第2章物流信息技術(shù)(PPTminimizer2016)

第2章物流信息技術(shù)2.1條碼技術(shù)2.2射頻識別技術(shù)2.3EDI技術(shù)2.4數(shù)據(jù)庫技術(shù)2.4數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)2.4.1數(shù)據(jù)庫的幾個(gè)基本概念2.4.2數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)2.4.1數(shù)據(jù)庫的幾個(gè)基本概念1．?dāng)?shù)據(jù)庫(DB，Database)2．?dāng)?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS,DatabaseManagementSystem)3．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DBS,DatabaseSystem)1．?dāng)?shù)據(jù)庫(DB，Database)（1）數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是描述事物的符號記錄，形式上可以是數(shù)字、文字、圖形、聲音和圖象。（2）信息。信息是經(jīng)過加工的數(shù)據(jù)，或?qū)邮苷哂幸饬x和價(jià)值的數(shù)據(jù)，通過解釋可以從中獲得結(jié)果和提示。（3）數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫是以一定的組織方式存放于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合。它反映了數(shù)據(jù)自身和數(shù)據(jù)間的聯(lián)系，它可以供各種用戶共享、具有最小冗余度和較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性。(１)數(shù)據(jù)和程序的獨(dú)立性較高

(2)數(shù)據(jù)冗余度小，共享度高，易擴(kuò)充可以大大減小數(shù)據(jù)的冗余度，既節(jié)約存儲(chǔ)空間，減少存取時(shí)間．又可避免數(shù)據(jù)之間的不相容性和不一致性。

(3)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫在描述數(shù)據(jù)時(shí)不僅要求描述數(shù)據(jù)本身，還要求描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，即建立數(shù)據(jù)模型。這樣，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)便結(jié)構(gòu)化了，數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化是數(shù)據(jù)庫的重要特征之一。數(shù)據(jù)庫的特征(4)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)中各用戶的共享資源。計(jì)算機(jī)的共享一般是并發(fā)的，許多用戶同時(shí)使用數(shù)據(jù)庫，因此．系統(tǒng)必須提供以下三方而的控制功能。A數(shù)據(jù)的安全性控制

B數(shù)據(jù)的完整性數(shù)據(jù)的完整性指數(shù)據(jù)的正確性、有效性與相容性。

C并發(fā)控制當(dāng)多個(gè)用戶的并發(fā)進(jìn)程同時(shí)存取、修改數(shù)據(jù)庫時(shí)，可能會(huì)發(fā)生互相干擾而得到錯(cuò)誤的結(jié)果并使數(shù)據(jù)庫完整性遭到破壞，因此必須對多用戶的并發(fā)操作加以控制、協(xié)調(diào)。（4）數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)庫的核心是數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理通常也稱為信息處理，是指對各種類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、分類、編碼、計(jì)算、加工、檢索和傳輸?shù)炔僮鞯倪^程。其目的：

1）從大量的、原始的數(shù)據(jù)中抽取、推導(dǎo)出對人們有價(jià)值的信息作為決策依據(jù)；

2）借助計(jì)算機(jī)科學(xué)地保存和管理復(fù)雜的大量的數(shù)據(jù)，以便人們能方便利用這些寶貴的信息資源。

1．?dāng)?shù)據(jù)庫(DB)2．?dāng)?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是管理和維護(hù)數(shù)據(jù)庫的軟件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是在操作系統(tǒng)支持下運(yùn)行的，它可以提供數(shù)據(jù)庫的建立、查詢、更新和各種數(shù)據(jù)控制。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。數(shù)據(jù)庫在建立、運(yùn)用和維護(hù)時(shí)由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理、統(tǒng)一控制。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和有關(guān)人員組成的總體。主要組成部分：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS)人員

(1)數(shù)據(jù)庫管理員。(2)系統(tǒng)程序員。(3)用戶。

3．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)

