物流數(shù)據(jù)庫及其管理技術ppt課件

1、第二章物流數(shù)據(jù)庫及其管理技術 1學習目的了解數(shù)據(jù)庫的歷史、概念及系統(tǒng)構成；了解數(shù)據(jù)庫開展的新技術、新方向及數(shù)據(jù)發(fā)掘根底知識；掌握數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)設計實際與技術。2主要內容數(shù)據(jù)庫根底知識數(shù)據(jù)庫技術及設計數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)發(fā)掘3第一節(jié)數(shù)據(jù)庫根底知識4一、數(shù)據(jù)庫概述一根本概念和術語數(shù)據(jù)(Data)信息(Information)數(shù)據(jù)庫DBDataBase數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMSDataBase Management System數(shù)據(jù)處置數(shù)據(jù)管理5二數(shù)據(jù)庫技術開展歷史人工管理文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)6三數(shù)據(jù)庫技術開展歷史與現(xiàn)狀第一代：層次和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫 IBM公司于1968年研制勝利層次數(shù)據(jù)庫IMS，它是世界上第一個D

2、BMS系統(tǒng)。第二代：關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)Relational DBMS，RDBMS 1970年E.F.Codd提出關系數(shù)據(jù)實際，開創(chuàng)了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的新紀元，后來又發(fā)表了多篇論文，奠定了關系數(shù)據(jù)庫的實際根底。30年來，關系數(shù)據(jù)庫的研討獲得了輝煌的成就，涌現(xiàn)了許多性能良好的商品化關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，如DB2，Oracle，Ingres，Sybase，Informix等，關系數(shù)據(jù)庫的運用領域也不斷擴展。第三代：面向對象的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)Object Oriented DBMS，OODBMS7四數(shù)據(jù)庫開展方向在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)上，主要表如今以下四個方面。1面向對象數(shù)據(jù)庫； 2對象關系數(shù)據(jù)庫；3并行數(shù)據(jù)庫；4分布式數(shù)據(jù)

3、庫。在數(shù)據(jù)庫運用方面，主要表如今以下四個方面：1數(shù)據(jù)倉庫；2數(shù)據(jù)發(fā)掘；3OLAP；4時態(tài)數(shù)據(jù)庫。89二、數(shù)據(jù)模型 概念模型也稱語義模型數(shù)據(jù)模型如網(wǎng)狀、層次及關系模型10二、數(shù)據(jù)模型 一概念模型 概念模型也稱信息模型，它是按用戶的觀念來對數(shù)據(jù)和信息建模，主要用于數(shù)據(jù)庫設計。概念模型獨立于詳細的機器和DBMS。概念模型是現(xiàn)實世界的籠統(tǒng)描畫，是現(xiàn)實世界到機器世界的一個中間層次，反映現(xiàn)實世界所涉及的對象及對象間的聯(lián)絡。11實體聯(lián)絡模型反映的是現(xiàn)實世界中的事物及其相互聯(lián)絡 相關概念 實體entity是客觀世界中描畫客觀事物的概念，可以指事物本身，也可以指事物之間的聯(lián)絡 屬性指實體具有的某種特性。用來描畫

4、實體 聯(lián)絡現(xiàn)實世界的事物間存在的相互關系一是實體內部的聯(lián)絡 一是實體之間的聯(lián)絡 實體聯(lián)絡模型經(jīng)過E-R圖形表示信息世界中的實體、屬性、關系的模型 一概念模型實體聯(lián)絡模型12E-R模型中的對應關系：一對一聯(lián)絡1:1 一對多聯(lián)絡1:n 多對多聯(lián)絡m:n 一概念模型實體聯(lián)絡模型E-R圖 13一概念模型 E-R圖數(shù)據(jù)庫的E-R圖常用以以下圖形表示：14一概念模型 E-R圖舉例 假設一個學生選修課程，那么學生與課程之間是選修關系。對于實體學生和課程，其各有本人的屬性。圖中聯(lián)絡“選修也有屬性，它的屬性是學生選修某門課程的“成果。 15二數(shù)據(jù)模型相關概念數(shù)據(jù)構造：描畫系統(tǒng)的靜態(tài)特性，即組成數(shù)據(jù)庫的對象類型。

5、包括數(shù)據(jù)本身的類型如內容、性質和數(shù)據(jù)之間的聯(lián)絡。數(shù)據(jù)操作：描畫系統(tǒng)的動態(tài)特性，即對數(shù)據(jù)庫中對象的實例允許執(zhí)行的操作的集合，包括操作及操作規(guī)那么。普通有檢索、更新插入、刪除、修正操作。數(shù)據(jù)模型要定義操作含義、操作符號、操作規(guī)那么，以及實現(xiàn)操作的言語。數(shù)據(jù)的約束條件：是完好性規(guī)那么的集合，規(guī)定數(shù)據(jù)庫形狀及形狀變化所應滿足的條件，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容。16二數(shù)據(jù)模型三種數(shù)據(jù)模型引見層次模型網(wǎng)狀模型關系模型17【例2-1】 描畫圖2-9所示的學生選課關系模型學生學號，姓名，年齡，性別，系別，年級課程課程號，課程名，學分選課學號，課程號，成果18三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)指帶有數(shù)據(jù)庫的整個計

