第二章管理信息系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)

第二章管理信息系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ),一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成,第一節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng),控制器,寄存器,中央處理器,隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）,只讀存儲(chǔ)器（ROM）,輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標(biāo)、光筆、掃描儀等,輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等,外存設(shè)備：磁帶、磁盤（軟、硬盤）、光盤等,通信設(shè)備：網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器等,系統(tǒng)軟件：操作系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等,軟件系統(tǒng),應(yīng)用軟件：各種應(yīng)用程序包等,外部設(shè)備,內(nèi)存,主機(jī),硬件系統(tǒng),計(jì)算機(jī)系統(tǒng),運(yùn)算器,第二章管理信息系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ),二、計(jì)算機(jī)硬件的基本組成1、計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生1945年,美國(guó)數(shù)學(xué)家馮諾依曼博士發(fā)表電子計(jì)算工具邏輯設(shè)計(jì)論文，提出二進(jìn)制表達(dá)方式和存儲(chǔ)程序控制計(jì)算機(jī)構(gòu)想。1946年,美國(guó)賓西法尼亞大學(xué)研制成功電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC。重28噸，耗電150kW，占地170平米，用電子管18800個(gè)，每秒5000次加法。,第一節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng),第一節(jié)信息技術(shù)概述,ENIAC(1946),第一節(jié)信息技術(shù)概述,第一節(jié)信息技術(shù)概述,2、電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史第一代電子管時(shí)代(1946-1958)耗電高，體積大，定點(diǎn)計(jì)算，機(jī)器語(yǔ)言，匯編語(yǔ)言第二代晶體管時(shí)代(1958-1965)變集中處理為分級(jí)處理，浮點(diǎn)運(yùn)算、高級(jí)語(yǔ)言第三代中小規(guī)模集成電路時(shí)代(1965-1970)存儲(chǔ)容量大，運(yùn)算速度快，幾十至幾百萬(wàn)次/秒,第一節(jié)信息技術(shù)概述,第四代大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路時(shí)代(1971至今)向大型機(jī)和微型機(jī)兩個(gè)方向發(fā)展現(xiàn)代計(jì)算機(jī)發(fā)展方向巨型化，微型化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，多媒體化,第一節(jié)信息技術(shù)概述,3、計(jì)算機(jī)的六大分類巨型機(jī)世界幾家公司生產(chǎn)，最快1.4萬(wàn)億次，9千個(gè)CPU組成。Cray-1,Cray-2,Cray-3,國(guó)產(chǎn)銀河I,銀河II,銀河III。小巨型機(jī)功能同巨型機(jī)相近，價(jià)格相對(duì)便宜，發(fā)展十分迅速。美國(guó)Convex公司的C系列機(jī)為其代表產(chǎn)品。大型機(jī)大中型企事業(yè)單位作為計(jì)算中心的主機(jī)使用，統(tǒng)一調(diào)度主機(jī)資源。代表產(chǎn)品有IBM360，370，4300等,第一節(jié)信息技術(shù)概述,小型機(jī)可以滿足部門性的需求，供小型企事業(yè)單位使用，典型產(chǎn)品有IBM-AS/400，DEC-VAX系列等工作站用于特殊的專業(yè)領(lǐng)域，例如圖象處理和輔助設(shè)計(jì)等。典型產(chǎn)品有HP-APOLLO，SUN工作站等微型機(jī)個(gè)人或家庭使用，PC機(jī)/個(gè)人計(jì)算機(jī)，價(jià)格低廉,第一節(jié)信息技術(shù)概述,4、計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備硬件設(shè)備是計(jì)算機(jī)物理設(shè)備的總稱，通常指電子的、機(jī)械的、磁性的或光的元器件或裝置。（1）中央處理器（CentralProcessingUnit,CPU）CPU是系統(tǒng)最主要的部件，它由運(yùn)算器和控制器兩個(gè)主要部分組成。運(yùn)算器：運(yùn)算器是計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的部件。主要用于完成算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。控制器：是計(jì)算機(jī)的核心部件，負(fù)責(zé)控制計(jì)算機(jī)各部件協(xié)調(diào)工作。它按照主頻的節(jié)拍發(fā)出各種控制信息，以指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)工作。CPU運(yùn)算速度是決定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的重要指標(biāo),（2）存儲(chǔ)器（memory）存儲(chǔ)器具有記憶功能，用來(lái)保存數(shù)據(jù)、程序和運(yùn)算結(jié)果。分為主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)兩類：主存儲(chǔ)器（ReadOnlyMemory,ROM）：計(jì)算機(jī)運(yùn)行過(guò)程中用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序指令的。