1、电子政务系统建设与实施讲座电子政务系统建设与实施讲座毛才高 倪春洋 黎连业 电子政务系统建设与实施讲座教材电子政务系统建设与实施讲座教材 电子政务系统建设与实施电子政务系统建设与实施第第 1 1 版版 出版社出版社(2007 )第第8 8讲：讲：数据库服务与管理信息数据库服务与管理信息系统基础系统基础 管理信息系统现在越来越多的应用到企业管理当中，数据管理信息系统现在越来越多的应用到企业管理当中，数据库系统是管理信息系统的基础和核心。本章介绍企业管理库系统是管理信息系统的基础和核心。本章介绍企业管理信息系统与数据库的基础知识及其关系，以及开发和运行信息系统与数据库的基础知识及其关系，以及开发和
2、运行维护企业管理信息系统在数据库方面涉及到的相关工作。维护企业管理信息系统在数据库方面涉及到的相关工作。在在本本讲讲中中您能了解如下您能了解如下主要知识点主要知识点：数据库的基本概念与原理数据库的基本概念与原理 几种主流数据库系统几种主流数据库系统 企业管理信息系统的基本概念、体系结构、开发的总体过企业管理信息系统的基本概念、体系结构、开发的总体过程和运维管理程和运维管理 信息系统与数据库的关系信息系统与数据库的关系 几种典型的企业管理信息系统几种典型的企业管理信息系统数据库概述 数据库是数据管理的工具，是计算机科学数据库是数据管理的工具，是计算机科学的重要分支。数据管理经历了从手工管理的重要
3、分支。数据管理经历了从手工管理阶段、文件管理阶段到数据库管理阶段的阶段、文件管理阶段到数据库管理阶段的变迁。数据库技术自产生以来便为广大用变迁。数据库技术自产生以来便为广大用户所接受，并获得了广泛的应用。户所接受，并获得了广泛的应用。基本概念基本概念 数据（数据（Data）描述事物的符号记录，是数据库中）描述事物的符号记录，是数据库中存储的基本对象。描述事物的符号可以是数字，存储的基本对象。描述事物的符号可以是数字，也可以是文字、图形、图像、声音、语言等。数也可以是文字、图形、图像、声音、语言等。数据有多种表现形式，它们都可以经过数字化后存据有多种表现形式，它们都可以经过数字化后存入计算机。入
4、计算机。数据库（数据库（Data Base 简称简称DB）是指长期储存在）是指长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合，以计算机内的、有组织的、可共享的数据集合，以及数据之间的逻辑关系的集合。数据库中的数据及数据之间的逻辑关系的集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。为各种用户共享。数据库管理系统（数据库管理系统（Database Management System，简称，简称DBMS）是）是位于用户与操作系统之间的一层数据
5、管理位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。用于科学地组织和保存数据和高效软件。用于科学地组织和保存数据和高效地获取和维护数据。它的主要功能包括数地获取和维护数据。它的主要功能包括数据库定义、数据库操纵、数据库控制和数据库定义、数据库操纵、数据库控制和数据库通信功能。数据库管理系统是数据库据库通信功能。数据库管理系统是数据库系统的一个重要组成部分。系统的一个重要组成部分。数据库系统（数据库系统（Data Base System，简称，简称DBS）是基于数据库的计算机应用系统。）是基于数据库的计算机应用系统。数据库系统一般包括以数据为主体的数据数据库系统一般包括以数据为主体的数据库、管理数据库
6、的系统软件库、管理数据库的系统软件DBMS、支持数、支持数据库系统的操作系统环境、方便使用和管据库系统的操作系统环境、方便使用和管理系统的各种技术说明书和使用说明书。理系统的各种技术说明书和使用说明书。在一般不引起混淆的情况下，我们也简称在一般不引起混淆的情况下，我们也简称“数据库系统数据库系统”为为“数据库数据库”。数据库管理员（数据库管理员（Data Base Administrator，简称，简称DBA）是指从事数据库管理工作的）是指从事数据库管理工作的人员。人员。DBA的工作既包括技术方面的工作，的工作既包括技术方面的工作，又有管理方面的工作。又有管理方面的工作。DBA要和各种人员要和
