管理信息系統(tǒng)教程—管理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、 第七章 管理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)7.1 7.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)7.2 7.2 代碼設(shè)計(jì)代碼設(shè)計(jì)7.3 7.3 功能結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)功能結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)7.4 7.4 信息系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì)信息系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì)7.5 7.5 系統(tǒng)物理配置方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)物理配置方案設(shè)計(jì)7.6 7.6 輸出設(shè)計(jì)輸出設(shè)計(jì)7.7 7.7 輸入設(shè)計(jì)輸入設(shè)計(jì)7.8 7.8 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)7.9 7.9 處理流程圖設(shè)計(jì)處理流程圖設(shè)計(jì)7.10 7.10 制定設(shè)計(jì)規(guī)范制定設(shè)計(jì)規(guī)范7.11 7.11 編寫程序設(shè)計(jì)說(shuō)明書和系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告編寫程序設(shè)計(jì)說(shuō)明書和系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告n本章教學(xué)目的要求本章教學(xué)目的要求 掌握掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本知識(shí)系

2、統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本知識(shí), ,了解了解系統(tǒng)設(shè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過(guò)程，計(jì)的全過(guò)程，掌握掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告編寫方法系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告編寫方法。n本章教學(xué)重點(diǎn)本章教學(xué)重點(diǎn) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)和原則；系統(tǒng)輸入輸出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)和原則；系統(tǒng)輸入輸出設(shè)計(jì)及屏幕設(shè)計(jì)的基本原則；系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)及屏幕設(shè)計(jì)的基本原則；系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告編寫方法。編寫方法。詳細(xì)詳細(xì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)提出提出要求要求可行性可行性研究研究系統(tǒng)系統(tǒng)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)系統(tǒng)系統(tǒng)維護(hù)維護(hù)驗(yàn)收驗(yàn)收編程編程調(diào)試調(diào)試系統(tǒng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換詳細(xì)詳細(xì)調(diào)查調(diào)查初步初步調(diào)查調(diào)查邏輯邏輯設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)開發(fā)方開發(fā)方案選擇案選擇審批審批審查審查審查審查總體總體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)規(guī)劃系統(tǒng)規(guī)劃系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)施

3、系統(tǒng)實(shí)施系統(tǒng)運(yùn)行系統(tǒng)運(yùn)行 和維護(hù)和維護(hù)第一節(jié)第一節(jié) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要工作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要工作 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)：系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)：在系統(tǒng)分析提出的邏輯模型的基礎(chǔ)上，科學(xué)合理地進(jìn)行物理模型的設(shè)計(jì)，即建立系統(tǒng)的物理模型 【系統(tǒng)模型分為邏輯模型和物理模型。邏輯?！鞠到y(tǒng)模型分為邏輯模型和物理模型。邏輯模型主要確定系統(tǒng)做什么，而物理模型則主要解決怎樣型主要確定系統(tǒng)做什么，而物理模型則主要解決怎樣做的問(wèn)題，前者是系統(tǒng)分析的主要任務(wù)，后者是系統(tǒng)做的問(wèn)題，前者是系統(tǒng)分析的主要任務(wù)，后者是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)就是系統(tǒng)分析階段設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)就是系統(tǒng)分析階段所得到的數(shù)據(jù)流程圖和數(shù)據(jù)字典】所得到

4、的數(shù)據(jù)流程圖和數(shù)據(jù)字典】 邏輯模型邏輯模型物理模型物理模型做什么做什么如何做如何做科學(xué)合理地提出科學(xué)合理地提出從具體到抽象從具體到抽象從抽象又回到具體從抽象又回到具體系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要工作一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要工作 主要內(nèi)容主要內(nèi)容系統(tǒng)詳系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)細(xì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)總系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)體設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告計(jì)報(bào)告 1、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容系統(tǒng)的組成部分，即有哪些模塊組成系統(tǒng)的層次及調(diào)用關(guān)系模塊的處理功能模塊之間的接口，即模塊間傳遞的數(shù)據(jù) 主要包括信息系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì)、功能結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)和功能模塊圖設(shè)計(jì)（指系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)）（指系統(tǒng)總

5、體功能結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)） 讓系統(tǒng)建設(shè)者了解要解決用戶的問(wèn)題所需要的硬件和系統(tǒng)。主要描述系統(tǒng)的硬件配置、人機(jī)界面、輸入和輸出、數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)等。2、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)的內(nèi)容系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 代碼設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)規(guī)范的制定（是設(shè)計(jì)人員共同遵守（是設(shè)計(jì)人員共同遵守的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)）的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)） 系統(tǒng)物理配置方案設(shè)計(jì)：包括設(shè)備配置、通信網(wǎng)絡(luò)的選擇和設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的選擇等（系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境）（系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境） 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)：包括數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)的安全保密設(shè)計(jì)等 計(jì)算機(jī)處理過(guò)程設(shè)計(jì)：輸入、輸出、處理流程圖設(shè)計(jì)及編寫程序設(shè)計(jì)說(shuō)明書等系統(tǒng)設(shè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)計(jì)目標(biāo)可靠性原則可靠性原則靈活性原則靈活性

6、原則經(jīng)濟(jì)性原則經(jīng)濟(jì)性原則 通常，可以采用以下設(shè)計(jì)目標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)一個(gè)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣：系統(tǒng)性原則系統(tǒng)性原則 二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的原則二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的原則第二節(jié)第二節(jié) 代碼設(shè)計(jì)代碼設(shè)計(jì) n我們身邊常用到的代碼：學(xué)號(hào)身份證號(hào)碼借書證編號(hào)手機(jī)號(hào)碼。 編碼（代碼）是信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)和前提，也是信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有機(jī)組成部分。合理的編碼結(jié)構(gòu)合理的編碼結(jié)構(gòu)是信息系統(tǒng)是否具有生命力的一個(gè)重要因素是信息系統(tǒng)是否具有生命力的一個(gè)重要因素。 代碼的定義：代碼的定義： 代碼是代表事物名稱、屬性、狀態(tài)等的符號(hào)，為了便于計(jì)算機(jī)處理，一般用數(shù)字、字母或它們的組合來(lái)表示。 代碼設(shè)計(jì)往往是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第一個(gè)步驟，有了代碼設(shè)計(jì)往往

7、是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第一個(gè)步驟，有了良好的代碼設(shè)計(jì)，才能保證整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一致性，良好的代碼設(shè)計(jì)，才能保證整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一致性，是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的共同指南。是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的共同指南。一、代碼的功能一、代碼的功能（代碼的作用）（代碼的作用） 它為事物提供一個(gè)概要而不含糊的認(rèn)定，便于數(shù)它為事物提供一個(gè)概要而不含糊的認(rèn)定，便于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和檢索據(jù)的存儲(chǔ)和檢索：代碼縮短了事物的名稱，節(jié)省了時(shí)間和空間（如數(shù)據(jù)流程圖中，用（如數(shù)據(jù)流程圖中，用F F表示數(shù)據(jù)流；表示數(shù)據(jù)流；D D表示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。表示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。P P表示處理過(guò)程）表示處理過(guò)程） 使用代碼可以提高處理的效率和精度使用代碼可以提高處理的效率和精度：按代碼進(jìn)行排序或按某

8、種規(guī)定算法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以十分迅速（如按學(xué)號(hào)排序）（如按學(xué)號(hào)排序） 代碼提高了數(shù)據(jù)的全局一致性代碼提高了數(shù)據(jù)的全局一致性（共享性）（共享性）：同一事物在不同場(chǎng)合有不同的叫法，可以通過(guò)編碼統(tǒng)一起來(lái)，減少了因數(shù)據(jù)不 一致而造成的錯(cuò)誤（如同一個(gè)項(xiàng)目（如同一個(gè)項(xiàng)目P P，有的部門叫項(xiàng)目、有的叫課題、有的叫工程）有的部門叫項(xiàng)目、有的叫課題、有的叫工程） 代碼是人和計(jì)算機(jī)的共同語(yǔ)言代碼是人和計(jì)算機(jī)的共同語(yǔ)言：是兩者交換信息的工具（如（如00370037、00810081等）等） 代碼設(shè)計(jì)在系統(tǒng)分析階段就應(yīng)當(dāng)開始代碼設(shè)計(jì)在系統(tǒng)分析階段就應(yīng)當(dāng)開始。由于代碼的編制需要仔細(xì)調(diào)查和多方協(xié)調(diào)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段才能最后

9、確定。 二、代碼的設(shè)計(jì)二、代碼的設(shè)計(jì) 合理的編碼結(jié)構(gòu)是信息處理系統(tǒng)是否具有生命力的一個(gè)重要因素，在編碼設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：設(shè)計(jì)的代碼在邏輯上必須能滿足用戶的需要，在設(shè)計(jì)的代碼在邏輯上必須能滿足用戶的需要，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)當(dāng)與處理的方法相一致結(jié)構(gòu)上應(yīng)當(dāng)與處理的方法相一致：（通過(guò)學(xué)號(hào)就（通過(guò)學(xué)號(hào)就可以了解學(xué)生所在的系以及所學(xué)的專業(yè)）可以了解學(xué)生所在的系以及所學(xué)的專業(yè)） 一個(gè)代碼應(yīng)惟一標(biāo)志它所代表的事物或?qū)傩砸粋€(gè)代碼應(yīng)惟一標(biāo)志它所代表的事物或?qū)傩裕海ㄈ鐚W(xué)號(hào)）（如學(xué)號(hào)） 代碼設(shè)計(jì)時(shí)，要預(yù)留足夠的位置，以適應(yīng)不斷變化代碼設(shè)計(jì)時(shí)，要預(yù)留足夠的位置，以適應(yīng)不斷變化的需要的需要：在短時(shí)間內(nèi)，隨便改變編碼結(jié)構(gòu)對(duì)設(shè)