(DBS)把數(shù)據(jù)庫比做圖書館．一個(gè)圖書館要想很好地為讀者服務(wù)，必須完成以下工作：

(1)建立完善的書卡

(2)圖書應(yīng)有組織地存放在書庫中

(3)規(guī)定借閱權(quán)限

(4)建立周密的借閱管理制度

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的使用

對數(shù)據(jù)庫來說，也要完成類似于圖書館的上述工作(1)建立數(shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)模型是對客觀事物及其聯(lián)系的數(shù)據(jù)描述．反映各種數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在聯(lián)系。其目的就是方便用戶利用數(shù)據(jù)，使用戶可以根據(jù)數(shù)據(jù)模型快速訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)(如查詢檢索、增加、修改和刪除)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的使用(2)有組織地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是有組織地存放在存儲(chǔ)設(shè)備上的，并建立數(shù)據(jù)模型到物理存儲(chǔ)位置的對應(yīng)表(這種對應(yīng)稱為映射)，這樣數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)就能夠按照用戶的訪問請求，快速找到被訪問的數(shù)據(jù)，而不必關(guān)心數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中的物理存儲(chǔ)位置，就像讀者可以按書卡填寫借書單，而不用顧及書籍存放在書庫的具體位置一樣。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的使用(3)設(shè)定訪問權(quán)限

用戶對數(shù)據(jù)庫的訪問是受訪問權(quán)限控制的。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)者首先根據(jù)使用用戶設(shè)定合法用戶標(biāo)識(用戶名和口令)，然后依據(jù)席同用戶身份規(guī)定用戶不同的訪問權(quán)限和級別并授權(quán)。當(dāng)一個(gè)用戶訪問數(shù)據(jù)庫時(shí)，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)首先要檢查用戶身份，合法用戶才能進(jìn)入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，當(dāng)用戶對數(shù)據(jù)庫執(zhí)行操作時(shí)，系統(tǒng)檢查用戶權(quán)限，檢變通過后才執(zhí)行允許的操作。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的使用(4)建立完善的數(shù)據(jù)管理體系

設(shè)立“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)“的目的是為了管理大量信息。對數(shù)據(jù)的管理既涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的定義，又涉及信息操作機(jī)制的提供。此外，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)還必須提供信息的安全性、完整性保證，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的并發(fā)控制、災(zāi)難恢復(fù)等管理機(jī)制。完善的數(shù)據(jù)管理體系就顯得重要。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的使用

數(shù)據(jù)庫是通用的綜合的數(shù)據(jù)集合。它可以供各種用戶共享且具有最小冗余度和較高的數(shù)據(jù)與程序的獨(dú)立性。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)在建立、使用和維護(hù)數(shù)據(jù)時(shí)對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一控制?？偨Y(jié)：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)2.4.2數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)1．需求分析階段2．概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段3．邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段4．?dāng)?shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)階段5．?dāng)?shù)據(jù)庫實(shí)施階段6．?dāng)?shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)階段1．需求分析階段需求分析的重點(diǎn)是調(diào)查、收集與分析用戶在數(shù)據(jù)管理中的信息要求、處理要求、安全性與完整性要求。信息要求是指用戶需要從數(shù)據(jù)庫中獲得信息的內(nèi)容與性質(zhì)。由用戶的信息要求可以導(dǎo)出數(shù)據(jù)要求，即在數(shù)據(jù)庫中需要存儲(chǔ)哪些數(shù)據(jù)。處理要求是指用戶要求完成什么處理功能，對處理的響應(yīng)時(shí)間有什么要求，處理方式是批處理還是聯(lián)機(jī)處理。新系統(tǒng)的功能必須能夠滿足用戶的信息要求、處理要求、安全性與完整性要求。2．概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段概念結(jié)構(gòu)是對現(xiàn)實(shí)世界的一種抽象，即對實(shí)際的人、物、事和概念進(jìn)行人為處理，抽取人們關(guān)心的共同特性，忽略非本質(zhì)的細(xì)節(jié)，并把這些特性用各種概念精確地加以描述。將需求分析得到的用戶需求抽象為信息結(jié)構(gòu)即概念模型的過程就是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過對用戶需求進(jìn)行綜合、歸納與抽象，形成一個(gè)獨(dú)立于具體DBMS的概念模型，可以用E-R圖（實(shí)體-聯(lián)系圖）表示。實(shí)體一聯(lián)系圖（E—R圖)