計(jì)算機(jī)的主存儲(chǔ)器主要是由半導(dǎo)體存儲(chǔ)器組成。輔助存儲(chǔ)器：輔助存儲(chǔ)器又稱外部存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱外存，用于數(shù)據(jù)和程序的長(zhǎng)久保存。常用的輔助存儲(chǔ)器有：磁盤（帶）、光盤、移動(dòng)硬盤、閃存存儲(chǔ)器：USBFLASH盤（又稱優(yōu)盤和閃盤）（3）輸入設(shè)備計(jì)算機(jī)鍵盤（Keyboard）、鼠標(biāo)器(Mouse)；圖文掃描儀、條形碼閱讀器；觸摸屏、手寫體輸入設(shè)備、語(yǔ)音輸入設(shè)備；磁盤（帶）。,第一節(jié)信息技術(shù)概述,（4）輸出設(shè)備顯示器打印機(jī)（針式/激光/噴墨）繪圖儀語(yǔ)音合成與輸出設(shè)備（5）其他設(shè)備例如：機(jī)箱、主板、系統(tǒng)功能擴(kuò)展卡（聲卡、顯卡、網(wǎng)卡等）、光驅(qū)等。,第一節(jié)信息技術(shù)概述,第一節(jié)信息技術(shù)概述,三、計(jì)算機(jī)軟件,系統(tǒng)軟件（SystemSoftware）是指對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行管理、調(diào)度、監(jiān)控和維護(hù)的軟件，是為其他程序提供服務(wù)的程序集合。其主要作用是管理的控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)部分，使之協(xié)調(diào)運(yùn)行，并為各種數(shù)據(jù)處理提供基礎(chǔ)功能；應(yīng)用軟件（ApplicationSoftware）應(yīng)用軟件是直接面向用戶、為用戶服務(wù)，是為解決各類應(yīng)用問(wèn)題而編寫的程序。系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件還可以進(jìn)一步分為若干個(gè)類別。,第一節(jié)信息技術(shù)概述,1、操作系統(tǒng)軟件（OperationSystem，OS）操作系統(tǒng)軟件用于管理計(jì)算機(jī)中的CPU、存儲(chǔ)器、通信聯(lián)接以及各種外部設(shè)備等所有系統(tǒng)資源的程序，其主要作用是管理的控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)部分，使之協(xié)調(diào)運(yùn)行，并為各種數(shù)據(jù)處理提供基礎(chǔ)功能。操作系統(tǒng)具備兩大功能：系統(tǒng)資源的管理者、用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口操作系統(tǒng)軟件的版本：?jiǎn)螜C(jī)版：WindowsXP、Windows2000、Linux、Unix網(wǎng)絡(luò)版：Novell、WindowsNT.,第一節(jié)信息技術(shù)概述,2、語(yǔ)言處理系統(tǒng)匯編程序解釋程序編譯程序3、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DatabaseManagementSystem，DBMS）數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件是專門對(duì)數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行綜合管理的軟件，以數(shù)據(jù)文件結(jié)構(gòu)的定義、數(shù)據(jù)記錄的更新、數(shù)據(jù)記錄的查詢以及對(duì)數(shù)據(jù)記錄的各種運(yùn)算提供全面的支持。,第一節(jié)信息技術(shù)概述,4、應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是直接面向最終用戶的具體應(yīng)用軟件。以操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫，或用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)構(gòu)造，用于滿足用戶的各種具體要求。通用應(yīng)用軟件：專用應(yīng)用軟件：,通用應(yīng)用軟件：MicrosoftOffice、用友財(cái)務(wù)軟件,專用應(yīng)用軟件：為某公司定制的人力資源管理信息系統(tǒng),第一節(jié)信息技術(shù)概述,第二節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ),一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念（一）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念（二）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通信線路和通信設(shè)備網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)軟件（三）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類,第二節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ),二、局域網(wǎng)技術(shù)（一）局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型結(jié)構(gòu)星型結(jié)構(gòu)環(huán)型結(jié)構(gòu)樹型結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與混合型結(jié)構(gòu)（二）網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì),第二節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ),三、網(wǎng)絡(luò)連接器件和設(shè)備網(wǎng)卡NIC中繼器集線器網(wǎng)橋路由器網(wǎng)關(guān)交換機(jī),第二節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ),四、Internet和IntranetInternetIntranetIntranet一詞來(lái)源于Intra和Network，可以把Intranet理解為企業(yè)內(nèi)部的Internet，一般稱為企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)。