10、計(jì)工作來(lái)說(shuō)是一種嚴(yán)重浪費(fèi)（如身份證號(hào)碼的更換）（如身份證號(hào)碼的更換） 代碼要系統(tǒng)化，代碼的編制應(yīng)盡量標(biāo)準(zhǔn)化代碼要系統(tǒng)化，代碼的編制應(yīng)盡量標(biāo)準(zhǔn)化：盡量使代碼結(jié)構(gòu)對(duì)事物的表示具有實(shí)際意義（如用（如用NameName表表示姓名就比用示姓名就比用N N表示姓名更清晰）表示姓名更清晰） 要注意避免引起誤解，不要使用易于混淆的字符要注意避免引起誤解，不要使用易于混淆的字符：如0、z、I、S、V與0、2、1、5、U易混要注意盡量采用不易出錯(cuò)的代碼結(jié)構(gòu)要注意盡量采用不易出錯(cuò)的代碼結(jié)構(gòu)：例如WW2就比W2W發(fā)生錯(cuò)誤的機(jī)會(huì)要少一些；當(dāng)代碼長(zhǎng)于當(dāng)代碼長(zhǎng)于4 4個(gè)字母或個(gè)字母或5 5個(gè)數(shù)字字符時(shí)，應(yīng)分成小段個(gè)數(shù)字字符

11、時(shí)，應(yīng)分成小段（比如電話號(hào)碼：（比如電話號(hào)碼：0086-023-686683340086-023-68668334）若已知碼的位數(shù)為P，每一位上可用字符數(shù)為Si，則可以組成碼的總數(shù)為： C=S1*S2*Sp 例如，對(duì)每位字符為09的三位碼，共可組成： C1010101000種碼。 三、代碼的種類三、代碼的種類代碼的種類代碼的種類順序碼順序碼區(qū)間碼區(qū)間碼助憶碼助憶碼 順序碼是一種最簡(jiǎn)單、最常用的代碼。這種代碼這種代碼是將順序的自然數(shù)或字母賦予分類對(duì)象是將順序的自然數(shù)或字母賦予分類對(duì)象。例如,用1 代表廠長(zhǎng)，2代表科長(zhǎng)，3代表科員，4代表生產(chǎn)工人等。超市里收銀小票的流水號(hào)1、順序碼、順序碼n優(yōu)點(diǎn)：

12、優(yōu)點(diǎn)：短而簡(jiǎn)單，易于管理 n缺點(diǎn)缺點(diǎn)：代碼本身沒(méi)有給出對(duì)象的任何其它信息（沒(méi)有（沒(méi)有邏輯基礎(chǔ)）邏輯基礎(chǔ)）新加的代碼只能列在最后，刪除則造成空碼（如政府的車牌號(hào)碼：渝（如政府的車牌號(hào)碼：渝AA0001AA0001）n通常，順序碼作為其他碼分類中細(xì)分類的一種補(bǔ)順序碼作為其他碼分類中細(xì)分類的一種補(bǔ)充手段。充手段。2、區(qū)間碼、區(qū)間碼區(qū)間碼的定義： 把數(shù)據(jù)項(xiàng)分成若干組，每一區(qū)間代表一個(gè)組，碼中數(shù)字的值和位置都代表一定意義。典型的例子是郵政編碼、電話號(hào)碼等。我國(guó)公民身份證代碼的含義我國(guó)公民身份證代碼的含義區(qū)間碼的優(yōu)點(diǎn)：區(qū)間碼的優(yōu)點(diǎn)：信息處理比較可靠，排序、分類、檢索等操作易于進(jìn)行區(qū)間碼的缺點(diǎn)：區(qū)間碼的缺點(diǎn)

13、：碼的長(zhǎng)度與它分類屬性的數(shù)量有關(guān)，有時(shí)可能造成很長(zhǎng)的碼，加重計(jì)算機(jī)處理的負(fù)擔(dān)在許多情況下，碼有多余的數(shù)碼的維護(hù)比較困難 助憶碼用文字、數(shù)字或文字?jǐn)?shù)字結(jié)合起來(lái)描述，其特點(diǎn)是，可以通過(guò)聯(lián)想幫助記憶。例如，用TV-B-12代表12英時(shí)黑白電視機(jī)，用TV-C-20代表20英時(shí)彩色電視機(jī)（是一類特殊的區(qū)間碼）（是一類特殊的區(qū)間碼） 助憶碼適用于數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)目較少的情況(一般少于50個(gè))，否則可能引起聯(lián)想出錯(cuò)。此外，太長(zhǎng)的助憶碼占用計(jì)算機(jī)容量大多，也不宜采用。 3、助憶碼、助憶碼 例：?jiǎn)T工代碼設(shè)計(jì)例：?jiǎn)T工代碼設(shè)計(jì): : 一般員工編號(hào)能直接反映出該員工所在的部門，因此系統(tǒng)員工編號(hào)設(shè)計(jì)成“部門+編號(hào)”的形式，這里

14、的部門使用部門編號(hào)，而后面的編號(hào)是指該名員工在所屬部門的編號(hào)。例如員工編號(hào)10001，則10代表其所在的部門：財(cái)務(wù)部，而001是其員工本身的編號(hào)。具體設(shè)計(jì)如下圖所示： 四、代碼結(jié)構(gòu)中的校驗(yàn)位四、代碼結(jié)構(gòu)中的校驗(yàn)位 編碼作為計(jì)算機(jī)的重要輸入內(nèi)容之一，其正確性直接影響到整個(gè)處理工作的質(zhì)量（如產(chǎn)品價(jià)格的錯(cuò)誤（如產(chǎn)品價(jià)格的錯(cuò)誤輸入）輸入） 由于人們抄寫代碼和將它通過(guò)人手輸入計(jì)算機(jī)時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤難以避免，為了保證正確輸入，有意識(shí)地在編碼設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中原有代碼的基礎(chǔ)上，另外加上一個(gè)校驗(yàn)位，由它來(lái)證實(shí)輸入是否有錯(cuò)（數(shù)據(jù)加密中的數(shù)字（數(shù)據(jù)加密中的數(shù)字簽名技術(shù)也是編碼校驗(yàn)的一種應(yīng)用）簽名技術(shù)也是編碼校驗(yàn)的一種應(yīng)用） 抄

15、寫錯(cuò)誤抄寫錯(cuò)誤易位錯(cuò)誤易位錯(cuò)誤隔位易位錯(cuò)誤隔位易位錯(cuò)誤如何解決，如何保證代碼的正確如何解決，如何保證代碼的正確性？性？代碼錄入時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤的類型代碼錄入時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤的類型 在設(shè)計(jì)好的代碼（代碼本體）后，再增加一位，作為代碼的組成部分。增加的這一位，即為校驗(yàn)位。避免代碼錄入出現(xiàn)錯(cuò)誤的辦法避免代碼錄入出現(xiàn)錯(cuò)誤的辦法校驗(yàn)位校驗(yàn)位代碼本體代碼本體 校驗(yàn)位是根據(jù)事先規(guī)定好的數(shù)學(xué)方法及代碼本體計(jì)算出來(lái)的。代碼的校驗(yàn)方法代碼的校驗(yàn)方法開始YESNO計(jì)算校驗(yàn)位計(jì)算校驗(yàn)位計(jì)算的校驗(yàn)位與錄入的校驗(yàn)位是否相同結(jié)束錄入包括校驗(yàn)位在內(nèi)的完整代碼以算術(shù)級(jí)數(shù)作為代碼本體的權(quán)數(shù)以算術(shù)級(jí)數(shù)作為代碼本體的權(quán)數(shù)12345代碼本體代碼本

16、體65432權(quán)數(shù)權(quán)數(shù)= 1625344352= 50 =iipcS1、算術(shù)級(jí)數(shù)法、算術(shù)級(jí)數(shù)法611mod50mod=MSR校驗(yàn)位校驗(yàn)位代碼本體代碼本體問(wèn)題：如將數(shù)據(jù)錯(cuò)誤輸入為21345，校驗(yàn)碼能檢查出來(lái)此錯(cuò)誤嗎？ 如何確定權(quán)的大小有一定的法則，不能隨意安排，如何確定權(quán)的大小有一定的法則，不能隨意安排，否則錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)輸入經(jīng)加權(quán)后，會(huì)得到正確的校驗(yàn)碼，否則錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)輸入經(jīng)加權(quán)后，會(huì)得到正確的校驗(yàn)碼，從而無(wú)法識(shí)別出錯(cuò)數(shù)據(jù)。從而無(wú)法識(shí)別出錯(cuò)數(shù)據(jù)。 原代碼 l 2 3 4 5 各乘以權(quán) 32 16 8 4 2 乘積之和 32十32十24十16十10114 以11為模去除乘積之和，把得出的余數(shù)作為校驗(yàn)碼：