為了用數(shù)據(jù)庫來模擬現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對象，人們需要將現(xiàn)實(shí)世界的這些對象經(jīng)過選擇、命名、分類、整理等活動(dòng)．抽象為一種信息結(jié)構(gòu)。這個(gè)過程常用的方法是建立客觀對象的實(shí)體一聯(lián)系模型?，F(xiàn)實(shí)世界是由一組稱為實(shí)體的基本對象及這些對象間的聯(lián)系組成。E—R模型力圖表達(dá)數(shù)據(jù)的意義,可以將現(xiàn)實(shí)世界實(shí)體的含義和相互關(guān)系映射成概念模式。此模型的提出是為了有助于數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)，通過定義數(shù)據(jù)模式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的全局邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。2．概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段

E-R模型所采用的三個(gè)主要概念是：實(shí)體集、聯(lián)系集和屬性。

(1)實(shí)體與實(shí)體集實(shí)體(entity):是指明客觀存在并相互區(qū)別的事物。實(shí)體可以是具體對象。例：一本書、一個(gè)工廠、一種材料等。實(shí)體也可以是抽象的概念和聯(lián)系。例：學(xué)生的一次選課、一次借書等。實(shí)體集(entityset):具有相同性質(zhì)的同類實(shí)體的集合。例：所有教師、所有選課等。

2．概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段(2)屬性屬性(attribute)：實(shí)體具有許多特性，每一個(gè)特性稱為屬性。實(shí)體是通過屬性來表示。屬性是實(shí)體集中每個(gè)成員具有的描述性性質(zhì)。

例。學(xué)生的實(shí)體可由學(xué)號、姓名、性別、年齡、系別等屬性組成。每個(gè)屬性有一個(gè)取值范圍，即值域。

例。性別的取值范圍是“男”或“女”。對某個(gè)客戶實(shí)體，它的客戶號的編碼是001，客戶名稱的值是東方電機(jī)，地址是上海徐匯區(qū)。一般來說、每個(gè)實(shí)體集中要?jiǎng)?chuàng)建或分配包含一個(gè)或幾個(gè)屬性的屬性子集惟一標(biāo)識實(shí)體，這個(gè)屬性子集被稱為該實(shí)體集的主關(guān)鍵字。

舉例。學(xué)生實(shí)體的？可作為學(xué)生實(shí)體的主鍵。2．概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段客戶實(shí)體集表1下表所示為運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)中運(yùn)輸數(shù)據(jù)庫的一部分，其中有兩個(gè)實(shí)體集：客戶實(shí)體集(表1)和訂單實(shí)體集(表2)，主關(guān)鍵字以下劃線表示。2．概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段訂單實(shí)體集(表2)2．概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段(3)聯(lián)系集

聯(lián)系是指多個(gè)實(shí)體間的相互關(guān)聯(lián)。兩個(gè)實(shí)體集A和B之間的聯(lián)系可分為四類：一對一。A中的一個(gè)實(shí)體至多同B中的一個(gè)實(shí)體相聯(lián)系，如圖(a)所示。一對多。A中的一個(gè)實(shí)體可以同B中的任意數(shù)目的實(shí)體相聯(lián)系，而B中的一個(gè)實(shí)體至多同A中的一個(gè)實(shí)體相聯(lián)系．如圖(b〕所示。多對一。A中的一個(gè)實(shí)體至多同B中的一個(gè)實(shí)體相聯(lián)系，而B中的一個(gè)實(shí)體可以同A中的任意數(shù)目的實(shí)體相聯(lián)系，如圖(c)所示。多對多。A中的一個(gè)實(shí)體可以同B中的任意數(shù)目的實(shí)體相聯(lián)系．B中的一個(gè)實(shí)體也可以同A中的任意數(shù)目的實(shí)體相聯(lián)系，如圖(d)所示。2．概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段2．概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段一對一聯(lián)系，記為1:1。例。校長與學(xué)校之間，班級與班長都是1:1聯(lián)系。一對多聯(lián)系，記為1:N。例。一個(gè)學(xué)校有若干學(xué)生，而每個(gè)學(xué)生都在一個(gè)學(xué)校學(xué)習(xí)，學(xué)校與學(xué)生之間是一對多的聯(lián)系。多對多聯(lián)系，記為M:N。例。課程與學(xué)生之間，一個(gè)學(xué)生可選多門課程，而每一門課程可有多個(gè)學(xué)生選修，課程與學(xué)生之間是多對多的聯(lián)系。