除了具有Internet已有的各種功能之外，Intranet最重要的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)安全功能和企業(yè)多種應(yīng)用信息系統(tǒng)的功能。Extranet,第三節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ),一、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述（一）數(shù)據(jù)庫(kù)的幾個(gè)基本概念,數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),計(jì)算機(jī)系統(tǒng),用戶,第三節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ),數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和用戶組成、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：只用于數(shù)據(jù)庫(kù)管理的計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)：數(shù)據(jù)庫(kù)既有存放實(shí)際數(shù)據(jù)的物理數(shù)據(jù)庫(kù)，也有存放數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的描述數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS):數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是一組對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理的軟件。,第三節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),功能：（1）數(shù)據(jù)定義（2）數(shù)據(jù)操縱（3）數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行管理（4）數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與維護(hù)、用戶（1）數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（2）系統(tǒng)程序員（3）用戶。包括應(yīng)用程序員、專門用戶和參數(shù)用戶,第三節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ),（二）數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展1、人工管理階段2、文件系統(tǒng)階段3、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段4、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段,第三節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ),二、數(shù)據(jù)庫(kù)模型數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中用于提供信息表示和操作手段的形式構(gòu)架。數(shù)據(jù)模型主要類型有：層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型關(guān)系模型是建立在數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上，應(yīng)用關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算等數(shù)學(xué)理論處理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的方法,數(shù)據(jù)模型是對(duì)客觀事物及其聯(lián)系的數(shù)據(jù)化描述。目前，在實(shí)際數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中支持的數(shù)據(jù)模型主要有三種:,其中關(guān)系模型是三種數(shù)據(jù)模型中最重要的模型。20世紀(jì)80年代以來(lái)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)商推出的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)幾乎全部是支持關(guān)系模型的。,第三節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ),關(guān)系數(shù)據(jù)模型的一種關(guān)系,對(duì)于關(guān)系模型來(lái)說(shuō)，其數(shù)據(jù)模型就是一系列用二維表示的關(guān)系,第三節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ),關(guān)系模型中的主要術(shù)語(yǔ)1、關(guān)系：一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)于一張二維表2、元組：表中一行稱為一個(gè)元組3、屬性：表中一列稱為屬性，給每列起一個(gè)名即為屬性名4、關(guān)鍵字：表中的某個(gè)屬性組，它的值唯一地表示一個(gè)元組5、主鍵：表中可能有多個(gè)關(guān)鍵字，在應(yīng)用中被選用的關(guān)鍵字稱為主鍵。6、域：屬性的取值范圍7、外鍵：若屬性集合S存在于關(guān)系R1中，但不是關(guān)系R1的主鍵；同時(shí)也存在于關(guān)系R2中，而且是關(guān)系R2的主鍵，則S是關(guān)系R1相對(duì)于R2的外鍵。