17、 11411104 因此設(shè)計(jì)輸入代碼為：123454。 2、幾何級(jí)數(shù)法、幾何級(jí)數(shù)法 原代碼 1 2 3 4 5 各乘以權(quán) 17 13 7 5 3 乘積之和 17十26十21十20十15=99 以11為模去除乘積之和，把得出余數(shù)作為校驗(yàn)碼： 991190 因此設(shè)計(jì)輸入代碼為：123450 注意，以11為模時(shí)，若余數(shù)是10，則按0處理。 3、質(zhì)數(shù)法、質(zhì)數(shù)法 舉例：產(chǎn)品庫(kù)存表中的舉例：產(chǎn)品庫(kù)存表中的MacMac碼校驗(yàn)碼校驗(yàn) 在系統(tǒng)中，對(duì)入庫(kù)單、出庫(kù)單等數(shù)據(jù)設(shè)置MAC碼，MAC碼以單據(jù)中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)為參數(shù)，經(jīng)過(guò)一個(gè)MAC碼計(jì)算函數(shù)經(jīng)過(guò)加密計(jì)算產(chǎn)生。在進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)時(shí)，通過(guò)這些表中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)計(jì)算其MAC碼，

18、看其是否與數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)的MAC碼相附，如果不相附則說(shuō)明該條數(shù)據(jù)已經(jīng)被惡意修改過(guò)，通過(guò)數(shù)據(jù)校驗(yàn)，可以告訴用戶那些數(shù)據(jù)被惡意修改過(guò)了。 通過(guò)這一功能，用戶可以及時(shí)方便的了解到有那些數(shù)據(jù)被惡意修改過(guò)，并針對(duì)這一情況作出響應(yīng)的處理，以防止這種情況的再次發(fā)生，影響數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的真實(shí)性以及系統(tǒng)的正常使用。 數(shù)據(jù)輸入時(shí)產(chǎn)生校驗(yàn)碼，輸出時(shí)重新計(jì)算校驗(yàn)碼數(shù)據(jù)輸入時(shí)產(chǎn)生校驗(yàn)碼，輸出時(shí)重新計(jì)算校驗(yàn)碼并與原始校驗(yàn)碼進(jìn)行比較，以判斷數(shù)據(jù)是否被修改。并與原始校驗(yàn)碼進(jìn)行比較，以判斷數(shù)據(jù)是否被修改。第三節(jié)第三節(jié) 功能結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)功能結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì) 一相關(guān)概念一相關(guān)概念 功能結(jié)構(gòu)圖：功能結(jié)構(gòu)圖：就是按功能從屬關(guān)系畫成的圖表，圖中每一個(gè)框

19、稱為一個(gè)功能模塊（它是在系統(tǒng)分析（它是在系統(tǒng)分析階段管理功能調(diào)查基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)完成的，表示開發(fā)的階段管理功能調(diào)查基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)完成的，表示開發(fā)的新新MISMIS系統(tǒng)必須具備的功能系統(tǒng)必須具備的功能） 相關(guān)概念 模塊：模塊：模塊是數(shù)據(jù)說(shuō)明、可執(zhí)行語(yǔ)句等程序元素的集合，它是指單獨(dú)命名的，可通過(guò)名字來(lái)訪問(wèn)的過(guò)程、函數(shù)、子程序或宏調(diào)用（如打印輸出模塊）。 模塊化模塊化：就是將程序劃分成若干個(gè)模塊，每個(gè)模塊完成一個(gè)子功能，把這些模塊匯總起來(lái)構(gòu)成一個(gè)整體，可以完成所要求的整個(gè)系統(tǒng)的功能。模塊化的根據(jù)就是把復(fù)雜的問(wèn)題分解成許多容易解決的小問(wèn)題，這些小問(wèn)題將更有利于原有問(wèn)題的解決。 模塊獨(dú)立性：模塊獨(dú)立性：通過(guò)制定具

20、有單一功能并且和其他模塊沒(méi)有過(guò)多聯(lián)系的模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即每個(gè)模塊只涉及該軟件要求的一個(gè)具體子功能，而且與軟件結(jié)構(gòu)的其他部分的接口是簡(jiǎn)單的。 模塊獨(dú)立性可用兩個(gè)定性指標(biāo)來(lái)度量：內(nèi)聚與耦合 1 1、模塊耦合模塊耦合：耦合是用來(lái)度量不同模塊之間相互連接的緊密程度，耦合的強(qiáng)度取決于模塊間接口的復(fù)雜程度，模塊耦合程度越低越好，也易于理解和維護(hù)。 2 2、模塊的內(nèi)聚、模塊的內(nèi)聚（緊湊性）緊湊性）：模塊的內(nèi)聚是度量一個(gè)模塊內(nèi)部各個(gè)元素彼此聯(lián)系的緊密程度，模塊的內(nèi)聚程度越高越好。即模塊各個(gè)組成部分都是彼此密切相關(guān)的，是為了一個(gè)共同的功能而組合在一起的。 二模塊設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則二模塊設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則 1 1、提高模塊獨(dú)立性：

21、、提高模塊獨(dú)立性：通過(guò)模塊分解或合并，力求降低耦合度，提高內(nèi)聚性，改善模塊的獨(dú)立性； 2 2、模塊規(guī)模適度：、模塊規(guī)模適度：模塊的規(guī)模不應(yīng)過(guò)大，否則模塊的可理解性迅速下降；而模塊過(guò)小會(huì)導(dǎo)致模塊數(shù)目過(guò)多，系統(tǒng)接口復(fù)雜，往往造成開銷大于有效操作（模塊大小沒(méi)有（模塊大小沒(méi)有最好的標(biāo)準(zhǔn)）最好的標(biāo)準(zhǔn)） 3 3、模塊的作用域應(yīng)保持在該控制域范圍之內(nèi)：、模塊的作用域應(yīng)保持在該控制域范圍之內(nèi)：最好局限于做出判定的那個(gè)模塊本身及它的直屬下級(jí)模塊（模塊（模塊只能調(diào)用其下層的子模塊）只能調(diào)用其下層的子模塊） 4 4、降低模塊接口的復(fù)雜性：、降低模塊接口的復(fù)雜性：軟件發(fā)生錯(cuò)誤的一個(gè)主要原因就是模塊接口太復(fù)雜，應(yīng)該仔細(xì)

22、設(shè)計(jì)模塊接口，使信息傳遞簡(jiǎn)單并且和模塊的功能一致（模塊獨(dú)立性的要求）模塊獨(dú)立性的要求） 5 5、設(shè)計(jì)成單入口、單出口的模塊，避免病態(tài)、設(shè)計(jì)成單入口、單出口的模塊，避免病態(tài)連接：連接：如果模塊都是從頂部入口，從底部出口的話，這樣的軟件也更易于理解和易于維護(hù)；（如不能使（如不能使用用GOTOGOTO語(yǔ)句）語(yǔ)句） 功能結(jié)構(gòu)圖中各層功能模塊與新的信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流程圖中的處理(功能)是對(duì)應(yīng)的（如（如P114P114圖圖6.86.8的功能結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)中的功能結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)中就應(yīng)包括以下功能模塊：判斷定貨處理方式模塊、開發(fā)貨票處就應(yīng)包括以下功能模塊：判斷定貨處理方式模塊、開發(fā)貨票處理模塊、開付款通知單處理模塊）理

23、模塊、開付款通知單處理模塊）第四節(jié)第四節(jié) 信息系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì)信息系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì)（簡(jiǎn)單了解）（簡(jiǎn)單了解） 功能結(jié)構(gòu)圖主要從功能的角度描述了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，但并未表達(dá)各功能之間的數(shù)據(jù)傳送關(guān)系數(shù)據(jù)傳送關(guān)系。 信息系統(tǒng)流程圖：信息系統(tǒng)流程圖：是用來(lái)描述模塊間數(shù)據(jù)聯(lián)系的工具，信息系統(tǒng)流程圖是以新系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖為基礎(chǔ)繪制的，它它以數(shù)據(jù)流程圖中的處理過(guò)程為以數(shù)據(jù)流程圖中的處理過(guò)程為中心來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)中心來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 可按下述思路來(lái)繪制信息系統(tǒng)流程圖： 1首先為數(shù)據(jù)流程圖中的處理功能畫出數(shù)據(jù)關(guān)系圖，它反映了數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，即輸入數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)和輸出信息之間的關(guān)系； 2把各個(gè)處理功能的數(shù)據(jù)關(guān)系圖綜合起來(lái)，形成整個(gè)系統(tǒng)

24、的數(shù)據(jù)關(guān)系圖，即信息系統(tǒng)流程圖。 從數(shù)據(jù)流程圖到信息系統(tǒng)流程圖并非單純的符號(hào)改換，信息系統(tǒng)流程圖表示的是計(jì)算機(jī)的處理流程，而并不像數(shù)據(jù)流程圖那樣還反映了人工操作那一部并不像數(shù)據(jù)流程圖那樣還反映了人工操作那一部分分。因此繪制信息系統(tǒng)流程圖的前提是已經(jīng)確定了系統(tǒng)的邊界、人一機(jī)接口和數(shù)據(jù)處理方式。 圖7.5是工資管理子系統(tǒng)的信息系統(tǒng)流程圖（其數(shù)據(jù)流程圖（其數(shù)據(jù)流程圖見見P128P128的圖的圖6.126.12，詳細(xì)分析），詳細(xì)分析）。由圖可知該子系統(tǒng)由主文件更新模塊、建立扣款文件模塊和計(jì)算打印模塊三部分組成。第五節(jié)第五節(jié) 系統(tǒng)物理配置方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)物理配置方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)物理配置方案是指信息系統(tǒng)運(yùn)行所依