2．概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段

(4)實(shí)體一聯(lián)系圖數(shù)據(jù)庫的實(shí)體一聯(lián)系模型可以用E一R圖做圖形化表示。E—R圖中包括如下幾個(gè)主要組件：矩形，表示實(shí)體集。橢圓，表示屬性。菱形，表示聯(lián)系。線段，將屬性連接到實(shí)體集或?qū)?shí)體集連接到聯(lián)系集中，并在直線上標(biāo)注聯(lián)系的種類，如：

1：1表示1對l的聯(lián)系。1：n表示1對多的聯(lián)系。M：1表示多對1的聯(lián)系。n：m表示多對多的聯(lián)系。一個(gè)表示倉儲(chǔ)管理中供貨聯(lián)系的E—R圖如圖所示。

2．概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段E—R模型（圖）是一個(gè)很好的方法，但現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫中沒有一個(gè)能直接接受E—R模型。主要因?yàn)镋—R只能說明實(shí)體以及實(shí)體間語義的聯(lián)系，還不能進(jìn)一步說明詳細(xì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)也不能直接方便處理E-R圖中的數(shù)據(jù)。一般在解決實(shí)際問題中，總是先設(shè)計(jì)一個(gè)E—R模型轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)模型。2．概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段3．邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為某個(gè)DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型（例如關(guān)系模型），并對其進(jìn)行優(yōu)化。設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)時(shí)一般要分三步進(jìn)行：①將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系(網(wǎng)狀、層次)模型；②將轉(zhuǎn)化來的關(guān)系（網(wǎng)狀、層次）模型向特定DBMS支持下的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換；③對數(shù)據(jù)模型進(jìn)行優(yōu)化。1.數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫是企業(yè)或部門所涉及的數(shù)據(jù)的綜合，不僅反映數(shù)據(jù)本身的內(nèi)容，而且反映數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)模型。

數(shù)據(jù)模型是對客觀事物及其聯(lián)系的數(shù)據(jù)描述，是描述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)聯(lián)系、數(shù)據(jù)語義以及一致性約束的概念工具的集合。數(shù)據(jù)模型給出了一種邏輯層的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法。常見的數(shù)據(jù)模型：關(guān)系模型。層次模型。網(wǎng)狀模型。

3．邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段2．關(guān)系模型關(guān)系模型是建立在數(shù)學(xué)概念基礎(chǔ)上的，用表的集合來表示數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。所以，關(guān)系模型是通過表格數(shù)據(jù)來表示實(shí)現(xiàn)和實(shí)體間聯(lián)系。關(guān)系模型的幾個(gè)術(shù)語：關(guān)系：一張表對應(yīng)于一個(gè)關(guān)系，表名即關(guān)系名。元組：表中的一行稱為一個(gè)元組或記錄。屬性：表中的一列稱為屬性，列名即屬性名。主碼(主關(guān)鍵字)：表中的某個(gè)屬性組，它們的值惟—域：屬性的取值范圍。分量：元組中的一個(gè)屬性值。一個(gè)運(yùn)輸管理系統(tǒng)的貨品關(guān)系表如表所示。3．邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段3．邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段

關(guān)系數(shù)據(jù)庫是一種共享的數(shù)據(jù)知識庫，是目前信息系統(tǒng)產(chǎn)最常用的一種數(shù)據(jù)庫。關(guān)系數(shù)據(jù)庫其核心部分是關(guān)系模型。關(guān)系數(shù)據(jù)庫

關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本攝念1．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)單一，是二維表的結(jié)構(gòu)，如表6—5、6—6所示關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本攝念2．基本術(shù)語(1)關(guān)鍵字。在關(guān)系的諸屬性中，惟一能夠用來標(biāo)識元組的屬性(或?qū)傩缘慕M合)稱為關(guān)鍵字或碼。在一個(gè)關(guān)系中，關(guān)鍵字的值不能為空，也不能重復(fù)。(2)候選關(guān)鍵字。如果在一個(gè)關(guān)系中存在多個(gè)屬性(或組合)能用來惟一標(biāo)識該關(guān)系的元織，則這些屬性或(組合)就稱為該關(guān)系的候選關(guān)鍵字或候選碼。(3)主關(guān)鍵字。在一個(gè)關(guān)系的若干個(gè)候選關(guān)鍵字中指定作為關(guān)鍵字的屬性。(4)非主屬性。其他的屬性。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本攝念

