(gòu)架 ,是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。 – 根據(jù)模型應(yīng)用的不同目的，可以將模型分為兩個(gè)層次： ?概念模型 (也稱信息模型 )， ?數(shù)據(jù)模型 ?網(wǎng)狀模型 ?層次模型 ?關(guān)系模型 57 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí) 概念模型： – 概念模型是將現(xiàn)實(shí)世界的客觀對(duì)象抽象為某一種不依賴于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ DBMS）的信息結(jié)構(gòu)。 – 建模過程： ? 現(xiàn)實(shí)世界中的對(duì)象 → 概念模型 → 數(shù)據(jù)模型 – 實(shí)體 (Entity) ?“實(shí)體”即現(xiàn)實(shí)世界中存在的對(duì)象或事物。 – 屬性 ?“屬性”指實(shí)體具有的某種特性。 – 聯(lián)系 ?在信息世界中，事物之間的聯(lián)系可分為兩類：一是實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系，如組成實(shí)體的各屬性之間的關(guān)系；一是實(shí)體之間的聯(lián)系，這里我們主要討論實(shí)體之間的聯(lián)系。 58 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí) 概念模型： 實(shí)體之間的聯(lián)系方式可分為三類： – 一對(duì)一聯(lián)系 (1:1) ?如果對(duì)于 A中的一個(gè)實(shí)體， B中至多有一個(gè)實(shí)體與其發(fā)生聯(lián)系，反之， B 中的每一實(shí)體至多對(duì)應(yīng) A 中一個(gè)實(shí)體，則稱 A 與 B 是一對(duì)一聯(lián)系。 – 一對(duì)多聯(lián)系 (1:n) ?如果對(duì)于 A中的每一實(shí)體，實(shí)體 B中有一個(gè)以上實(shí)體與之發(fā)生聯(lián)系，反之， B 中的每一實(shí)體至多只能對(duì)應(yīng)于 A 中的一個(gè)實(shí)體，則稱 A 與 B 是一對(duì)多聯(lián)系。 – 多對(duì)多聯(lián)系 (m:n) ?如果 A 中至少有一實(shí)體對(duì)應(yīng)于 B 中一個(gè)以上實(shí)體，反之， B 中也至少有一個(gè)實(shí)體對(duì)應(yīng)于 A 中一個(gè)以上實(shí)體，則稱 A 與 B 為多對(duì)多聯(lián)系。 59 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí) (二 ) ER方法 ER 方法即實(shí)體－聯(lián)系方法（ EntityRelation Approach,簡(jiǎn)稱 ER方法），是由 于 1976 年提出的，其方法是用 ER 圖來描述某一組織的信息模型，是概念模型的最常用的表示方法。 － 在模型設(shè)計(jì)中，首先根據(jù)分析階段收集到的材料， 利用分類、聚集、概括等方法抽象出實(shí)體，并一一命名，再根據(jù)實(shí)體的屬性描述其間的各種聯(lián)系。 － ER圖中用矩形表示實(shí)體。實(shí)體之間的關(guān)系用菱形表 示，用無向邊把菱形與有關(guān)實(shí)體連接，在邊上標(biāo)明聯(lián)系的類型。實(shí)體的屬性可用橢圓表示 ,并用無向邊把實(shí)體與屬性聯(lián)系起來。 60 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí) 1 N N L N M M N M 1 N 物 資 庫 存 供方單位 合同 結(jié)算 入庫 驗(yàn)收 購(gòu)進(jìn) 訂貨 付款 物資入庫管理 ER圖 61 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí) 上圖涉及的實(shí)體包括 : – 供方單位 ?屬性有單位號(hào)、單位名、地址、聯(lián)系人、郵政編碼 – 物資 ?屬性有物資代碼、名稱、規(guī)格、備注 – 庫存 ?屬性有入庫號(hào)、日期、貨位、數(shù)量 – 合同 ?屬性有合同號(hào)、數(shù)量、金額、備注 – 結(jié)算 ?屬性有結(jié)算編號(hào)、用途、金額、經(jīng)手人 62 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí) 上圖涉及的關(guān)系包括 : – 入庫 1:n聯(lián)系。 – 驗(yàn)收 1:n聯(lián)系。 – 購(gòu)進(jìn) 多對(duì)多的聯(lián)系 – 付款 多對(duì)多的聯(lián)系 – 訂貨 這是一個(gè)數(shù)量超過兩個(gè)的不同類型實(shí)體之間的聯(lián)系。在訂貨業(yè)務(wù)中 ,一種物資可由多家供應(yīng) ,產(chǎn)生多筆合同。反之 ,一個(gè)供應(yīng)單位可供應(yīng)多種物資 ,產(chǎn)生多筆合同 ,所以 ,在圖中用 M:N:L的結(jié)構(gòu)來表示。訂貨聯(lián)系的屬