數(shù)據(jù)庫的概念與用途

1、數(shù)據(jù)庫的概念與用途數(shù)據(jù)庫的概念什么是數(shù)據(jù)庫呢？當(dāng)人們從不同的角度來描述這一概念時(shí)就有不同的定義（當(dāng)然是描述性的）。例如，稱數(shù)據(jù)庫是一個(gè)記錄保存系統(tǒng)”（該定義強(qiáng)調(diào)了數(shù)據(jù)庫是若干記錄的集合）。又如稱數(shù)據(jù)庫是人們?yōu)榻鉀Q特定的任務(wù)，以一定的組織方式存儲在一起的相關(guān)的數(shù)據(jù)的集合”（該定義側(cè)重于數(shù)據(jù)的組織）。更有甚者稱數(shù)據(jù)庫是個(gè)數(shù)據(jù)倉庫當(dāng)然，這種說法雖然形象，但并不嚴(yán)謹(jǐn)。嚴(yán)格地說，數(shù)據(jù)庫是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲和管理數(shù)據(jù)的倉庫在經(jīng)濟(jì)管理的日常工作中，常常需要把某些相關(guān)的數(shù)據(jù)放進(jìn)這樣倉庫”，并根據(jù)管理的需要進(jìn)行相應(yīng)的處理。例如，企業(yè)或事業(yè)單位的人事部門常常要把本單位職工的基本情況（職工號、姓名、年齡、性別

2、、籍貫、工資、簡歷等）存放在表20.6.3中，這張表就可以看成是一個(gè)數(shù)據(jù)庫。有了這個(gè)數(shù)據(jù)倉庫”我們就可以根據(jù)需要隨時(shí)查詢某職工的基本情況，也可以查詢工資在某個(gè)范圍內(nèi)的職工人數(shù)等等。這些工作如果都能在計(jì)算機(jī)上自動(dòng)進(jìn)行，那我們的人事管理就可以達(dá)到極高的水平。此外，在財(cái)務(wù)管理、倉庫管理、生產(chǎn)管理中也需要建立眾多的這種數(shù)據(jù)庫”，使其可以利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)、倉庫、生產(chǎn)的自動(dòng)化管理。J.Martin給數(shù)據(jù)庫下了一個(gè)比較完整的定義：數(shù)據(jù)庫是存儲在一起的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合，這些數(shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)化的，無有害的或不必要的冗余，并為多種應(yīng)用服務(wù)；數(shù)據(jù)的存儲獨(dú)立于使用它的程序；對數(shù)據(jù)庫插入新數(shù)據(jù)，修改和檢索原有數(shù)據(jù)均能按一種公

3、用的和可控制的方式進(jìn)行。當(dāng)某個(gè)系統(tǒng)中存在結(jié)構(gòu)上完全分開的若干個(gè)數(shù)據(jù)庫時(shí)，則該系統(tǒng)包含一個(gè)數(shù)據(jù)庫集合”。數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點(diǎn)使用數(shù)據(jù)庫可以帶來許多好處：如減少了數(shù)據(jù)的冗余度，從而大大地節(jié)省了數(shù)據(jù)的存儲空間；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的充分共享等等。此外，數(shù)據(jù)庫技術(shù)還為用戶提供了非常簡便的使用手段使用戶易于編寫有關(guān)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序。特別是近年來推出的微型計(jì)算機(jī)關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)dBASELL操作直觀，使用靈活，編程方便，環(huán)境適應(yīng)廣泛（一般的十六位機(jī)，如舊M/PC/XT,國產(chǎn)長城0520等均可運(yùn)行種軟件），數(shù)據(jù)處理能力極強(qiáng)。數(shù)據(jù)庫在我國正得到愈來愈廣泛的應(yīng)用，必將成為經(jīng)濟(jì)管理的有力工具。數(shù)據(jù)庫是通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS

4、-DATABASEMANAGEMENYSTEM件來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲、管理與使用的dBASELLM是一種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件。數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫種類數(shù)據(jù)庫通常分為層次式數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)式數(shù)據(jù)庫和關(guān)系式數(shù)據(jù)庫三種。而不同的數(shù)據(jù)庫是按不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來聯(lián)系和組織的。1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型（1） 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所謂數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)的組織形式或數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。如果用D表示數(shù)據(jù)，用R表示數(shù)據(jù)對象之間存在的關(guān)系集合，則將DS=（D,R）稱為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如，設(shè)有一個(gè)電話號碼簿，它記錄了n個(gè)人的名字和相應(yīng)的電話號碼。為了方便地查找某人的電話號碼，將人名和號碼按字典順序排列，并在名字的后面跟隨著對應(yīng)的電話號碼。這樣，若要查找某人的電話

5、號碼（假定他的名字的第一個(gè)字母是Y）,那么只須查找以Y開頭的那些名字就可以了。該例中，數(shù)據(jù)的集合D就是人名和電話號碼，它們之間的聯(lián)系R就是按字典順序的排列，其相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是DS=（D,R）,即一個(gè)數(shù)組。（2） 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)種類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)又分為數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是從邏輯的角度（即數(shù)據(jù)間的聯(lián)系和組織方式）來觀察數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，與數(shù)據(jù)的存儲位置無關(guān)。數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中存放的結(jié)構(gòu)，即數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)中的實(shí)現(xiàn)形式，所以物理結(jié)構(gòu)也被稱為存儲結(jié)構(gòu)。本節(jié)只研究數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，并將反映和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)系的方法稱為數(shù)據(jù)模型。目前，比較流行的數(shù)據(jù)模型有三種，即按圖論理論建立

6、的層次結(jié)構(gòu)模型和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模型以及按關(guān)系理論建立的關(guān)系結(jié)構(gòu)模型。2.層次、網(wǎng)狀和關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（1） 層次結(jié)構(gòu)模型層次結(jié)構(gòu)模型實(shí)質(zhì)上是一種有根結(jié)點(diǎn)的定向有序樹（在數(shù)學(xué)中樹”被定義為一個(gè)無回的連通圖）。這個(gè)組織結(jié)構(gòu)圖像一棵樹，校部就是樹根（稱為根結(jié)點(diǎn)），各系、專業(yè)、教師、學(xué)生等為枝點(diǎn)（稱為結(jié)點(diǎn)），樹根與枝點(diǎn)之間的聯(lián)系稱為邊，樹根與邊之比為1：N,即樹根只有一個(gè)，樹枝有N個(gè)。（2） 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模型例如某醫(yī)院醫(yī)生、病房和病人之間的聯(lián)系。即每個(gè)醫(yī)生負(fù)責(zé)治療三個(gè)病人，每個(gè)病房可住一到四個(gè)病人。如果將醫(yī)生看成是一個(gè)數(shù)據(jù)集合，病人和病房分別是另外兩個(gè)數(shù)據(jù)集合，那么醫(yī)生、病人和病房的比例關(guān)系就是M:N:P（即M個(gè)

7、醫(yī)生，N個(gè)病人，P間病房）。這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是網(wǎng)狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它的一般結(jié)構(gòu)模型。記錄Ri（i=1,2,8）滿足以下條件：可以有一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無雙親（如R1、R2、R3）。至少有一個(gè)結(jié)點(diǎn)有多于一個(gè)以上的雙親。在醫(yī)生、病人、病房”例中，醫(yī)生集合有若干個(gè)結(jié)點(diǎn)（M個(gè)醫(yī)生結(jié)點(diǎn)）無雙親“，而病房”集合有P個(gè)結(jié)點(diǎn)（即病房），并有一個(gè)以上的雙親"（即病人）。按照網(wǎng)狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)稱為網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其典型代表是DBTG（DataBaseTaskGroup）。用數(shù)學(xué)方法可將網(wǎng)狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。（3） 關(guān)系結(jié)構(gòu)模型關(guān)系式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)把一些復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)歸結(jié)為簡單的二元關(guān)系（即二維表格形式）