(5)外部關(guān)鍵字。當(dāng)關(guān)系中的某個(gè)屬性(或組合)雖個(gè)是該關(guān)系的關(guān)鍵宇或只是非關(guān)鍵字的一部分，卻是另一個(gè)關(guān)系的關(guān)鍵字時(shí)，稱該屬性為這個(gè)關(guān)系的外鍵。如學(xué)生關(guān)系中的學(xué)部號雖不是關(guān)鍵字，卻是教學(xué)部關(guān)系的關(guān)鍵字，所以，學(xué)部號為學(xué)生關(guān)系的外鍵。(6)主表與從表。主表與從表是與外鍵相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)表，以外鍵為主鍵的表為主表，外鍵所在的表為從表。如上面的學(xué)生關(guān)系是從表，教學(xué)部關(guān)系是主表。需要注意的是，關(guān)系模式是穩(wěn)定的．但隨著數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的不斷更新，是隨時(shí)間不斷變化的。關(guān)系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)完整性和安全性1．完整性

數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)完整性是指數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性、相一致性。在數(shù)據(jù)庫中定義數(shù)據(jù)的完整性約束是為了保證授權(quán)用戶對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行修改時(shí)不會(huì)破壞數(shù)據(jù)的一致性。防止對數(shù)據(jù)庫的意外破壞。為了維護(hù)數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)的正確性和一致性，在對關(guān)系數(shù)據(jù)庫進(jìn)行插入、刪除和修改時(shí)，必須遵循下述三類完整性原則。關(guān)系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)完整性和安全性(1)實(shí)體完整性規(guī)則。這條規(guī)則要求關(guān)系中元組的主控屬性不能有空值。如果出現(xiàn)空值，主鍵就起不了惟一標(biāo)識的作用。(2)引用完整性規(guī)則。這條規(guī)則要求不允許引用不存在的元組。(3)用自定義的完整性規(guī)則。這是針對某一具體數(shù)據(jù)的約束條件，由應(yīng)用環(huán)境決定。關(guān)系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)完整性和安全性2．安全性除了完整性約束保護(hù)意外引入的不一致性之外，數(shù)據(jù)庫個(gè)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)還要防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和蓄意的破壞或修改。

數(shù)據(jù)庫安全性指保護(hù)數(shù)據(jù)庫不受惡意訪問。絕對杜絕對數(shù)據(jù)庫的惡意濫用是不可能的，但可以使那些企圖在沒有適當(dāng)授權(quán)情況下訪問數(shù)據(jù)庫的代價(jià)足夠高，以阻止絕大多數(shù)這樣的訪問企圖。關(guān)系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)完整性和安全性為了保護(hù)數(shù)據(jù)庫，我們必須在幾個(gè)層次上采取安全性措施：(1)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)層次。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的某些用戶獲得的授權(quán)可能只允許他訪問數(shù)據(jù)庫中的有限部分，而另外一些用戶獲得的授權(quán)可能允許他提出杏詢，但不允許他修改數(shù)據(jù)。保證這樣的授權(quán)限制不被違反是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的責(zé)任。(2)操作系統(tǒng)層次。不管數(shù)據(jù)庫多安全、搽作系統(tǒng)安全性方面的弱點(diǎn)總是可能成為對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行未經(jīng)授權(quán)訪問的一種手段。