7、各种人员打交道，包括普通应用人员、计算机专业打交道，包括普通应用人员、计算机专业人员、企事业管理人员等，人员、企事业管理人员等，DBA要参加数要参加数据库开发和使用的全部工作。据库开发和使用的全部工作。数据库的发展与特点数据库的发展与特点 数据库技术是为适应数据管理任务的需求而产生的。数据库技术是为适应数据管理任务的需求而产生的。1.发展历程发展历程 数据管理经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。数据管理经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。人工管理阶段。这个阶段还没有磁盘这样的可直接存取的存储设备，也人工管理阶段。这个阶段还没有磁盘这样的可直接存取的存储设备，也没有操
8、作系统，更没有管理数据的软件，数据处理采用批处理方式。没有操作系统，更没有管理数据的软件，数据处理采用批处理方式。文件系统阶段。这个阶段计算机大量用于科学计算，也开始大量用于信文件系统阶段。这个阶段计算机大量用于科学计算，也开始大量用于信息管理。像磁盘这样的直接在线存储设备也已经出现，在软件方面也息管理。像磁盘这样的直接在线存储设备也已经出现，在软件方面也有了操作系统和高级语言，也有了专门用于数据管理的软件有了操作系统和高级语言，也有了专门用于数据管理的软件文件系文件系统（或操作系统的文件管理部分）。统（或操作系统的文件管理部分）。数据库系统阶段。在此阶段，计算机用于管理的规模越来越大，应用越
9、数据库系统阶段。在此阶段，计算机用于管理的规模越来越大，应用越来越广泛，数据量急剧增长，同时多种应用、多种语言互相覆盖，共来越广泛，数据量急剧增长，同时多种应用、多种语言互相覆盖，共享数据集合的要求越来越强烈。这时硬件已有大容量磁盘，硬件价格享数据集合的要求越来越强烈。这时硬件已有大容量磁盘，硬件价格不断下降，软件价格不断上升，为编制和维护系统软件及应用程序所不断下降，软件价格不断上升，为编制和维护系统软件及应用程序所需的成本相对增加；在处理方式上，联机实时处理要求越来越多，并需的成本相对增加；在处理方式上，联机实时处理要求越来越多，并开始提出和考虑分布式应用处理。在这种背景下，以文件系统作为
10、数开始提出和考虑分布式应用处理。在这种背景下，以文件系统作为数据库管理手段已经不能满足应用的需求，于是为解决多用户、多应用据库管理手段已经不能满足应用的需求，于是为解决多用户、多应用共享数据的需求，使数据为尽可能多的应用服务，数据库技术就应运共享数据的需求，使数据为尽可能多的应用服务，数据库技术就应运而生，出现了统一管理数据的专门软件，数据库管理系统。而生，出现了统一管理数据的专门软件，数据库管理系统。2.数据库系统的特点数据库系统的特点 数据库系统的特点主要有以下几个方面：数据库系统的特点主要有以下几个方面：(1)数据结构化。数据库采用变长记录或主记录与详细记录相结合数据结构化。数据库采用变
11、长记录或主记录与详细记录相结合的形式建立文件。的形式建立文件。(2)数据共享性高，冗余度低。数据库系统从整体角度看待和描述数据共享性高，冗余度低。数据库系统从整体角度看待和描述数据，数据不再面向某个应用而是面向整个系统，因此数据可以被多数据，数据不再面向某个应用而是面向整个系统，因此数据可以被多个用户、多个应用共享使用。个用户、多个应用共享使用。(3)数据具有较高的独立性。数据的组织和存储方法与应用程序互数据具有较高的独立性。数据的组织和存储方法与应用程序互不依赖，大大降低应用程序的开发代价和维护代价。不依赖，大大降低应用程序的开发代价和维护代价。(4)保证数据的安全、可靠。数据库要有一套安全