25、賴的硬件平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和軟件平臺(tái)硬件平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和軟件平臺(tái)，因此其設(shè)計(jì)就是針對(duì)新系統(tǒng)的目標(biāo)，構(gòu)建能夠支持新系統(tǒng)運(yùn)行的軟硬件環(huán)境，以滿足新系統(tǒng)邏輯模型的功能和技術(shù)需求。 隨著信息技術(shù)的發(fā)展，各種計(jì)算機(jī)軟、硬件產(chǎn)品競(jìng)相投向市場(chǎng)。多種多樣的計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)品為信息系統(tǒng)的建設(shè)提供了極大的靈活性，使我們可以根據(jù)應(yīng)用的需要選用不同生產(chǎn)者的性能各異的軟、硬件產(chǎn)品，但同時(shí)也給系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作帶來(lái)了新的困難，那就是如何從眾多廠家的產(chǎn)品中作出最明智的選擇。 一、設(shè)計(jì)依據(jù)一、設(shè)計(jì)依據(jù) 系統(tǒng)的吞吐量：系統(tǒng)的吞吐量：每秒鐘執(zhí)行的作業(yè)數(shù)稱為系統(tǒng)的吞吐量，系統(tǒng)的吞吐量越大，則系統(tǒng)的處理能力就越強(qiáng)（如文字（如文字處理和三維圖象處理

26、選用的計(jì)算機(jī)就一定不同）處理和三維圖象處理選用的計(jì)算機(jī)就一定不同） 系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間：系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間：從用戶向系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)作業(yè)請(qǐng)求開始，到給出應(yīng)答結(jié)果的時(shí)間稱為系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間（系統(tǒng)響應(yīng)（系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間與用戶心理）時(shí)間與用戶心理） 系統(tǒng)的可靠性：系統(tǒng)的可靠性：系統(tǒng)的可靠性可以用連續(xù)工作時(shí)間表示（如銀行數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、航天飛機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)等）（如銀行數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、航天飛機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)等） 系統(tǒng)的處理方式系統(tǒng)的處理方式：集中式主機(jī)系統(tǒng)；分布式微機(jī)網(wǎng)絡(luò) 地域范圍：地域范圍：根據(jù)系統(tǒng)覆蓋的范圍決定采用廣域網(wǎng)還是局域網(wǎng)（局域網(wǎng)的范圍不能超過(guò)（局域網(wǎng)的范圍不能超過(guò)1010公里）公里） 數(shù)據(jù)管理方式：數(shù)據(jù)管理方

27、式：如果數(shù)據(jù)管理方式為文件系統(tǒng)，則操作系統(tǒng)應(yīng)具備文件管理功能；如果數(shù)據(jù)管理方式為數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式，系統(tǒng)中應(yīng)配備相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（大型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的價(jià)格非常高）（大型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的價(jià)格非常高） 二、計(jì)算機(jī)硬件選擇二、計(jì)算機(jī)硬件選擇 （只是設(shè)備的選型設(shè)計(jì)，并不是購(gòu)買）（只是設(shè)備的選型設(shè)計(jì)，并不是購(gòu)買）確定系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)確定系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)的處理方式）（數(shù)據(jù)的處理方式）：如果是集中式的處理，可以采用主機(jī)一終端系統(tǒng)；若企業(yè)應(yīng)用是分布式的，則使用微機(jī)網(wǎng)絡(luò)更為靈活、經(jīng)濟(jì)；（微機(jī)服務(wù)器與小型機(jī)服務(wù)器的選擇）（微機(jī)服務(wù)器與小型機(jī)服務(wù)器的選擇） 軟件對(duì)計(jì)算機(jī)的要求：軟件對(duì)計(jì)算機(jī)的要求：（如三維動(dòng)畫制作

28、軟件對(duì)計(jì)（如三維動(dòng)畫制作軟件對(duì)計(jì)算機(jī)的要求）算機(jī)的要求）三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的選擇三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的選擇系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的設(shè)計(jì)主要包括中、小型機(jī)方案與微機(jī)網(wǎng)絡(luò)方案的選取，網(wǎng)絡(luò)互連結(jié)構(gòu)及通信介質(zhì)的選擇，局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的選型，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的選擇，網(wǎng)絡(luò)管理，遠(yuǎn)程用戶等工作。有關(guān)內(nèi)容請(qǐng)參考計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)書籍。 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般有總線型、星型、環(huán)形等。在網(wǎng)絡(luò)選擇上應(yīng)根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的地域分布、信息流量進(jìn)行綜合考慮。（涉及網(wǎng)絡(luò)的安全）（涉及網(wǎng)絡(luò)的安全）1、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2、網(wǎng)絡(luò)的邏輯設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)的邏輯設(shè)計(jì) 通常首先按軟件將系統(tǒng)從邏輯上分為各個(gè)分系統(tǒng)或子系統(tǒng)，然后按需要配備設(shè)備，如

29、主服務(wù)器、主交換機(jī)、分系統(tǒng)交換機(jī)、子系統(tǒng)集線器（HUB）、通訊服務(wù)器、路由器和調(diào)制解調(diào)器等，并考慮各設(shè)備之間的連接結(jié)構(gòu)。3、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 目前，流行的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有UNIX、Windows NT等。UNIX（歷史最早，是唯一能夠適用于所有應(yīng)用平臺(tái)（歷史最早，是唯一能夠適用于所有應(yīng)用平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)）；的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)）；Windows NT由于其Windows軟件平臺(tái)的集成能力，隨著Windows操作系統(tǒng)的發(fā)展和客戶機(jī)/服務(wù)器模式（C/S）向?yàn)g覽器/服務(wù)器模式（B/S）延伸，無(wú)疑是有前途的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。 四、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的選擇四、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的選擇（DBMSDBMS的選擇）的

30、選擇） 管理信息系統(tǒng)都是以數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)為基礎(chǔ)。一個(gè)好的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)對(duì)管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用有著舉足輕重的重要影響。在數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的選擇上，主要考慮：數(shù)據(jù)庫(kù)的性能數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的系統(tǒng)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的安全保密性能數(shù)據(jù)的類型 【市場(chǎng)上流行的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)有：【市場(chǎng)上流行的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)有：0 0racleracle、SybaseSybase、SQLSQL ServerServer、FoxproFoxpro等，各種等，各種DBMSDBMS性能差異很大，價(jià)格也性能差異很大，價(jià)格也完全不同】完全不同】五、應(yīng)用軟件的選擇五、應(yīng)用軟件的選擇 隨著計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多商品化應(yīng)用軟件，這些軟件技術(shù)成熟、

31、設(shè)計(jì)規(guī)范、思想先進(jìn)，直接應(yīng)用這些軟件既可以節(jié)省投資，又能夠規(guī)范管理過(guò)程、加快系統(tǒng)應(yīng)用的進(jìn)度。 （現(xiàn)今的軟件開發(fā)，大都采取購(gòu)買現(xiàn)有的軟件平臺(tái)，（現(xiàn)今的軟件開發(fā)，大都采取購(gòu)買現(xiàn)有的軟件平臺(tái)，根據(jù)具體應(yīng)用的需要進(jìn)行二次開發(fā)，很少有一切從頭做根據(jù)具體應(yīng)用的需要進(jìn)行二次開發(fā)，很少有一切從頭做起的）起的） 選擇應(yīng)用軟件的原則：選擇應(yīng)用軟件的原則：軟件是否能夠滿足用戶的需求軟件是否能夠滿足用戶的需求：（最基本的要求）（最基本的要求）軟件是否具有足夠的靈活性：軟件是否具有足夠的靈活性：應(yīng)用軟件要有足夠的靈活性，以適應(yīng)應(yīng)用環(huán)境變化的需求（容易修（容易修改，系統(tǒng)擴(kuò)充）改，系統(tǒng)擴(kuò)充） 軟件是否能夠獲得長(zhǎng)期、穩(wěn)定的技

32、術(shù)支持軟件是否能夠獲得長(zhǎng)期、穩(wěn)定的技術(shù)支持：良好良好的售后服務(wù)是軟件性能的重要指標(biāo)之一的售后服務(wù)是軟件性能的重要指標(biāo)之一 例：重慶長(zhǎng)安汽車銷售管理系統(tǒng)物理配置方案設(shè)計(jì)例：重慶長(zhǎng)安汽車銷售管理系統(tǒng)物理配置方案設(shè)計(jì) 硬件環(huán)境設(shè)計(jì)： 賽揚(yáng)900以上的計(jì)算機(jī)處理器，剩余硬盤空間5G以上，內(nèi)存128M以上，配置有CD-ROM，鼠標(biāo)，屏幕的分辨率為：800*600或以上，建議配置不間斷電源，打印機(jī)為Windows2000支持的圖形激光打印機(jī)。 軟件環(huán)境設(shè)計(jì)： 1、Windows 98/2000/XP作為操作系統(tǒng)平臺(tái)； 2、MS SQL SERVER 2000作為數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)； 3、PB9.0作為應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)

