信息管理与数据库 主讲：杨梅 电话：159 2858 2759

思考:在网购中需要哪些信息？ 每天在线商品800,000,000件 注册卖家达200,000,000个 注册用户500,000,000人 商品信息 卖家信息 用户信息 物流信息 每天在线商品800,000,000件 注册卖家达200,000,000个 一个网购的购物清单，需要哪些信息构成呢？ 列举每个信息的信息量——说明淘宝网要处理的信息非常庞大！而对不同的用户，在这些众多的数据中，他们关心哪些数据呢？ 注册用户500,000,000人 平均每天售出商品48,000件 平均每天访客6,000,000人

淘宝的信息管理需求 淘宝买家 淘宝卖家 买家信息 商品信息 卖家信息 购买记录 优惠记录 …… 卖家信息 商品信息 买家信息 销售记录 评价记录 …… 有相同的信息需求，也有不同的需求——该如何管理这些数据呢？ 有相同的信息需求，也有不同的需求

1. 如何管理信息？ 已学的与信息相关知识 0、1是计算机中信息的存储方式 文件是操作系统下信息管理的方式 思考：可否用文件来管理信息？ 文件的方式——独立存取

1.1 实例-淘宝信息管理 思考：销售记录中应包含哪些内容？ 方案1--用文件管理数据 文件1 买家信息 文件2 商品信息 文件3 销售记录 文件1是买家的基本信息(包括用户编号、姓名、余额、电话、地址等)； 简化购物车中的信息，考虑：买家、商品、销售记录 文件2是商品的基本信息(包括商品编号、商品名、单价、库存数量等)； 思考：销售记录中应包含哪些内容？

1.1 实例-淘宝信息管理 方案1--用文件管理数据 优点：直接操作文件3可以进行购物。 问题：冗余，很多信息在文件1和文件2中重复存在。 考虑1：包含商品的信息（包括购买的数量，商品的单价）和买家信息（余额、送货地址等） 文件1 买家信息 文件2 商品信息 文件3 销售记录 文件1是买家的基本信息(包括用户编号、姓名、余额、电话、地址等)； 文件2是商品的基本信息(包括商品编号、商品名、单价、库存数量等)；

1.1 实例-淘宝信息管理 方案1--用文件管理数据 优点：避免了冗余 问题：要求购物时同时操作文件1和文件2，对独立文件来讲较难。 考虑2：销售记录文件中有商品的编号，包括购买的数量，对应的用户编号 文件1 买家信息 文件2 商品信息 文件3 销售记录 文件1是买家的基本信息(包括用户编号、姓名、余额、电话、地址等)； 前面学习了excel表格的应用，一个文件中可以包含多张表格，可否用一个文件来保存多种不同层面的信息？ 为了避免当数据量很大时，方案1:操作大量的冗余数据，方案2：多个文件同时操作，对独立文件难以操作的情况，考虑将所有信息统一管理，需要时用一定的管理方法提取有用信息即可——数据库 文件2是商品的基本信息(包括商品编号、商品名、单价、库存数量等)；

1.2 实例-淘宝信息管理 淘宝卖家 淘宝买家 阿里巴巴 审计部 其它 综合 数据库 数据库管理信息： 1、避免冗余 2、数据独立性好 3、共享性好 4、设置数据访问权限 全部相关数据 方案2-数据库实现

第二部分 数据库及数据模型 2.1 什么是数据库 现实世界是客观存在… … 第二部分 数据库及数据模型 2.1 什么是数据库 现实世界是客观存在… … 信息世界是现实世界在人们头脑中的反映;一准确反映现实世界；二对现实世界抽象 计算机世界是信息世界在计算机中的反映，是对信息世界的抽象… … 现实世界转化成机器世界需用到E-R图

2.1 什么是数据库？ 数据库(DB)：按照数据结构来组织、存储和管理存放数据的仓库。 DB是由表构成 特点： 数据结构化，没有冗余 2.1 什么是数据库？ 数据格式 数据库(DB)：按照数据结构来组织、存储和管理存放数据的仓库。 用户编号 用户名 联系电话 余额 送货地址 1107010101 姚明 18982222222 21.00 上海 1107010102 易建联 18982222223 1.00 大连 1107010103 郝海东 18982222224 1.50 北京 1107010104 李娜 18982222225 0.22 1107010105 刘国梁 18982222226 0.54 1107010106 刘翔 18982222227 0.78 1107010107 郭晶晶 18982222228 100.02 1107010108 王菲 18982222229 30.12 1107010109 梁朝伟 18982222230 0.00 1107010110 林志玲 18982222231 1.23 台湾 DB是由表构成 数据 说明：数据库的设计——根据不同的实体及其属性，建立不同的表 特点： 数据结构化，没有冗余 数据的存储独立于程序 可以进行增、删、改、查等操作和运算