6、算機系統(tǒng)，包括硬件、軟件、數(shù)據(jù)以及人員。 19四、關系數(shù)據(jù)庫引見 關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是支持關系模型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，是基于嚴厲數(shù)據(jù)模型的一種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。1970年E.F.Codd提出關系數(shù)據(jù)模型：“A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks，1970之后，提出了關系代數(shù)和關系演算的概念，1972年提出了關系的第一、第二、第三范式，1974年提出了關系的BC范式，80年代后，關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)成為最重要、最流行的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。典型實驗系統(tǒng)有System R、University INGRES，典型商用系統(tǒng)有ORACLE、SYBASE、INFOR

7、MIX、DB2、SQL Server等。20五、SQL言語 SQL言語的概念SQL言語的特點 常用SQL言語 21一SQL言語的概念 SQL言語(Structured Query Language)是處置關系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范言語，并且市場上的任何數(shù)據(jù)庫產品都支持SQL。SQL是20世紀70年代早期在IBM公司的研討所開發(fā)的System R中實現(xiàn)的，隨后又在IBM公司的其他商品和其他公司的商品中實現(xiàn)。SQL原先是作為特殊的“數(shù)據(jù)子言語出現(xiàn)的，然而，隨著耐久存儲模塊PSM在1996年成為了規(guī)范，SQL曾經(jīng)變成了計算上完全computationally complete的言語。T-SQLTransact

8、 structure Query Language是一種加強的SQL，它在SQL言語的根底上擴展了許多新的內容。22二 SQL言語的特點綜合一致高度非過程化面向集合的操作方式同一種語法構造提供兩種運用方式自含式言語；嵌入式言語言語簡捷，易學易用23三常用SQL言語 SQL言語由以下部分組成，包括：DDLData Definition LanguageDMLData Manipulation LanguageDCLData Control Language存儲過程和觸發(fā)器嵌入式SQL言語24 定義表：如創(chuàng)建表，刪除表，修正表定義；定義視圖：如創(chuàng)建視圖、刪除視圖、間接修正視圖定義刪除+創(chuàng)建視圖；定

9、義索引(內方式或內部視圖)：如創(chuàng)建索引、刪除索引、間接修正索引定義刪除+創(chuàng)建索引 1.SQL數(shù)據(jù)定義言語DDL功能252.SQL數(shù)據(jù)支配言語DML SQL數(shù)據(jù)支配言語提供了select，insert，delete和update命令，完全覆蓋關系各種運算。 263.SQL數(shù)據(jù)控制言語DCL 數(shù)據(jù)控制亦稱為數(shù)據(jù)維護，包括數(shù)據(jù)平安性控制、完好性控制、并發(fā)控制和數(shù)據(jù)恢復。274.存儲過程和觸發(fā)器存儲過程是為了完成特定功能聚集而成的一組命名了的SQL語句集合，該集合編譯后存放數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，可根據(jù)實踐情況重新編譯，該過程可直接運轉，也可以遠程運轉。觸發(fā)器是一種特殊的存儲過程。它的優(yōu)點是不論什么緣由呵斥

10、的數(shù)據(jù)變化都能自動呼應，對于每條SQL語句，觸發(fā)器僅執(zhí)行一次，事務可用于觸發(fā)器中。285.嵌入式SQL言語 SQL的表達才干相比高級言語有一定的限制，有些數(shù)據(jù)訪問要求單純運用SQL無法完成，因此，有時候要將SQL言語嵌入到高級言語中運用。嵌入式SQL言語的執(zhí)行過程如圖 29第二節(jié)數(shù)據(jù)庫技術及設計 30主要內容數(shù)據(jù)庫設計實際數(shù)據(jù)庫設計技術31一、數(shù)據(jù)庫設計實際一根本概念關系方式數(shù)據(jù)依賴函數(shù)依賴碼范式規(guī)范化321.關系方式關系方式Relation Schema是對一個關系的描畫，用來定義關系。關系方式的方式化表示為： RU，D，Dom，F(xiàn)其中，R關系名； U屬性集合； D屬性來自的域； Dom屬性

11、向域的映射； F屬性間數(shù)據(jù)的依賴關系。關系方式可簡化為一個三元組：RU，F(xiàn)332.數(shù)據(jù)依賴數(shù)據(jù)依賴是經(jīng)過一個關系中間屬性值的相等與否表達出來的數(shù)據(jù)間的相互關系。對于一個三元組RU，F(xiàn)，當且僅當U上的一個關系r，滿足數(shù)據(jù)依賴關系F時，r稱為關系方式RU，F(xiàn)的一個關系。343.函數(shù)依賴設R(U)是屬性集U上的關系方式，X，Y是U的子集。假設對于R(U)的恣意一個能夠的關系r，r中不能夠存在兩個元組在X上的屬性值相等，而在Y上的屬性值不等，那么稱X函數(shù)確定Y或Y函數(shù)依賴X。354.碼設K為R中的屬性或屬性組，假設K-U，那么K為R的候選碼CK)，假設候選碼多于一個，那么選定其中的一個作為主碼PK。5