33、工具； 4、Microsoft Word作為文檔編輯和閱讀工具。 第六節(jié)第六節(jié) 制訂設(shè)計(jì)規(guī)范制訂設(shè)計(jì)規(guī)范 （重點(diǎn)：設(shè)計(jì)規(guī)范的制訂應(yīng)該在代碼設(shè)計(jì)時(shí)就進(jìn)（重點(diǎn)：設(shè)計(jì)規(guī)范的制訂應(yīng)該在代碼設(shè)計(jì)時(shí)就進(jìn)行，而不是所有設(shè)計(jì)完成后再設(shè)計(jì)）行，而不是所有設(shè)計(jì)完成后再設(shè)計(jì)） 設(shè)計(jì)規(guī)范是整個(gè)系統(tǒng)的“公用標(biāo)準(zhǔn)”，它具體地規(guī)定了文件名和程序名的統(tǒng)一格式、編碼結(jié)構(gòu)、代碼結(jié)構(gòu)、統(tǒng)一的度量名等。如不統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，將來(lái)無(wú)論在系統(tǒng)的使用、操作方面，或者在管理方面，都會(huì)造成極大的混亂（如設(shè)計(jì)語(yǔ)言（如設(shè)計(jì)語(yǔ)言不同、數(shù)據(jù)接口不同、程序命名各異等）不同、數(shù)據(jù)接口不同、程序命名各異等）。 （有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范例子請(qǐng)參考（有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范例子請(qǐng)參考TOP

34、TOP幼兒園管理系統(tǒng)幼兒園管理系統(tǒng)程程序編碼規(guī)范）序編碼規(guī)范） PBPB開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)與命名約定開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)與命名約定 在PB代碼開發(fā)中，局部變量不使用作用域限定符，所有的運(yùn)算符及賦值動(dòng)詞（）的前后者應(yīng)加上一個(gè)空格，并且函數(shù)的參數(shù)表中的每個(gè)變量前面也要加入一個(gè)空格。 如：wf_GetAttrib( id, name, date ) 函數(shù)名，事件名或變量名一律用英文書寫，首字母用大寫，單詞之間不用連字符（） 如：wf_RightTrim() 數(shù)據(jù)庫(kù)命令（INSERT ， SELECT ）使用全部大寫 單行結(jié)構(gòu)的語(yǔ)句應(yīng)分解多行： If n_Rows 6 then dw_report.Retrieve() E

35、ndIf 而非 If n_Rows 6 then dw_report.Retrieve() 在函數(shù)或事件代碼中，應(yīng)加入相應(yīng)的注釋內(nèi)容與函 數(shù) 頭 （ 事 件 頭 ） 如 下 所 示 ： / 目標(biāo)：/ 參數(shù)： Ag1/ Ag2/ 返回值： / 以下開始為代碼 第七節(jié)第七節(jié) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì) 管理信息系統(tǒng)總是基于文件系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理信息系統(tǒng)總是基于文件系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的，文件是存放系統(tǒng)中要處理的和維護(hù)的數(shù)據(jù)的基的，文件是存放系統(tǒng)中要處理的和維護(hù)的數(shù)據(jù)的基本方式，既文件是數(shù)據(jù)管理的最基本方式。本方式，既文件是數(shù)據(jù)管理的最基本方式。 一、文件的分類一、文件的分類按文件的存儲(chǔ)介質(zhì)分類：按文件

36、的存儲(chǔ)介質(zhì)分類：紙帶文件、磁盤文件、磁帶文件和打印文件等按文件的信息流向分類按文件的信息流向分類：輸入文件(如卡片文件)、輸出文件(如打印文件)和輸入輸出文件(如磁盤文件)按文件的組織方式分類按文件的組織方式分類：順序文件、索引文件和直接存取文件 按文件的用途分類：按文件的用途分類：（本節(jié)的重點(diǎn)）（本節(jié)的重點(diǎn)） 主文件：主文件：主文件是系統(tǒng)中最重要的共享文件，主要存放具有固定值屬性的數(shù)據(jù)（如職工姓名、職務(wù)等數(shù)據(jù)）（如職工姓名、職務(wù)等數(shù)據(jù)） 處理文件處理文件：又稱事務(wù)文件，是用來(lái)存放事務(wù)數(shù)據(jù)的臨時(shí)文件，包含了對(duì)主文件進(jìn)行更新的全部數(shù)據(jù)，主要存放具有隨機(jī)變動(dòng)屬性的數(shù)據(jù) 工作文件：工作文件：工作文件

37、是處理過(guò)程中暫時(shí)存放數(shù)據(jù)的文件。如排序過(guò)程中建立的排序文件，打印時(shí)建立的報(bào)表文件等（此類文件用完后，不再保存）（此類文件用完后，不再保存）周轉(zhuǎn)文件：周轉(zhuǎn)文件：周轉(zhuǎn)文件用來(lái)存放具有固定個(gè)體變動(dòng)屬性的數(shù)據(jù)。例如，工資子系統(tǒng)中的住戶電費(fèi)扣款文件(見表7.4)其他文件：其他文件：例如備份文件，檔案文件等。 二、文件的組織方式二、文件的組織方式：（數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)只要求只要求記住概念）記住概念） （一）順序文件：（一）順序文件：即文件中的記錄是按照某些關(guān)鍵字排列的文件（即順序表存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)）（即順序表存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)） 順序文件是根據(jù)記錄的序號(hào)或相對(duì)位置進(jìn)行存取的文件組織方式。 其特點(diǎn)是：存取

38、第i個(gè)記錄，必先存取前面的i-1個(gè)記錄（磁（磁帶文件）帶文件）插入記錄只能加在末尾（由于文件記錄的記錄號(hào)插入記錄只能加在末尾（由于文件記錄的記錄號(hào)是連續(xù)的，插入記錄的記錄號(hào)只能排在最后，如是連續(xù)的，插入記錄的記錄號(hào)只能排在最后，如班上新進(jìn)一個(gè)學(xué)生的學(xué)號(hào)）班上新進(jìn)一個(gè)學(xué)生的學(xué)號(hào)） 順序文件的優(yōu)點(diǎn)是：連續(xù)存取，速度快（在磁盤上（在磁盤上連續(xù)讀取數(shù)據(jù)）連續(xù)讀取數(shù)據(jù)） 缺點(diǎn)是：修改和查找麻煩，速度慢。 （二）索引文件：（二）索引文件：為了便于檢索，除文件本身外，另外建一張指示邏輯記錄和物理記錄之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的索引表，這類包括文件數(shù)據(jù)區(qū)和索引表兩大部分的文件，稱為索引文件（即鏈表存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)）（即鏈表存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

39、） 索引表的索引項(xiàng)應(yīng)當(dāng)按順序排列，而數(shù)據(jù)文件本身則可以按順序排列，也可不按順序排列（如同根據(jù)學(xué)生住宿（如同根據(jù)學(xué)生住宿安排表，就能快速準(zhǔn)確的找到某個(gè)學(xué)生一樣）安排表，就能快速準(zhǔn)確的找到某個(gè)學(xué)生一樣） 索引表是由系統(tǒng)程序自定生成的，在輸入記錄建立數(shù)據(jù)的同時(shí)建立索引表。 如對(duì)應(yīng)于圖3.7（a）的數(shù)據(jù)文件，其索引表如圖3.7（b），圖3.7（c）為輸入過(guò)程中建立的索引表（此例中（此例中關(guān)鍵字為關(guān)鍵字為“職工號(hào)職工號(hào)”，它也是職工表的主鍵），它也是職工表的主鍵） 當(dāng)記錄數(shù)目很多時(shí)，索引表也將很大，一個(gè)物理塊可能容納不下，查詢索引表時(shí)，可能要多次訪問(wèn)外存物理塊。為了避免這種矛盾，可以為索引表再建一個(gè)索引

40、，稱為查找表。 假設(shè)圖3.7(b)的索引表需占用三個(gè)物理塊，則可建立如表3.2所示的查找表。檢索記錄時(shí)，先查找查找表，再查索引表，最后讀取記錄，只需三次訪問(wèn)外存。 索引文件的優(yōu)點(diǎn)：可以保證記錄地址的唯一性，不產(chǎn)生重號(hào)，存取機(jī)制也比較簡(jiǎn)單。 缺點(diǎn)：索引表本身要占用一定的存儲(chǔ)空間，索引只是一種靜態(tài)索引，各級(jí)索引均為線性表結(jié)構(gòu)，特別是當(dāng)索引表為順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)，修改不方便，效率低下（插入與刪除操作復(fù)雜保持有序）。 （三）直接存取文件（散列文件）：（三）直接存取文件（散列文件）：其組織方式： 1 1、直接地址法：、直接地址法：即直接把存放某一記錄的地址作為該記錄的鑒別鍵的值。如將圖3.9(a)數(shù)據(jù)文件中

41、的職工號(hào)直接換成物理記錄號(hào)，就形成了一個(gè)直接存取文件。 優(yōu)點(diǎn)：存取機(jī)制簡(jiǎn)單，使用方便，不會(huì)重號(hào) 缺點(diǎn)：把記錄的存儲(chǔ)地址作為鑒別鍵，不易記憶。 2 2、雜湊法、雜湊法：是利用一種稱之為雜湊函數(shù)的算法，把鍵號(hào)轉(zhuǎn)換為記錄的地址，以達(dá)到壓縮存儲(chǔ)空間的目的。 如質(zhì)數(shù)除余算法：DRK=K MOD 11 利用雜湊算法分配地址空間，都可能發(fā)生兩個(gè)不同的鍵號(hào)經(jīng)過(guò)計(jì)算得到相同的地址，即出現(xiàn)地址沖突。（如上例中的K=3和K=14時(shí)，經(jīng)計(jì)算分配的地址相同） 為了解決鍵號(hào)在壓縮過(guò)程中出現(xiàn)的這種矛盾，可以采用溢流法：既利用主表和溢流表兩個(gè)表來(lái)存儲(chǔ)記錄的鍵號(hào)。（見P66） 優(yōu)點(diǎn)：存取速度快，比較節(jié)約存儲(chǔ)空間 缺點(diǎn)：不易找到