2.1 DB中的表是关联的 DB 相互有关联 的数据集合 用户编号 用户名 联系电话 余额 送货地址 1107010101 姚明 18982222222 21.00 上海 1107010102 易建联 18982222223 1.00 大连 1107010103 郝海东 18982222224 1.50 北京 1107010104 李娜 18982222225 0.22 相互有关联 的数据集合 DB 商品编号 商品名 价格 库存数量 10000 手机 2300 8 10001 书 12 5 10002 笔记本 4500 2 10003 影碟机 400 1 用户编号 商品编号 购买时间 数量 1107010101 10000 2011-11-21 5 1107010102 10001 2011-11-22 2 1107010103 10002 2011-11-23 1 1107010104 10003 2011-11-24

数据库系统基本概念 数据(Data) 数据库(Database) 数据库管理系统(DBMS) 数据库系统(DBS) 位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。 是基础软件，是一个大型复杂的软件系统 DBMS的用途 科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据 数据库系统(DBS) www.themegallery.com Company Logo

数据库系统 包含以数据为主体数据库，管理系统软件DBMS，支持数据库系统运行的计算机硬件环境和操作系统环境以及使用数据库系统的人 用户 应用程序 DBMS 数据库 计算机操作系统 计算机硬件系统

第二部分 数据库及数据模型 2.2 如何设计一个数据库？ 建立数据模型 作用：将现实信息转化为数据库中数据 现实世界是客观存在… … 第二部分 数据库及数据模型 2.2 如何设计一个数据库？ 建立数据模型 现实世界是客观存在… … 信息世界是现实世界在人们头脑中的反映;一准确反映现实世界；二对现实世界抽象 计算机世界是信息世界在计算机中的反映，是对信息世界的抽象… … 现实世界转化成机器世界需用到E-R图 作用：将现实信息转化为数据库中数据

2.2 如何设计数据库——建立数据模型 现实世界 计算机系统 数据化 数据模型 数据模型——现实世界的模拟： 工具 数据模型 在数据库中用数据模型这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。 通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟。 数据模型——现实世界的模拟： 用来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息的工具。 能比较真实地模拟现实世界； 容易为人所理解 便于在计算机上实现

2.2 如何设计一个数据库？ 将现实信息转化为数据库中数据 现实世界 机器世界 组织层数据模型 信息世界 概念层数据模型 数据模型？ 人抽象 转换 现实世界是客观存在… … 信息世界是现实世界在人们头脑中的反映;一准确反映现实世界；二对现实世界抽象 计算机世界是信息世界在计算机中的反映，是对信息世界的抽象… … 现实世界转化成机器世界需用到E-R图 实体关系模型 信息世界 概念层数据模型

数据模型的分类 概念模型 Conceptual 逻辑模型 Logical 物理模型 Physical 第一层抽象 第二层抽象 具体实现 按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计 信息世界 如ER模型 逻辑模型 Logical 按计算机系统的观点对数据建模，用于DBMS实现 机器世界 如层次模型、网状模型和、关系模型等 物理模型 Physical 数据在具体DBMS产品(IBM、Microsoft、Oracle)中的物理存储方式和存取方法 数据模型分为两类 概念模型 也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模，用于数据库设计。 应清晰、简单、易于用户理解，是对现实世界的第一层抽象，是设计人员和用户交流的工具 逻辑模型和物理模型 逻辑模型主要包括网状模型、层次模型、关系模型、面向对象模型等，按计算机系统的观点对数据建模，用于DBMS实现。 面向数据库的逻辑结构，是对现实世界的第二层抽象，有严格的语法和语义的数据库语言，用以定义和操作数据库中的数据 物理模型是对数据最底层的抽象，描述数据在系统内部的表示方式和存取方法，在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法。 第一层抽象 第二层抽象 具体实现

第二部分 数据库及数据模型 2.3 数据模型 2.3.1 概念模型——ER模型 2.3.2 逻辑模型——关系表（二维表） 第二部分 数据库及数据模型 2.3 数据模型 2.3.1 概念模型——ER模型 2.3.2 逻辑模型——关系表（二维表） 2.3.3 E-R模型关系表 现实世界是客观存在… … 信息世界是现实世界在人们头脑中的反映;一准确反映现实世界；二对现实世界抽象 计算机世界是信息世界在计算机中的反映，是对信息世界的抽象… … 现实世界转化成机器世界需用到E-R图