(3)網(wǎng)絡(luò)層次。由于幾乎所有的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都允許通過終端或網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問，網(wǎng)絡(luò)軟件的軟件層安全性和物理安全性一樣重要，不管在互聯(lián)網(wǎng)上還是在私有的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。(4)物理層次。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所位于的結(jié)點(diǎn)（一個(gè)或多個(gè))必須在物理層受到保護(hù)，以防止入侵者強(qiáng)行進(jìn)入或暗中潛入。(5)人員層次。對用戶的授權(quán)必須格外小心．以減少授權(quán)用戶接受賄賠或其他好處而給入侵者提供訪問機(jī)會(huì)的可能性。數(shù)據(jù)庫所具有的特點(diǎn)１.數(shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)化的；２.數(shù)據(jù)的組織面向系統(tǒng)；針對系統(tǒng)的全局應(yīng)用。３.數(shù)據(jù)的獨(dú)立性高；應(yīng)用程序不依賴于數(shù)據(jù)的組織與物理存儲(chǔ)方式。４.數(shù)據(jù)的共享性高；數(shù)據(jù)面向全部用戶和全部應(yīng)用（當(dāng)然要受到必要的權(quán)限的制約）。５.具有對數(shù)據(jù)的安全性、完整性和并發(fā)性操作的控制功能；６.對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、操作的功能強(qiáng)。數(shù)據(jù)庫中具有專門的軟件負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理和操作（ＤＢＭＳ）關(guān)系數(shù)據(jù)庫總結(jié)數(shù)據(jù)庫是比文件系統(tǒng)更高級的一種組織方式，是以一定組織方式存儲(chǔ)在一起的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。它能以最佳的方式、最少的數(shù)據(jù)冗余位多種應(yīng)用服務(wù)，程序與數(shù)據(jù)具有較高的獨(dú)立性。下圖是某企業(yè)關(guān)于職工管理的全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示例。關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)-將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系模型；

關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)-將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系模型；

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)-將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系模型；

對上表進(jìn)行分析時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)：

1.數(shù)據(jù)冗余大．用戶與產(chǎn)品欄中將存在著大量的數(shù)據(jù)重復(fù)。

2.數(shù)據(jù)維護(hù)與更新困難。當(dāng)某一個(gè)用戶的有關(guān)信息需要變更的話，則每一條同一用戶的記錄都需要修改，必然造成混亂，危害極大。

3．關(guān)系模式變動(dòng)時(shí)對其他關(guān)系模式和應(yīng)用程序的影響大。如用戶信息、產(chǎn)品信息變化時(shí)，必然影響到運(yùn)輸計(jì)劃、銷售分析等。

4．存在插入異常和刪除異常。如新產(chǎn)品尚未進(jìn)入市場便無法插入；而當(dāng)一個(gè)客戶完成交易后刪除時(shí)，有關(guān)信息將隨之刪除。規(guī)范化的目的就在于消除上述四點(diǎn)問題。

關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)-將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系模型；

關(guān)系的規(guī)范化規(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。是判別關(guān)系模式優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)，為數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)提供了嚴(yán)格的理論依據(jù)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)-將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系模型；

⑴第一范式（１NF，NormalForm）：關(guān)系模式需要滿足一定的約束條件，最低要求的條件是關(guān)系的每一個(gè)屬性（分量）必須是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)。

不符合第一范式的關(guān)系表關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)-將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系模型；

屬于第一范式的關(guān)系應(yīng)滿足的基本條件是元組中的每一個(gè)分量都必須是不可分割的數(shù)據(jù)項(xiàng)，上表關(guān)系不符合第一范式，下表經(jīng)過處理后符合第一范式的關(guān)系。

符合第一范式的關(guān)系關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)-將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系模型；

⑵第二范式（２NF）第二范式是指這種關(guān)系不僅滿足第一范式，而且所有非主屬性完全依賴于主碼（主鍵）。不符合第二范式的教師和科研關(guān)系表關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)-將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系模型；

此例的問題在于非主屬性不完全依賴于教師代碼和課題代碼組成的主關(guān)鍵字，其中姓名和職務(wù)只依賴于主關(guān)鍵字的一個(gè)分量——教師代碼，研究課題名只依賴于主關(guān)鍵字的另一個(gè)分量——研究課題號。這種關(guān)系會(huì)引發(fā)下列問題：1、數(shù)據(jù)冗余：當(dāng)某個(gè)教師有多項(xiàng)研究課題時(shí)，必須有多條記錄，而這多條記錄中，該教師的姓名和職稱數(shù)據(jù)項(xiàng)完全相同。2、插入異常：當(dāng)新調(diào)入一個(gè)教師時(shí)，只有教師代碼、姓名、職稱的信息，沒有研究課題的信息，而研究課題號是主關(guān)鍵字之一，缺少時(shí)無法輸入該教師信息。反之，當(dāng)插入一個(gè)新的研究課題時(shí)也往往缺少相應(yīng)的教師代碼，以致無法插入。3、刪除異常：當(dāng)刪除某個(gè)教師的信息時(shí)，常常會(huì)丟失研究課題的信息。關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)-將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系模型；