42、一個(gè)良好的算法，而且地址碰撞現(xiàn)象發(fā)生過(guò)多時(shí)，會(huì)延長(zhǎng)存取時(shí)間。 三、文件設(shè)計(jì)三、文件設(shè)計(jì) 文件設(shè)計(jì)的定義：文件設(shè)計(jì)的定義：就是根據(jù)文件的使用要求、處理方式、存儲(chǔ)量、數(shù)據(jù)的活動(dòng)性以及硬件設(shè)備的條件等，合理地確定文件類別，選擇文件介質(zhì)，決定文件的組織方式和存取方法。 文件設(shè)計(jì)通常從設(shè)計(jì)共享文件開始，而文件由記錄組成，所以設(shè)計(jì)文件主要是設(shè)計(jì)文件記錄的格式。 表7.6是工資子系統(tǒng)中主文件記錄設(shè)計(jì)表四、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本知識(shí)四、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本知識(shí)汽車模型地圖沙盤汽車調(diào)度模型。什么是模什么是模型型? ? 計(jì)算機(jī)不能直接處理現(xiàn)實(shí)世界中的具體事物，所以必須先把具體事物轉(zhuǎn)換為抽象的模型，然后再將其轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以

43、處理的數(shù)據(jù)，從而以模擬的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界事物的處理。為什么要建立為什么要建立數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型? ?（一）概念模型（一）概念模型 概念模型是按用戶的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模，反映的是現(xiàn)實(shí)世界中的事物及其相互聯(lián)系，與此有關(guān)的概念有： 1 1、實(shí)體、實(shí)體（Entity）：是觀念世界中描述客觀事物的概念。實(shí)體可以是人，物或抽象的概念； 2 2、屬性：、屬性：指實(shí)體具有的某種特性，屬性用來(lái)描述一個(gè)實(shí)體； 3 3、聯(lián)系、聯(lián)系: :現(xiàn)實(shí)世界的事物總是存在著聯(lián)系,這種聯(lián)系必然要在信息世界中得到反映。在信息世界中，事物之間的聯(lián)系可分為兩類: : 實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系：（如學(xué)生中的領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)系）（如學(xué)生中的領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)系） 實(shí)體之

44、間的聯(lián)系：（如教師與學(xué)生的聯(lián)系）（如教師與學(xué)生的聯(lián)系）實(shí)體有個(gè)體和總體之分： 個(gè)體：如”張三”、”李四”等（是實(shí)體的值） 總體：泛指?jìng)€(gè)體組成的集合（是實(shí)體的型） 總體又分為： 同質(zhì)總體：如學(xué)生實(shí)體； 異質(zhì)總體：異質(zhì)總體是由不同性質(zhì)的個(gè)體組成的集合,一個(gè)異質(zhì)總體可以分解出多個(gè)同質(zhì)總體（如學(xué)校實(shí)（如學(xué)校實(shí)體由學(xué)生和老師構(gòu)成）體由學(xué)生和老師構(gòu)成） 數(shù)據(jù)文件描述的是同質(zhì)總體數(shù)據(jù)文件描述的是同質(zhì)總體, ,而數(shù)據(jù)庫(kù)描述的是異質(zhì)而數(shù)據(jù)庫(kù)描述的是異質(zhì)總體?？傮w。 兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系可以分為三類: 一對(duì)一聯(lián)系一對(duì)一聯(lián)系:如果對(duì)于A中的一個(gè)個(gè)體,B中至多有一個(gè)個(gè)體與其發(fā)生聯(lián)系；反之，B中的一個(gè)體至多對(duì)應(yīng)A中一個(gè)

45、個(gè)體，則稱A與B是一對(duì)一聯(lián)系（如男女之間的夫妻關(guān)系）（如男女之間的夫妻關(guān)系） 一對(duì)多聯(lián)系：一對(duì)多聯(lián)系：如果對(duì)于A中的每一個(gè)體，實(shí)體B中有一個(gè)以上的個(gè)體與之發(fā)生聯(lián)系，反之，B中的每一個(gè)體至多只能對(duì)應(yīng)于A中的一個(gè)個(gè)體，則稱A與B是一對(duì)多聯(lián)系（如學(xué)生與所在（如學(xué)生與所在系）系） 多對(duì)多聯(lián)系：多對(duì)多聯(lián)系：如果A中至少有一個(gè)體對(duì)應(yīng)于B中一個(gè)以上的個(gè)體，反之；B中也至少有一個(gè)個(gè)體對(duì)應(yīng)于A中一個(gè)以上的個(gè)體，則稱A與B為多對(duì)多聯(lián)系（如學(xué)生與課程）（如學(xué)生與課程） （二）（二）E-RE-R方法方法 概念模型的最常見的表示方法是實(shí)體聯(lián)系方法（簡(jiǎn)稱E-R方法）。E-R方法是P.P.S.Chen于1976年提出的，其

46、方法是用E-R來(lái)描述某一組織的信息模型。 E-R圖中用矩形矩形表示實(shí)體；實(shí)體之間的關(guān)系用菱形菱形表示；用無(wú)向邊把菱形與有關(guān)實(shí)體連接，在邊上標(biāo)明聯(lián)系的類型；實(shí)體的屬性可用橢圓橢圓表示，并用無(wú)向邊把實(shí)體與屬性聯(lián)系起來(lái)。例1：教學(xué)管理中涉及到學(xué)生、課程兩個(gè)實(shí)體，用E-R圖可表示為下圖所示。此E-R圖中實(shí)體的相關(guān)屬性如下： 學(xué)生實(shí)體屬性：學(xué)號(hào)，學(xué)生姓名，所屬系，年齡 課程實(shí)體屬性：課程號(hào)，課程名，先行課程號(hào) 選課聯(lián)系的屬性：學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)，學(xué)期 例2：建立一個(gè)企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，其中涉及到的實(shí)體有：?jiǎn)挝?，職工，?xiàng)目，供應(yīng)商。 規(guī)定：每個(gè)單位有多個(gè)職工，一個(gè)職工只能在一個(gè)單位工作，用工作年限工作年限來(lái)描述；

47、每個(gè)職工僅參加一個(gè)項(xiàng)目的工作，但一個(gè)項(xiàng)目可有多個(gè)職工參加建設(shè)；每個(gè)項(xiàng)目的原材料由多個(gè)供應(yīng)商供應(yīng)，而每個(gè)供應(yīng)商可按一定數(shù)量數(shù)量和單價(jià)單價(jià)向多個(gè)項(xiàng)目供應(yīng)原材料。 單位的屬性有：?jiǎn)挝惶?hào)，單位名，電話 職工的屬性有：職工號(hào)，姓名，性別 項(xiàng)目的屬性有：項(xiàng)目號(hào)，項(xiàng)目名，項(xiàng)目地點(diǎn) 供應(yīng)商的屬性有：供應(yīng)商號(hào)，供應(yīng)商名，地址 ER模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一種抽象，它抽取了客觀事物中人們所關(guān)心的信息、忽略了非本質(zhì)的細(xì)節(jié)（如學(xué)生的身高、體重等就不是我們所關(guān)心的信息，（如學(xué)生的身高、體重等就不是我們所關(guān)心的信息，但它們是存在的）但它們是存在的），并對(duì)這些信息進(jìn)行了精確地描述。E-R圖所表示的概念模型與具體的DBMS所支持的

48、數(shù)據(jù)模型相獨(dú)立，是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，因而是抽象和描述現(xiàn)實(shí)世界的有力工具。 （三）數(shù)據(jù)模型（數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯設(shè)計(jì)）（三）數(shù)據(jù)模型（數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯設(shè)計(jì)） 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，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，是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。 在實(shí)際數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中支持的數(shù)據(jù)模型主要有以下三種： 層次模型：（層次模型：（Hierarchical ModelHierarchical Model） 網(wǎng)狀模型：網(wǎng)狀模型：(Network Model)(Network Model) 關(guān)系模型：關(guān)系模型：(Relation Model)(Relation Model) 其中關(guān)系模型

49、是最重要的數(shù)據(jù)模型，現(xiàn)今推出的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)幾乎全部支持關(guān)系模型。 關(guān)系模型的定義關(guān)系模型的定義：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)理論來(lái)處理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的方法。 從用戶的觀點(diǎn)來(lái)看，在關(guān)系模型下，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表二維表。每一個(gè)關(guān)系為一張二維表，相當(dāng)于一個(gè)文件，實(shí)體間的聯(lián)系均通過(guò)關(guān)系進(jìn)行描述。 例：下表用m行n列的二維表表示了具有n元組(n-Tuple)的“學(xué)生”關(guān)系。每一行即一個(gè)N元組，相當(dāng)于一個(gè)記錄，用來(lái)描述一個(gè)實(shí)體。 關(guān)系模型中的主要術(shù)語(yǔ)有：關(guān)系關(guān)系：一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)于一張二維表（學(xué)生關(guān)系，是關(guān)（學(xué)生關(guān)系，是關(guān)系的型）系的型）元組元組：表中的一行，相當(dāng)于一個(gè)

