第6章 信息系统与数据库系统

6.1 计算机信息系统概述

6.1.1 概念与功能

• 信息系统: 以提供信息服务为主要目的的数据密集型、人机交互的计算机应用系统。
• 特点: 数据量大、需长期保留、多应用共享、具备采集/传输/存储/管理/分析等功能。
• 发展历程:
  1. 60年代前: 数值计算为主。
  2. 70年代: 文件系统阶段。
  3. 80-90年代: 以信息为中心。
  4. 90年代后: 基于网络和数据库的广泛应用。

6.1.2 典型信息系统

• 电子商务系统:
  • 模式: B-B (企业对企业), B-C (企业对个人), C-C (个人对个人)。
• 制造业信息系统:
  • MRP (物料需求计划) $\to$ MRP II (制造资源计划) $\to$ ERP (企业资源计划)。
  • CIMS (计算机集成制造系统)。

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6.2 数据库系统 (Database System, DBS)

6.2.1 核心概念

• 数据库 (DB): 长期存储在计算机内、有组织、可共享的数据集合。
• 数据库管理系统 (DBMS): 负责数据库建立、运用和维护的核心软件。
• 数据库管理员 (DBA): 负责数据库规划、设计、维护的人员。
• 数据库系统 (DBS) = DB + DBMS + 数据库应用 + DBA。

6.2.2 数据库系统的特点

1. 数据结构化: 数据间有联系。
2. 冗余度少、共享性高。
3. 数据独立性:
   • 物理独立性: 存储结构改变不影响程序。
   • 逻辑独立性: 总体逻辑结构改变不影响程序。
4. 统一的数据控制: 安全性控制、完整性控制、并发控制。

6.2.3 关系数据库

• 关系模型: 使用二维表结构表示数据及其联系。
  • 关系 (Relation): 一张二维表。
  • 元组 (Tuple): 表中的一行 (一条记录)。
  • 属性 (Attribute): 表中的一列 (一个字段)。
  • 主键 (Primary Key): 唯一标识元组的属性。
• 关系运算:
  • 传统集合运算 (并、交、差、广义笛卡尔积)。
  • 专门的关系运算 (选择 - 选行, 投影 - 选列, 连接 - 表合并)。

6.2.4 SQL 语言

• DDL (数据定义语言): 定义表结构 (CREATE, DROP)。
• DML (数据操纵语言):
  • 查询: SELECT (最核心)。
  • 更新: INSERT (插入), DELETE (删除), UPDATE (修改)。
• 三级模式结构: 外模式 (用户视图)、模式 (逻辑表)、内模式 (物理文件)。

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6.3 软件工程基础 (补充)

• 软件危机: 软件开发效率低、质量差、维护难。
• 软件工程: 按工程化原则组织软件开发。
• 软件生命周期: 计划 (定义) $\to$ 开发 (需求、设计、编码、测试) $\to$ 运行 (维护)。
• 开发模型: 瀑布模型 (线性顺序)、原型模型、迭代模型。