本例中，如果將其關(guān)系分解為如下三個(gè)關(guān)系：*教師關(guān)系：教師代碼，姓名，職務(wù)*課題關(guān)系：研究課題號，研究課題名*教師與課題關(guān)系：教師代碼，研究課題號這些關(guān)系符合２NF要求。關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)-將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系模型；

⑶第三范式（３NF）是指這種關(guān)系不僅滿足第二范式，而且它的任何一個(gè)非主屬性都不傳遞依賴于任何一個(gè)關(guān)鍵字。不符合第三范式的產(chǎn)品關(guān)系表中產(chǎn)品代碼（注意：產(chǎn)品代碼唯一確定該產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家），生產(chǎn)廠地址又依賴于生產(chǎn)廠名，因此，生產(chǎn)廠地址傳遞依賴于產(chǎn)品代碼，這就造成了數(shù)據(jù)的高度冗余和更新異常。消除傳遞依賴關(guān)系的辦法將原關(guān)系分解為：*產(chǎn)品關(guān)系：產(chǎn)品代碼，產(chǎn)品名，生產(chǎn)廠名*生產(chǎn)廠關(guān)系：生產(chǎn)廠名，生產(chǎn)廠地址關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)-將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系模型；

⑷規(guī)范式小結(jié)優(yōu)化是針對某個(gè)目標(biāo)而言。規(guī)范化理論對關(guān)系模式的優(yōu)化看重節(jié)約外存空間的角度來考慮時(shí)，因此，強(qiáng)調(diào)降低數(shù)據(jù)的冗余度。這個(gè)角度，第三范式是“好”的關(guān)系模式，但是，它仍有不足：將化費(fèi)較多的運(yùn)行時(shí)間。以前銷售合同的關(guān)系模式為例：關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)-將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系模型；

將其分解后為：

*銷售合同（合同編號、訂貨日期、訂貨數(shù)量、交貨日期）

*用戶（用戶名稱、郵碼、地址、電話、法人、聯(lián)系人、銀行帳號）*產(chǎn)品（產(chǎn)品名稱、型號、規(guī)格、計(jì)量單位、單價(jià)）

關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)-將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系模型；

因此，需要進(jìn)行優(yōu)化。若將上述關(guān)系模式改為：銷售合同（合同編號、訂貨日期、用戶編號、產(chǎn)品編號、訂貨數(shù)量、交貨日期）產(chǎn)品（產(chǎn)品編號、產(chǎn)品名稱、型號、規(guī)格、計(jì)量單位、單價(jià)）用戶（用戶編號、用戶名稱、郵碼、法人、聯(lián)系人、銀行帳號）。其中銷售合同1NF，產(chǎn)品2NF，用戶2NF，將更適合。關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)-將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系模型；

由此可見：1）三個(gè)范式關(guān)系：3NF->2NF->1NF2）由實(shí)體模式{E-R}到關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式（即關(guān)系模式{R-N}）的轉(zhuǎn)換不是唯一的。3）邏輯結(jié)構(gòu)上雖然是等價(jià)的，但在數(shù)據(jù)冗余，維護(hù)方便上仍然存在優(yōu)劣之分。4）規(guī)范化的進(jìn)程是將一個(gè)復(fù)合的關(guān)系模式逐步分解為一組等價(jià)的單一的關(guān)系模式，分解的實(shí)質(zhì)將復(fù)合關(guān)系模式中的實(shí)體，實(shí)體間聯(lián)系進(jìn)行分離，盡可能是一個(gè)關(guān)系反映一個(gè)實(shí)體或?qū)嶓w間的一種關(guān)系。關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)-將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系模型；

由此可見：5）關(guān)系模式的規(guī)范化進(jìn)程是：非規(guī)范化—>（消去屬性中的組合項(xiàng)）—>１ＮＦ—>(消去部分函數(shù)依賴)—>２ＮＦ—>（消去傳遞函數(shù)依賴）—>３ＮＦ。6）規(guī)范化理論看重從節(jié)約外存空間的角度來考慮問題，但實(shí)際中，在形成第三范式后，還要綜合考慮時(shí)間、使用方便等因素進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，必要時(shí)，多采用一些2NF甚至1NF的