2.3.1 概念模型——实体-联系模型 常见术语 概念 图形表示 实体 属性 联系 关键字/码 实体名 属性名 联系名 属性名

实体 实体：客观存在并可相互区分的事物 实体有类(实体)和个体(实体的实例)的概念 一类实体具有相同 或相似的性质 一个个实体(称为实例) 一类实体(实体集--简称实体) 用户 一类实体具有相同 或相似的性质 实体不仅指实际的对象，也可指某些概念, 如计划、指标、单据

实体的建模——实体属性图 实体用属性来描述 属性：实体所具有的某一方面特性 关键字/码：实体中能够唯一区分开每一实例的属性或属性组合 用户编号 姓 名 联系电话 余 额 送货地址 例如,可以用用户编号,姓名,联系电话,送货地址址等属性来描述用户 实体属性图

2.3.2 关系模型——二维表 关系数据库是基于关系模型的数据库 关系模型是对表格的抽象,是对二维表格及其操作的定义 用户编号 用户名 联系电话 余额 送货地址 1107010101 姚明 18982222222 21.00 上海 1107010102 易建联 18982222223 1.00 大连 1107010103 郝海东 18982222224 1.50 北京 1107010104 李娜 18982222225 0.22

4.3.1 关系的通俗解释 列(Column)/字段(Field)/ 属性(Attribute)/数据项 表(Table)/关系(Relation) 用户编号 用户名 联系电话 余额 送货地址 1107010101 姚明 18982222222 21.00 上海 1107010102 易建联 18982222223 1.00 大连 1107010103 郝海东 18982222224 1.50 北京 1107010104 李娜 18982222225 0.22 码(Key)/关键字 某一列或某几列的数据 能唯一区分开每一行 行(Row)/ 元组(Tuple)/ 记录(Record) 关系模式： 用户信息表(用户编号、用户名、联系电话、余额、送货地址)

4.3.2 关系的性质 不同的列要给予不同的属性名 列的顺序可以任意交换，行的顺序也可以任意交换 任意两个元组不能完全相同 每一分量必须是不可分的数据项 用户编号 用户名 联系电话 余额 送货地址 1107010101 姚明 18982222222 21.00 上海 1107010102 易建联 18982222223 1.00 大连 1107010103 郝海东 18982222224 1.50 北京 1107010104 李娜 18982222225 0.22 丈夫 妻子 孩子 第一个 第二个 李基 王芳 李健 张鹏 刘玉 张睿 张峰

2.3.2 实体表? 一个个实体(称为实例) 用户 实体表 一类实体(实体集--简称实体) 实例是表中的 元组 一行(一个元组) 用户编号 姓 名 联系电话 余 额 送货地址 一类实体(实体集--简称实体) 用户 一个个实体(称为实例) 实体表 用户编号 用户名 联系电话 余额 送货地址 1107010101 姚明 18982222222 21.00 上海 1107010102 易建联 18982222223 1.00 大连 1107010103 郝海东 18982222224 1.50 北京 1107010104 李娜 18982222225 0.22 需要修改 实例是表中的 一行(一个元组) 元组

2.3.3 淘宝网购中有哪些实体? 淘宝网购相关实体 用户 商品

2.3.3 用户实体的建模及到表的转换 用户 用户编号 用户名 联系电话 余额 送货地址 1107010101 姚明 18982222222 姓 名 联系电话 送货地址 余额 用户编号 用户名 联系电话 余额 送货地址 1107010101 姚明 18982222222 21.00 上海 1107010102 易建联 18982222223 1.00 大连 1107010103 郝海东 18982222224 1.50 北京 1107010104 李娜 18982222225 0.22

2.3.3 商品实体的建模及到表的转换 商 品 价格 商品名 库存数量 商品编号 商品编号 商品名 价格 库存数量 10000 手机 商 品 价格 商品名 库存数量 商品编号 商品编号 商品名 价格 库存数量 10000 手机 2300 8 10001 书 12 5 10002 笔记本 4500 2 10003 影碟机 400 1

2.3.4 实体之间是有联系的 联系：是指不同实体中的实例之间所可能发生的关系 商品 用户 实体之间的联系有： 一对一(1:1) 一位用户可购 买多种商品 实体之间的联系有： 一对一(1:1) 一对多(1:m) 多对多(m:n) 某种商品可以 卖给多个用户

2.3.5 实体间联系的建模 实体联系图（E-R图） m n 1 m 商品 仓库 用户 保存 购买 E-R图 (实体联系图) 描述实体间的联系 实体联系图（E-R图）