8、。例如某單位的職工關(guān)系就是一個(gè)二元關(guān)系。這個(gè)四行六列的表格的每一列稱為一個(gè)字段（即屬性），字段名相當(dāng)于標(biāo)題欄中的標(biāo)題（屬性名稱）；表的每一行是包含了六個(gè)屬性（工號、姓名、年齡、性別、職務(wù)、工資）的一個(gè)六元組，即一個(gè)人的記錄。這個(gè)表格清晰地反映出該單位職工的基本情況。通常一個(gè)m行、n列的二維表格的結(jié)構(gòu)。表中每一行表示一個(gè)記錄值，每一列表示一個(gè)屬性（即字段或數(shù)據(jù)項(xiàng)）。該表一共有m個(gè)記錄。每個(gè)記錄包含n個(gè)屬性。作為一個(gè)關(guān)系的二維表，必須滿足以下條件：（1） 表中每一列必須是基本數(shù)據(jù)項(xiàng)（即不可再分解）。（2） 表中每一列必須具有相同的數(shù)據(jù)類型（例如字符型或數(shù)值型）。（3） 表中每一列的名字必須是唯一的

9、。（4） 表中不應(yīng)有內(nèi)容完全相同的行。（5） 行的順序與列的順序不影響表格中所表示的信息的含義。由關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)被稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，對數(shù)據(jù)的操作幾乎全部建立在一個(gè)或多個(gè)關(guān)系表格上，通過對這些關(guān)系表格的分類、合并、連接或選取等運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理。dBASEII就是這類數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的典型代表。對于一個(gè)實(shí)際的應(yīng)用問題（如人事管理問題），有時(shí)需要多個(gè)關(guān)系才能實(shí)現(xiàn)。用dBASEII建立起來的一個(gè)關(guān)系稱為一個(gè)數(shù)據(jù)庫（或稱數(shù)據(jù)庫文件），而把對應(yīng)多個(gè)關(guān)系建立起來的多個(gè)數(shù)據(jù)庫稱為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。dBASEII的另一個(gè)重要功能是通過建立命令文件來實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的使用和管理，對于一個(gè)數(shù)

10、據(jù)庫系統(tǒng)相應(yīng)的命令序列文件，稱為該數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用系統(tǒng)。因此，可以概括地說，一個(gè)關(guān)系稱為一個(gè)數(shù)據(jù)庫，若干個(gè)數(shù)據(jù)庫可以構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以派生出各種不同類型的輔助文件和建立它的應(yīng)用系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫的要求與特性為了使各種類型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮它們的優(yōu)越性，必須對數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的使用提出一些明確的要求。1 .建立數(shù)據(jù)庫文件的要求(1) 盡量減少數(shù)據(jù)的重復(fù)，使數(shù)據(jù)具有最小的冗余度。計(jì)算機(jī)早期應(yīng)用中的文件管理系統(tǒng)，由于數(shù)據(jù)文件是用戶各自建立的，幾個(gè)用戶即使有許多相同的數(shù)據(jù)也得放在各自的文件中，因而造成存儲的數(shù)據(jù)大量重復(fù)，浪費(fèi)存儲空間。數(shù)據(jù)庫技術(shù)正是為了克服這一缺點(diǎn)而出現(xiàn)的，所以在組織數(shù)據(jù)的存

11、儲時(shí)應(yīng)避免出現(xiàn)冗余。(2) 提高數(shù)據(jù)的利用率，使眾多用戶都能共享數(shù)據(jù)資源。(3) 注意保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性。這對某些需要?dú)v史數(shù)據(jù)來進(jìn)行預(yù)測、決策的部門(如統(tǒng)計(jì)局、銀行等)特別重要。(4) 注意同一數(shù)據(jù)描述方法的一致性，使數(shù)據(jù)操作不致發(fā)生混亂。如一個(gè)人的學(xué)歷在人事檔案中是大學(xué)畢業(yè)，而在科技檔案中卻是大學(xué)程度，這樣就容易造成混亂。(5) 對于某些需要保密的數(shù)據(jù)，必須增設(shè)保密措施。(6) 數(shù)據(jù)的查找率高，根據(jù)需要數(shù)據(jù)應(yīng)能被及時(shí)維護(hù)。2 .數(shù)據(jù)庫文件的特征無論使用哪一種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，由它們所建立的數(shù)據(jù)庫文件都可以看成是具有相同性質(zhì)的記錄的集合，因而這些數(shù)據(jù)庫文件都有相同的特性：(1) 文件的記錄格式相同