,在校學(xué)生基本情況表,第三節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ),關(guān)系模型特點(diǎn)：1、關(guān)系模型的概念單一2、關(guān)系是規(guī)范化關(guān)系3、易于理解，操作直接、方便,第三節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ),（二）、關(guān)系的規(guī)范化理論規(guī)范化理論研究關(guān)系模式中各屬性之間的依賴關(guān)系及其對(duì)關(guān)系模式性能的影響，探討關(guān)系模式應(yīng)該具備的性質(zhì)和設(shè)計(jì)方法。范式表示的是關(guān)系模式的規(guī)范化程度，也即滿足某種約束條件的關(guān)系模式。1、第一范式（1NF）如果一個(gè)關(guān)系模式中的屬性都是單純的（即不可再分為更小的數(shù)據(jù)項(xiàng)），則稱該模式是屬于第一規(guī)范型（FirstNormalForm,即1NF）,第三節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ),不符合第一范式的關(guān)系,符合第一范式的關(guān)系,第三節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ),2、第二范式如果一個(gè)關(guān)系模式屬于1NF，并且所有的非關(guān)鍵字都完全地依賴于關(guān)鍵字，則稱該關(guān)系模式屬于第二規(guī)范型,即2NF,不符合第二范式的關(guān)系,是否符合2NF？,第三節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ),學(xué)生信息表,學(xué)生成績(jī)表,課程信息表,第三節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ),3、第三范式（3NF）如果一個(gè)關(guān)系模式屬于2NF，而且它的任何一個(gè)非主屬性都不傳遞依賴于任何主關(guān)鍵字，則稱該關(guān)系模式屬于第三規(guī)范型（3NF）。,不符合第三范式的關(guān)系（符合2NF）,第三節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ),學(xué)生信息表,院系信息表,規(guī)范化程度越高,三、數(shù)據(jù)庫(kù)的操作數(shù)據(jù)庫(kù)操作主要有基本表的建立與刪除、數(shù)據(jù)查詢及更新等。如何使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言SQL（StructuredQueryLanguage）來(lái)完成上述操作。,第三節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ),（一）基本表的建立與刪除建立建立基本表的語(yǔ)句格式為:CREATETABLE(列名1類型，列名2類型)常用的類型有CHAR(字符型)，INT(整型)，NUMERIC(數(shù)值型)，DATETIME(日期時(shí)間型)等。修改修改基本表定義的語(yǔ)句格式為:ALTERTABLEADD列名類型刪除刪除基本表的語(yǔ)句為:DROPTABLE,第三節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ),（二）數(shù)據(jù)查詢SELETEFROMWHEREORDERBYASC/DESC,第三節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ),（三）數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)修改(UPDATE)UPDATE語(yǔ)句的一般格式為:UPDATESET=，=WHERE數(shù)據(jù)刪除(DELETE)DELETE語(yǔ)句的一般格式為:DELETEFROMWHERE數(shù)據(jù)插入(INSERT)INSERT語(yǔ)句的一般格式為:INSERTINTOVALUES(，),第三節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ),舉例,1、建立學(xué)生情況表XS，表中包括：借書證號(hào)，char(8)；姓名，char(8)；專業(yè)名，char(12)。,CREATETABLEXS(借書證號(hào)char(8),姓名char(8),專業(yè)名char(12),2、在XS表中增加一個(gè)新字段“借書數(shù)”,ALTERTABLEXSADD借書數(shù)int,3、在XS表中刪除名為“借書數(shù)”的字段,ALTERTABLEXSDROPCOLUMN借書數(shù),舉例,4、刪除表XS,DROPTABLEXS,5、在XS表中查詢專業(yè)名為“計(jì)算機(jī)”的所有數(shù)據(jù),SELECTALLFROMXSWHERE專業(yè)名=計(jì)算機(jī),6、將XS表中借書證號(hào)為2000003的記錄的“專業(yè)名”字段值改為“計(jì)算機(jī)”,UPDATEXSSET專業(yè)名=計(jì)算機(jī)WHERE借書證號(hào)=2000003,舉例,8、向XS表中插入借書證號(hào)為2000003，姓名為“張三”，專業(yè)名為“計(jì)算機(jī)”的行,INSERTINTOXSVALUES(2000003,張三,計(jì)算機(jī)),7、從XS表中刪除專業(yè)名為“計(jì)算機(jī)”的行,DELETEFROMXSWHERE專業(yè)名=計(jì)算機(jī),四、數(shù)據(jù)庫(kù)保護(hù)為了保證數(shù)據(jù)的安全可靠和正確有效，DBMS必須提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)保護(hù)功能，主要包括數(shù)據(jù)的安全性、完整性、并發(fā)控制和數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)等內(nèi)容。數(shù)據(jù)的安全性是指保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)以防止不合法的使用所造成的數(shù)據(jù)泄露、更改和破壞。數(shù)據(jù)的完整性