50、記錄（學(xué)生記錄，是（學(xué)生記錄，是關(guān)系的值）關(guān)系的值） 屬性屬性：表中一列稱為一個(gè)屬性（學(xué)號(hào)、姓名等）（學(xué)號(hào)、姓名等）主碼主碼：表中的某個(gè)屬性組，它唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)元組（學(xué)（學(xué)號(hào)屬性）號(hào)屬性） 域域：屬性的取值范圍（學(xué)生的性別只能取（學(xué)生的性別只能取“男男”或或“女女”兩個(gè)值）兩個(gè)值） 分量分量：元組中的一個(gè)屬性值（學(xué)號(hào)為（學(xué)號(hào)為“180110”180110”的學(xué)的學(xué)生的姓名）生的姓名） 關(guān)系模式關(guān)系模式：對(duì)關(guān)系的描述，用關(guān)系名（屬性1，屬性2，）來(lái)表示。 如：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，出生日期如：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，出生日期, . ., . .） 關(guān)系模型的特點(diǎn)： 1 1、關(guān)系模型的概念單一、關(guān)

51、系模型的概念單一：對(duì)于實(shí)體和實(shí)體之間的聯(lián)系均以關(guān)系來(lái)表示，如： 學(xué)生(學(xué)號(hào)，學(xué)生姓名，所屬系，年齡) 課程(課程號(hào)，課程名，先行課程號(hào)) 選課關(guān)系（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)，學(xué)期） 2 2、關(guān)系是規(guī)范化的關(guān)系、關(guān)系是規(guī)范化的關(guān)系：最基本的要求是關(guān)系中的每一個(gè)分量都是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，既表不能多于二維 3 3、關(guān)系模型中，用戶對(duì)數(shù)據(jù)的檢索和操作實(shí)際上是從、關(guān)系模型中，用戶對(duì)數(shù)據(jù)的檢索和操作實(shí)際上是從原二維表中得到一個(gè)子集，該子集仍是一個(gè)二維表原二維表中得到一個(gè)子集，該子集仍是一個(gè)二維表。因而易于理解，操作直接、方便。 （如（如SELECT SNO FROM STUDENT.SELECT SNO FROM

52、 STUDENT.） 由于關(guān)系模型概念簡(jiǎn)單、清晰、易懂、易用，并由于關(guān)系模型概念簡(jiǎn)單、清晰、易懂、易用，并有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的關(guān)系數(shù)有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的關(guān)系數(shù)據(jù)理論，簡(jiǎn)化了程序開發(fā)及數(shù)據(jù)庫(kù)建立的工作量，因據(jù)理論，簡(jiǎn)化了程序開發(fā)及數(shù)據(jù)庫(kù)建立的工作量，因而迅速獲得了廣泛的應(yīng)用，并在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中占據(jù)了而迅速獲得了廣泛的應(yīng)用，并在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中占據(jù)了統(tǒng)治地位。統(tǒng)治地位。 （四）關(guān)系的規(guī)范化（四）關(guān)系的規(guī)范化 n一個(gè)企業(yè)銷售記錄的關(guān)系模式一個(gè)企業(yè)銷售記錄的關(guān)系模式PEQPEQ（訂單代碼、訂購(gòu)日期、客（訂單代碼、訂購(gòu)日期、客戶、發(fā)貨日期、產(chǎn)品、單價(jià)、數(shù)量、雇員），如表

53、戶、發(fā)貨日期、產(chǎn)品、單價(jià)、數(shù)量、雇員），如表6.126.12所示。所示。如果關(guān)系模式設(shè)計(jì)得不好會(huì)帶來(lái)以下問(wèn)題如果關(guān)系模式設(shè)計(jì)得不好會(huì)帶來(lái)以下問(wèn)題 ：冗余度高冗余度高: 如果如果“雇員雇員”與客戶與客戶的聯(lián)系是固定的，而當(dāng)該客戶每的聯(lián)系是固定的，而當(dāng)該客戶每購(gòu)買一種產(chǎn)品時(shí)，購(gòu)買一種產(chǎn)品時(shí)，“雇員雇員”就重就重復(fù)存放一次。復(fù)存放一次。修改問(wèn)題修改問(wèn)題:如果在如果在PEQ中，某客戶中，某客戶的聯(lián)系雇員變動(dòng)時(shí)，就需要對(duì)所涉的聯(lián)系雇員變動(dòng)時(shí)，就需要對(duì)所涉及的雇員進(jìn)行修改，這不僅增加了及的雇員進(jìn)行修改，這不僅增加了更新代價(jià)，而且有可能造成數(shù)據(jù)的更新代價(jià)，而且有可能造成數(shù)據(jù)的不一致性。不一致性。刪除問(wèn)題刪除

54、問(wèn)題:如果某客戶暫時(shí)不需要如果某客戶暫時(shí)不需要任何產(chǎn)品，則刪除時(shí)就丟失了其所任何產(chǎn)品，則刪除時(shí)就丟失了其所聯(lián)系雇員的一些信息，而該雇員可聯(lián)系雇員的一些信息，而該雇員可能在以后可能再次用到。能在以后可能再次用到。插入問(wèn)題插入問(wèn)題:在這個(gè)關(guān)系中，關(guān)鍵字由在這個(gè)關(guān)系中，關(guān)鍵字由“訂單代碼、產(chǎn)品訂單代碼、產(chǎn)品”組成。如果新組成。如果新增一個(gè)客戶的有關(guān)數(shù)據(jù)，而所購(gòu)買增一個(gè)客戶的有關(guān)數(shù)據(jù)，而所購(gòu)買產(chǎn)品未定，那么這個(gè)客戶的數(shù)據(jù)無(wú)產(chǎn)品未定，那么這個(gè)客戶的數(shù)據(jù)無(wú)法插入，因?yàn)槿鄙訇P(guān)鍵字其他數(shù)據(jù)。法插入，因?yàn)槿鄙訇P(guān)鍵字其他數(shù)據(jù)。n產(chǎn)生問(wèn)題的原因?所設(shè)計(jì)的關(guān)系模式?jīng)]有體現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的結(jié)構(gòu)所設(shè)計(jì)的關(guān)系模式?jīng)]有體現(xiàn)數(shù)據(jù)之間

55、的結(jié)構(gòu)n關(guān)系規(guī)范化的提出: 規(guī)范化理論是E.F.Codd在1971年提出的。以后人們?yōu)閿?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義了五種規(guī)范化模式（Normal Form，簡(jiǎn)稱范式）。即：1NF，2NF，3NF，4NF，5NF。 規(guī)范化理論正是用來(lái)改造關(guān)系模式，通過(guò)分解關(guān)系模式來(lái)消除其中不合適的數(shù)據(jù)依賴，以解決插入異常、解決插入異常、刪除異常、更新異常和數(shù)據(jù)冗余問(wèn)題刪除異常、更新異常和數(shù)據(jù)冗余問(wèn)題。 范式范式：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。 （一）第一范式（一）第一范式（1NF1NF） 1NF1NF的定義的定義：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)。

56、例如，表7.6所示關(guān)系不符合第一范式，而表7.7則是經(jīng)過(guò)規(guī)范化處理，去掉了重復(fù)項(xiàng)后而符合第一范式的關(guān)系（見（見P151P151） （二）第二范式（二）第二范式（2NF2NF） 定義1：設(shè)R(U)是屬性集U上的關(guān)系模式。X，Y是U（屬性）的子集。若對(duì)于R(U)的任意一個(gè)可能的關(guān)系r（值），r中不可能存在兩個(gè)元組在X上的屬性值相等，而在Y上的屬性值不等，則稱X函數(shù)確定Y或Y函數(shù)依賴于X，記 XY（即X的值唯一確定Y的值） 定義2：在R(U)中，如果XY，并且對(duì)于X的任何一個(gè)真子集X，都有XY，則稱Y對(duì)X完全函數(shù)依賴。 2NF2NF的定義：的定義：若R1NF，且每一個(gè)非主屬性都完全函數(shù)依賴于主碼，則

57、R2NF。 （如一個(gè)關(guān)系模式的主碼由一個(gè)屬性構(gòu)成，則（如一個(gè)關(guān)系模式的主碼由一個(gè)屬性構(gòu)成，則此模式一定滿足第二范式？）此模式一定滿足第二范式？）例：關(guān)系模式S-L-C(SNO，SDEPT，SLOC，CNO，G)，其中SLOC為學(xué)生住處，假設(shè)每個(gè)系的學(xué)生住在同一地方。 此關(guān)系模式的主碼為(SNO，CNO)。函數(shù)依賴有： (SNO，CNO) G SNOSDEPT SNOSLOC SDEPTSLOC (因?yàn)槊總€(gè)系的學(xué)生只住一個(gè)地方) 圖中可以看到非主屬性SDEPT，SLOC并不完全函數(shù)依賴于碼（只依賴于碼中的（只依賴于碼中的SNOSNO）。因此S-L-C(SNO，SDEPT，SLOC，CNO，G)不

58、符合2NF定義，即S-L-C2NF。 一個(gè)關(guān)系模式R不屬于2NF，就會(huì)產(chǎn)生以下幾個(gè)問(wèn)題：插入異常：插入異常：無(wú)法插入一個(gè)沒(méi)有選課的學(xué)生記錄刪除異常：刪除異常：無(wú)法保存一個(gè)沒(méi)有選課的學(xué)生記錄修改復(fù)雜：修改復(fù)雜：數(shù)學(xué)系(MA)的學(xué)生從宿舍轉(zhuǎn)到宿舍，必須修改所有的數(shù)學(xué)系的學(xué)生記錄，修改復(fù)雜。 分析上面的例子，可以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題在于有兩種非主屬性：一種如G，它對(duì)碼是完全函數(shù)依賴。另一種如SDEPT，SLOC，對(duì)碼不是完全函數(shù)依賴。解決的辦法是用投影分解把關(guān)系模式S-L-C分解為兩個(gè)關(guān)系模式。 SC(SNO，CNO，G) S-L(SNO，SDEPT，SLOC) （模式（模式SCSC和和S-LS-L進(jìn)行自然連接