12、，長度相等。(2) 不同的行是不同的記錄，因而具有不同的內(nèi)容。(3) 不同的列表示不同的字段名，同一列中的數(shù)據(jù)的性質(zhì)(屬性)相同。(4) 每一行各列的內(nèi)容是不能分割的，但行的順序和列的順序不影響文件內(nèi)容的表達(dá)。3 .文件的分類對文件引用最多的是主文件和事物文件。其他的文件分類還包括表文件、備份文件、檔案的輸出文件等。下面將講述這些文件。(1) 主文件。主文件是某特定應(yīng)用領(lǐng)域的永久性的數(shù)據(jù)資源。主文件包含那些被定期存取以提供信息和經(jīng)常更新以反映最新狀態(tài)的記錄。典型的主文件有庫存文件、職工主文件和收帳主文件等。(2) 事務(wù)文件。事務(wù)文件包含著作為一個(gè)信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)活動(dòng)(事務(wù))的那些記錄。這些事務(wù)被

13、分批以構(gòu)成事務(wù)文件。例如，從每周工資卡上錄制下來的數(shù)分批存放在一個(gè)事務(wù)文件上，然后對照工資清單文件進(jìn)行處理以便打印出工資支票和工資記錄簿。(3) 表文件。表文件是一些表格。之所以單獨(dú)建立表文件而不把表設(shè)計(jì)在程序中是為了便于修改。例如，一個(gè)公用事業(yè)公司的稅率表或國內(nèi)稅務(wù)局的稅率就可以存儲在表中文件。(4) 備用文件。備用文件是現(xiàn)有生產(chǎn)性文件的一個(gè)復(fù)制品。一旦生產(chǎn)性文件受到破壞，利用備用文件就可以重新建立生產(chǎn)性文件。(5) 檔案文件。檔案文件不是提供當(dāng)前處理使用的，而是保存起來作為歷史參照的。例如，國內(nèi)稅務(wù)局(IRS)可能要求檢查某個(gè)人最近15年的歷史。實(shí)際上，檔案文件恰恰是在給定時(shí)間內(nèi)工作的一個(gè)

14、快照”。(6) 輸出文件。輸出文件包含將要打印在打印機(jī)上的、顯在屏幕上的或者繪制在繪圖儀上的那些信息的數(shù)值映象。輸出文件可以是假脫機(jī)的”(存儲在輔存設(shè)備上)，當(dāng)輸出設(shè)備可用時(shí)才進(jìn)行實(shí)際的輸出。美文欣賞1、走過春的田野，趟過夏的激流，來到秋天就是安靜祥和的世界。秋天，雖沒有玫瑰的芳香，卻有秋菊的淡雅，沒有繁花似錦，卻有碩果累累。秋天，沒有夏日的激情，卻有浪漫的溫情，沒有春的奔放，卻有收獲的喜悅。清風(fēng)落葉舞秋韻，枝頭碩果醉秋容。秋天是甘美的酒，秋天是壯麗的詩，秋天是動(dòng)人的歌。2、人的一生就是一個(gè)儲蓄的過程，在奮斗的時(shí)候儲存了希望；在耕耘的時(shí)候儲存了一粒種子；在旅行的時(shí)候儲存了風(fēng)景；在微笑的時(shí)候儲存

15、了快樂。聰明的人善于儲蓄，在漫長而短暫的人生旅途中，學(xué)會(huì)儲蓄每一個(gè)閃光的瞬間，然后用它們釀成一杯美好的回憶，在四季的變幻與交替之間，散發(fā)濃香，珍藏一生！3、春天來了，我要把心靈放回縈繞柔腸的遠(yuǎn)方。讓心靈長出北歸大雁的翅膀，乘著吹動(dòng)彩云的熏風(fēng)，捧著濕潤江南的戢霖，唱著蕩漾晨舟的漁歌，沾著充盈夜窗的芬芳，回到久別的家鄉(xiāng)。我翻開解凍的泥土，挖出埋藏在這里的夢，讓她沐浴燦爛的陽光，期待她慢慢長出枝蔓，結(jié)下向往已久的真愛的果實(shí)。4、好好享受生活吧，每個(gè)人都是幸福的。人生山一程，水一程，輕握一份懂得，將牽掛折疊，將幸福盡收，帶著明媚，溫暖前行，只要心是溫潤的，再遙遠(yuǎn)的路也會(huì)走的安然，回眸處，愿陽光時(shí)時(shí)明媚