2.3.6 在关系模型中,联系也可转换为表 用户 购买 商品 商品 仓库 用户 m n 1 m 保存 购买 商品编号 商品名 价格 库存数量 用户编号 用户名 联系电话 余额 送货地址 1107010101 姚明 18982222222 21.00 上海 1107010102 易建联 18982222223 1.00 大连 1107010103 郝海东 18982222224 1.50 北京 1107010104 李娜 18982222225 0.22 购买 用户编号 商品编号 购买时间 数量 1107010101 10000 2011-11-21 5 1107010102 10001 2011-11-22 2 1107010103 10002 2011-11-23 1 1107010104 10003 2011-11-24 商品 商品编号 商品名 价格 库存数量 10000 手机 2300 8 10001 书 12 5 10002 笔记本 4500 2 10003 影碟机 400 1

2.4 淘宝网购系统E-R模型示例 m m 商品 购买 保存 n 1 用户 库房 商品编号 商品名 价 格 库存量 购买日期 购买数量 价 格 库存量 m m 商品 购买日期 购买数量 购买 保存 n 1 用户 库房 姓 名 联系电话 余 额 送货住址 用户编号 库架号 房间

课堂练习 2、在学生选课系统中，构建学生和教师的E-R模型及关系表 1、请分析以下实体间联系的类型 学生与教师 座位与乘客 乘客与车厢 分析该系统中有哪些实体 每一个实体有哪些属性 如何在实体之间建立联系？ 将建立的E-R图形转换成ACCESS中的表格 1:1 ：座位与乘客 1:n 座位与车厢 乘客与车厢 M:n 购物车与商品 学生与选课

第三部分 数据库管理系统 ——数据库管理系统的管理内容 数据库管理系统（DBMS） 第三部分 数据库管理系统 ——数据库管理系统的管理内容 数据库管理系统（DBMS） DBMS是管理数据库的系统软件，它实现数据库系统的各种 功能，是数据库系统的核心。 现实世界是客观存在… … 信息世界是现实世界在人们头脑中的反映;一准确反映现实世界；二对现实世界抽象 计算机世界是信息世界在计算机中的反映，是对信息世界的抽象… … 现实世界转化成机器世界需用到E-R图

数据库管理系统(DBMS)管理内容 用户 DBMS 数据库定义: 定义数据库中数据的格式 数据库操纵: 向数据库中增/删/改数据及查询数据 数据库控制: 控制数据的使用,保证数据的正确 数据库维护: 转储/恢复/重组/性能监测/分析… 谁能访问数据 更新数据有什么要求 数据安全性完整性定义 数据格式 用户编号 用户名 联系电话 余额 送货地址 数据 1107010101 姚明 18982222222 21.00 上海 1107010102 易建联 18982222223 1.00 大连 1107010103 郝海东 18982222224 1.50 北京 1107010104 李娜 18982222225 0.22 用户 DBMS 检查用户合法性 检查数据合法性 1107010104 李娜 18982222225 0.22 上海

管理功能如何实现？ 用户 DBMS 数据定义语言(DDL:Data Definition Language) 数据操纵语言(DML:Data Manipulation Language) ----DBMS提供给用户,以便用户对数据进行操作 数据控制语言(DCL:Data Control Language) ----DBMS提供给用户,以便用户对数据进行控制 谁能访问数据 更新数据有什么要求 数据安全性完整性定义 数据格式 用户编号 用户名 联系电话 余额 送货地址 数据 1107010101 姚明 18982222222 21.00 上海 1107010102 易建联 18982222223 1.00 大连 1107010103 郝海东 18982222224 1.50 北京 1107010104 李娜 18982222225 0.22 用户 DBMS 检查用户合法性 检查数据合法性 1107010104 李娜 18982222225 0.22 上海

第四部分 数据库管理系统 ——access简介 现实世界是客观存在… … 第四部分 数据库管理系统 ——access简介 现实世界是客观存在… … 信息世界是现实世界在人们头脑中的反映;一准确反映现实世界；二对现实世界抽象 计算机世界是信息世界在计算机中的反映，是对信息世界的抽象… … 现实世界转化成机器世界需用到E-R图

4如何实现数据库的管理？ 常用的数据库管理软件 Oracle Db2 SQL Server Access

4.1 表的建立 表设计 指定表的格式（包括属性名、数据类型） 指定主键（关键码） 输入数据

4.2 联系的建立 关系的建立

4.3 查询的使用 查询

课堂思考： 如何设计一个选课系统的E-R图形？ 分析该系统中有哪些实体 每一个实体有哪些属性 如何在实体之间建立联系？ 将建立的E-R图形转换成ACCESS中的表格。 学生、教师、课程 学生的属性： 教师的属性： 课程的属性：

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