59、后就等價(jià)于模式進(jìn)行自然連接后就等價(jià)于模式S-L-CS-L-C） 關(guān)系模式SC與S-L中屬性間的函數(shù)依賴可以用下圖表示： （三）第三范式（三）第三范式（3NF3NF） 定義3：在R(U)中，如果XY，(YX)，YX，YZ，則稱Z對(duì)X傳遞函數(shù)依賴。 3NF3NF的定義：的定義：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不傳遞依賴于任何主關(guān)鍵字。 在上例中關(guān)系模式SC沒(méi)有傳遞依賴，而關(guān)系模式S-L存在非主屬性對(duì)碼傳遞依賴。在S-L中，由SNOSDEPT，(SDEPTSNO)，SDEPTSLOC，因此非主屬性SLOC傳遞依賴于主碼SNO。因此SC3NF，而S-L3NF。 一個(gè)關(guān)系

60、模式R若不是3NF，同樣會(huì)產(chǎn)生產(chǎn)生插入異常、刪除異常和數(shù)據(jù)冗余。 解決的辦法同樣是將S-L分解為： S-D(SNO，SDEPT) D-L(SDEPT，SLOC) 分解后的關(guān)系模式S-D與D-L中不再存在傳遞依賴，都滿足第三范式的要求。 3NF3NF消除了插入、刪除異常及數(shù)據(jù)冗余、修改復(fù)雜消除了插入、刪除異常及數(shù)據(jù)冗余、修改復(fù)雜等問(wèn)題，已是比較規(guī)范的關(guān)系（范式并非越高越好）等問(wèn)題，已是比較規(guī)范的關(guān)系（范式并非越高越好） 例：產(chǎn)品關(guān)系（產(chǎn)品代碼，產(chǎn)品名，生產(chǎn)廠名，生產(chǎn)廠地址，單例：產(chǎn)品關(guān)系（產(chǎn)品代碼，產(chǎn)品名，生產(chǎn)廠名，生產(chǎn)廠地址，單價(jià)）價(jià)） 判斷一個(gè)關(guān)系模式滿足第幾范式的正確求解過(guò)程。判斷一個(gè)關(guān)系

61、模式滿足第幾范式的正確求解過(guò)程。 1、因?yàn)樵撽P(guān)系模式的每一個(gè)分量都是不可分割的數(shù)據(jù)項(xiàng)，所以，該關(guān)系模式滿足1NF 2、該關(guān)系模式的主碼是：產(chǎn)品代碼 3、由于關(guān)系模式的主碼是由唯一的屬性構(gòu)成，因此，不會(huì)形成非主屬性對(duì)主碼的部分函數(shù)依賴，因此，該關(guān)系模式滿足2NF 4、設(shè)：X=產(chǎn)品代碼 Y=生產(chǎn)廠名 Z=生產(chǎn)廠地址 由于：XY, YX, YX, YZ 非主屬性 生產(chǎn)廠地址 通過(guò) 生產(chǎn)廠名 傳遞依賴于主屬性 產(chǎn)品代碼，因此，該關(guān)系模式不滿足3NF 5、所以，該關(guān)系模式是滿足2NF。 五、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)五、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是建立數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)，是信息系統(tǒng)開發(fā)和建設(shè)中的核心技術(shù)。 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

62、的任務(wù)：數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的任務(wù)：是指對(duì)于一個(gè)給定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫(kù)模式，建立數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能夠有效地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，滿足各種用戶的應(yīng)用需求( (信息需求和功能需求信息需求和功能需求) )。 要直接將現(xiàn)實(shí)世界中的內(nèi)容映射到計(jì)算機(jī)世界是十分困難的，因此要引入觀念世界和數(shù)據(jù)世界作為現(xiàn)實(shí)世界通向計(jì)算機(jī)世界的橋梁。因此，從客觀事物到計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)，這里經(jīng)過(guò)了四個(gè)世界（或稱領(lǐng)域）：現(xiàn)實(shí)世界觀念世界數(shù)據(jù)世界計(jì)算機(jī)世界客觀客觀 事物：事物：事物事物 相關(guān)性質(zhì)集合相關(guān)性質(zhì)集合人人實(shí)體實(shí)體 實(shí)體實(shí)體及及 實(shí)體集實(shí)體集聯(lián)系聯(lián)系 相關(guān)屬性集合相關(guān)屬性集合 加工、轉(zhuǎn)換加工、轉(zhuǎn)換數(shù)數(shù) 記錄記錄據(jù)據(jù) 文件文件庫(kù)庫(kù)

63、相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)集合相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)集合加工加工轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)存儲(chǔ) 二進(jìn)制數(shù)據(jù)集合二進(jìn)制數(shù)據(jù)集合結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)世界計(jì)算機(jī)世界DBMS數(shù)據(jù)世界數(shù)據(jù)世界DBMS的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型模型現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界觀念世界觀念世界認(rèn)識(shí)、選擇和描述認(rèn)識(shí)、選擇和描述 將外部信息轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)，需經(jīng)以下幾個(gè)不同的狀態(tài)。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟 與人們對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的認(rèn)識(shí)和描述過(guò)程相對(duì)應(yīng)，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)（不包含實(shí)施與運(yùn)維）數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)（不包含實(shí)施與運(yùn)維）的內(nèi)容也分為以下四個(gè)階段：用戶需求分析數(shù)據(jù)需求報(bào)告概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)E-R模型邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系模型物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表結(jié)構(gòu)分析用戶需求概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)分析（詳細(xì)

64、調(diào)查）系統(tǒng)分析（邏輯模型設(shè)計(jì)）系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)庫(kù)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)步步驟驟系系統(tǒng)統(tǒng)開開發(fā)發(fā)階階段段數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程與系統(tǒng)開發(fā)階段的對(duì)照數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程與系統(tǒng)開發(fā)階段的對(duì)照ERER模型模型關(guān)系模型關(guān)系模型表結(jié)構(gòu)表結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)過(guò)程與信息系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)的階段融為一體。 ( (一一) ) 需求分析需求分析 需求分析的任務(wù)：需求分析的任務(wù)：通過(guò)詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)實(shí)世界要處理的對(duì)象，充分了解原系統(tǒng)工作概況，明確用戶的各種需求，然后在此基礎(chǔ)上確定新系統(tǒng)的功能。 調(diào)查的重點(diǎn)是“數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)”和“處理處理”，通過(guò)調(diào)查、收集與分析，獲得用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的如下要求： 1 1、信息要求、信息要求：指用戶需要從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得信息的內(nèi)容與

65、性質(zhì)，即在數(shù)據(jù)庫(kù)中需要存儲(chǔ)哪些數(shù)據(jù)（數(shù)（數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)）據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)） 2 2、處理要求、處理要求：指用戶要完成什么處理功能，處理方式是批處理還是聯(lián)機(jī)處理（應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的（應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)）基礎(chǔ)） 3 3、安全性與完整性要求、安全性與完整性要求：如系統(tǒng)的恢復(fù)功能，如系統(tǒng)的恢復(fù)功能，雙機(jī)備份等。雙機(jī)備份等。 確定用戶的最終需求是一件很困難的事，設(shè)計(jì)人員必須不斷深入地與用戶交流，才能逐步確定用戶的實(shí)際需求。( (二二) ) 數(shù)據(jù)庫(kù)的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)的任務(wù)：數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)的任務(wù)：根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的概念模型。概念模型是從用戶角度看到的數(shù)據(jù)庫(kù)，它可用前面介紹的

66、E-R模型表示，也可以用3NF關(guān)系群來(lái)表示。 ( (三三) )數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 1、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)：、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)： 將概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段完成的概念模型轉(zhuǎn)換成能被選定的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)支持的數(shù)據(jù)模型（如關(guān)系模型）（如關(guān)系模型），并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化（規(guī)范化理論）（規(guī)范化理論）。 2 2、E-RE-R模型向關(guān)系數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換模型向關(guān)系數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換（重點(diǎn)掌握的內(nèi)容）（重點(diǎn)掌握的內(nèi)容） E-R模型可以向現(xiàn)有的各種數(shù)據(jù)庫(kù)模型轉(zhuǎn)換，對(duì)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)模型有不同的轉(zhuǎn)換規(guī)則。將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型實(shí)際上就是要將E-R圖中的實(shí)體、實(shí)體的屬性和實(shí)體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，這種轉(zhuǎn)換一般遵循如下原則：實(shí)體的轉(zhuǎn)換規(guī)則實(shí)體的轉(zhuǎn)換規(guī)則 1) 一個(gè)實(shí)體型轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式一個(gè)實(shí)體型轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式：實(shí)體型的屬性：實(shí)體型的碼例，學(xué)生實(shí)體可以轉(zhuǎn)換為如下關(guān)系模式：例，學(xué)生實(shí)體可以轉(zhuǎn)換為如下關(guān)系模式：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，所在系）學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，所在系）實(shí)體間的聯(lián)系的轉(zhuǎn)換規(guī)則實(shí)體間的聯(lián)系的轉(zhuǎn)換規(guī)則 ）一個(gè)一個(gè)1:11:1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)