12、机制以便可以有保证数据的安全、可靠。数据库要有一套安全机制以便可以有效地防止数据库中的数据被非法使用或非法修改。数据库还要有一套效地防止数据库中的数据被非法使用或非法修改。数据库还要有一套完整的备份和恢复机制，以便保证当数据遭到破坏时（软件或硬件故完整的备份和恢复机制，以便保证当数据遭到破坏时（软件或硬件故障引起的）能立刻将数据完全恢复，从而保证系统能够连续、可靠地障引起的）能立刻将数据完全恢复，从而保证系统能够连续、可靠地运行。运行。(5)最大限度地保证数据的完整性。通过建立一些约束条件保证数最大限度地保证数据的完整性。通过建立一些约束条件保证数据库中的数据是完整的。据库中的数据是完整的。(
13、6)数据可以并发使用并能同时保证数据的一致性。在多个用户同数据可以并发使用并能同时保证数据的一致性。在多个用户同时使用数据库时，能够保证数据的一致性和正确性。时使用数据库时，能够保证数据的一致性和正确性。8.1.3 数据模型与数据库模式结构数据模型与数据库模式结构1.数据模型数据模型数据的结构化、一体化是数据库与文件系统区别的重要特征。尽管数数据的结构化、一体化是数据库与文件系统区别的重要特征。尽管数据的组织仍然以文件为基础，但数据库中的全部数据模型被按照某种据的组织仍然以文件为基础，但数据库中的全部数据模型被按照某种数据模型组织在一起，形成了一个整体的数据库。它不仅能够反映数数据模型组织在一
14、起，形成了一个整体的数据库。它不仅能够反映数据本身的内容，而且能够反映数据之间的联系。数据库通过数据模型据本身的内容，而且能够反映数据之间的联系。数据库通过数据模型（Data Mode）来抽象现实世界。数据模型可看作是一种描述数据、）来抽象现实世界。数据模型可看作是一种描述数据、数据之间的联系以及有关语义约束规则的方法。数据之间的联系以及有关语义约束规则的方法。目前广泛使用的数据模型则大致上有两类。一种被称作概念数据模型目前广泛使用的数据模型则大致上有两类。一种被称作概念数据模型或简称概念模型。概念模型独立于任何计算机系统，用来描述某个部或简称概念模型。概念模型独立于任何计算机系统，用来描述某
15、个部门或组织信息结构，完全不涉及到信息在计算机系统中如何表示。另门或组织信息结构，完全不涉及到信息在计算机系统中如何表示。另一种就是我们所说的数据模型。数据模型实质上是向用户提供的一组一种就是我们所说的数据模型。数据模型实质上是向用户提供的一组规则。这些规则用来规定计算机系统中数据结构的组织和允许进行的规则。这些规则用来规定计算机系统中数据结构的组织和允许进行的相应的操作。相应的操作。2.数据库模式结构数据库模式结构 考察数据库系统的结构可以有多种不同的考察数据库系统的结构可以有多种不同的层次或不同的角度。从数据库管理系统角层次或不同的角度。从数据库管理系统角度看，数据库系统通常采用三级模式结
16、构，度看，数据库系统通常采用三级模式结构，即：内模式、模式与外模式，这是数据库即：内模式、模式与外模式，这是数据库管理系统内部的系统结构。管理系统内部的系统结构。请参见请参见 出版出版社社电子政务系统建设与实施电子政务系统建设与实施(2007.)第第1版的第版的第8章图章图8-1。模式也称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结模式也称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。它构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。它是数据库系统模式结构的中间层，既不涉及数据以是数据库系统模式结构的中间层，既不涉及数据以物理存储细节和硬件环境，也与具体的应用程序、物理存储细节和硬件环境，也与具体的应用程序、所使用的应用开发工具及高级程序设计语言（如所使用的应用开发工具及高级程序设计语言（如C，COBOL，FORTRAN）无关。）无关。DBMS提供模式描述提供模式描述语言（模式语言（模式DDL）来严格地定义模式。）来严格地定义模式。外模式也称子模式（外模式也称子模式（Subschema）或用户模式，）或用户模式，它是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能它是数据库用