16、，愿生活處處晴好。5、漂然月色，時(shí)光隨風(fēng)遠(yuǎn)逝，悄然又到雨季，花，依舊美；心，依舊靜。月的柔情，夜懂；心的清澈，雨懂；你的深情，我懂。人生沒有絕美，曾經(jīng)習(xí)慣漂浮的你我，曾幾何時(shí)，向往一種平實(shí)的安定，風(fēng)雨共度，淡然在心，凡塵遠(yuǎn)路，彼此守護(hù)著心的旅程。滄桑不是自然，而是經(jīng)歷；幸福不是狀態(tài)，而是感受。6、疏疏籬落，酒意消，惆悵多。闌珊燈火，映照舊閣。紅粉朱唇，腔板欲與誰歌？畫臉粉色，凝眸著世間因果；未央歌舞，輪回著緣起緣落。舞袖舒廣青衣薄，何似院落寂寞。風(fēng)起，誰人輕叩我柴扉小門，執(zhí)我之手，聽我戲說？7、經(jīng)年，未染流殛漠漠清殛。流年為祭。琴瑟曲中倦紅妝，霓裳舞中殘嬌魘。冗長紅塵中，一曲淺吟輕誦描繪半世薄

17、涼寂寞，清殛如水。寂寞琉璃，荒城繁心。流逝的痕跡深深印骨。如煙流年中，一抹曼妙嬌羞舞盡半世清冷傲然，花祭唯美。邂逅的情劫，淡淡刻心。那些碎時(shí)光，用來祭奠流年，可好？8、緣分不是擦肩而過，而是彼此擁抱。你踮起腳尖，彼此的心就會(huì)貼得更近。生活總不完美，總有辛酸的淚，總有失足的悔，總有幽深的怨，總有抱憾的恨。生活亦很完美，總讓我們淚中帶笑，悔中頓悟，怨中藏喜，恨中生愛。9、海浪在沙灘上一層一層地漫涌上來，又一層一層地徐徐退去。我與你一起在海水中盡情的戲嬉，海浪翻滾，碧海藍(lán)天，一同感受海的胸懷，一同去領(lǐng)略海的溫情。這無邊的海，就如同我們倆無盡的愛，重重的將我們包裹。10、寂寞的嚴(yán)冬里，到處是單調(diào)的枯黃

18、色。四處一片蕭瑟，連往日明凈的小河也失去了光彩，黯然無神地躲在冰面下恢恢欲睡。有母女倆，在散發(fā)著絲絲暖意的陽光下，母親在為女兒梳頭。她溫和的把頭發(fā)理順。又輕柔的一縷縷編織著麻花辮。她臉上寫滿笑意，似乎滿心的慈愛永遠(yuǎn)裝不下，溢到嘴邊。流到眼角，紡織進(jìn)長長的。麻花辮。陽光親吻著長發(fā)，像散上了金粉，閃著飄忽的光輝。女兒乖巧地依偎在母親懷里，不停地說著什么，不時(shí)把母親逗出會(huì)心的微笑，甜美的親情融化了冬的寒冷，使蕭索的冬景旋轉(zhuǎn)出春天的美麗。11、太陽終于伸出纖纖玉指，將青山的柔紗輕輕褪去。青山那堅(jiān)實(shí)的肌胸，挺拔的脊梁坦露在人們的面前，沉靜而堅(jiān)毅。不時(shí)有云霧從它的懷中涌起，散開，成為最美麗的語言。那陽光下顯得凝重的松柏，那蒼茫中顯現(xiàn)出的點(diǎn)點(diǎn)殷紅，那散落在群山峰頂神秘的吻痕，卻又增添了青