12、.范式滿足不同程度要求的約束集稱為不同的范式。6.規(guī)范化一個低一級范式的關系方式，經(jīng)過方式分解(投影運算)可以轉化為假設干個高一級范式的關系方式的集合，這個過程叫做規(guī)范化。36二范式 1.第一范式1NF 當且僅當一個關系R中，每一個分量都是不可再分的數(shù)據(jù)項時，R1NF。即要求屬性是原子的、不可再分的。 372.第二范式2NF 假定只需一個候選碼，且該候選碼是主碼：當且僅當一個關系變量屬于1NF，且該關系變量的每一個非碼屬性都完全函數(shù)依賴于主碼時，該關系變量屬于2NF。進一步分解的作用是消除傳送函數(shù)依賴，也正是消除了這種傳送函數(shù)依賴才處理了更新異常問題。 38 處理上述問題的方法是將一個非2NF

13、關系分解為多個2NF的關系。教師關系：教師代碼，姓名，職稱；課題關系：研討課題號，研討課題稱號；教師與課題關系：教師代碼，研討課題號。 經(jīng)過上述規(guī)范化后的這些關系都符合2NF的要求。393.第三范式(3NF) 第三范式假定關系變量只需一個候選碼，且該候選碼是主碼：當且僅當一個關系變量屬于2NF且該關系變量的一切非碼屬性都不傳送依賴于主碼時，該關系變量屬于3NF。規(guī)范化過程的第二步可以歸納為利用投影消除非碼屬性間的傳送函數(shù)依賴 40 消除表2-8中傳送依賴的方法，是將原關系分解為如下幾個3NF關系：產品關系：產品代碼，產品名，消費廠名；消費廠關系：消費廠名，消費廠地址。414.BC范式(BCNF

14、) 假設一個關系變量的一切非平凡的、完全的函數(shù)依賴的決議要素是候選碼，那么該關系變量屬于Boyce/Codd范式BCNF。函數(shù)依賴圖中獨一的一個箭頭是從候選碼中出來的。前面曾經(jīng)說過，每一個候選碼總有箭頭出來，而BCNF以為這里沒有其他箭頭，也就是說，在規(guī)范化過程中已沒有箭頭可消除。4243二、數(shù)據(jù)庫設計技術 數(shù)據(jù)庫設計概述；數(shù)據(jù)庫設計特點；數(shù)據(jù)庫設計方法；數(shù)據(jù)庫設計過程；44一數(shù)據(jù)庫設計概述 數(shù)據(jù)庫設計是指對于一個給定的運用環(huán)境，構造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫方式，建立數(shù)據(jù)庫及其運用系統(tǒng)，使之可以有效地存儲數(shù)據(jù)，滿足各種用戶的運用需求信息要求和處置要求。45二數(shù)據(jù)庫設計的特點1數(shù)據(jù)庫建立是硬件、軟件和數(shù)據(jù)的

15、結合，常有“三分技術，七分管理，十二分根底數(shù)據(jù)的說法。2數(shù)據(jù)庫設計應該與運用系統(tǒng)設計相結合，即數(shù)據(jù)庫設計應包含兩方面的內容。構造數(shù)據(jù)設計：設計數(shù)據(jù)庫框架或數(shù)據(jù)庫構造。行為處置設計：設計運用程序、事務處置等。設計時，要注重對運用中數(shù)據(jù)語義的分析和籠統(tǒng)，同時要注重對行為的設計。 4647三數(shù)據(jù)庫設計方法 手工試湊法規(guī)范設計法計算機輔助設計數(shù)據(jù)庫設計過程48四數(shù)據(jù)庫設計過程 49第三節(jié)數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)發(fā)掘 50一、數(shù)據(jù)倉庫概述數(shù)據(jù)倉庫的產生及開展數(shù)據(jù)倉庫的體系構造51一數(shù)據(jù)倉庫的產生及開展傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)無法提供決策分析支持，主要表如今決策處置中的系統(tǒng)呼應、決策數(shù)據(jù)需求和決策數(shù)據(jù)操作方面。數(shù)據(jù)倉庫DWData Warehouse是支持決策支持系統(tǒng)的、面向主題的、集成的、穩(wěn)定的、帶有商業(yè)運用軟件的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。52二數(shù)據(jù)倉庫的體系構造53二、數(shù)據(jù)發(fā)掘 數(shù)據(jù)發(fā)掘的產生與開展 數(shù)據(jù)發(fā)掘過程數(shù)據(jù)發(fā)掘工具引見 54一數(shù)據(jù)發(fā)掘的產生與開展55二數(shù)據(jù)發(fā)掘過程 56三數(shù)據(jù)發(fā)掘工具第一代數(shù)據(jù)發(fā)掘軟件：CBA 第二代數(shù)據(jù)發(fā)掘軟件第三代軟件，SPSS Clementine 第四代數(shù)據(jù)發(fā)掘軟件 57三、數(shù)據(jù)發(fā)掘的運用 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)掘技術現(xiàn)