數(shù)據(jù)組織的層次系統(tǒng)任何信息系統(tǒng)都有一個數(shù)據(jù)組織的層次系統(tǒng)。在該層次系統(tǒng)中，每一個后繼層都是其前驅(qū)層數(shù)據(jù)元組合的結(jié)果，最后實(shí)現(xiàn)一個綜合的數(shù)據(jù)庫。處于第一層的“位”用戶是不用認(rèn)識的，而其余五層則是用戶輸入和懇求數(shù)據(jù)時合理的需要。數(shù)據(jù)是全部信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)。一個高質(zhì)量的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的最后用戶一定具備數(shù)據(jù)的組織及其辦理方面的知識。一、位位是主儲存器和協(xié)助儲存器的基本單位。計(jì)算機(jī)是電子的，因此只好實(shí)現(xiàn)兩種狀態(tài)。從物理上講，能夠經(jīng)過不一樣門路來實(shí)現(xiàn)這兩種狀態(tài)(電流的方向，開關(guān)，涂在帶上和盤上的鐵淦氧的磁性擺列)。因?yàn)槊恳晃恢缓帽硎緝煞N狀態(tài)，所以，一定將位組合才能形成字母數(shù)字字符。由位組合成的字母數(shù)字字符被暫時寄存在主儲存器中，或永遠(yuǎn)地寄存在協(xié)助儲存器中。在主存和輔存中寄存的是字母數(shù)字字符的內(nèi)部表示形式(比如，假如采納EBC-DIC編碼系統(tǒng)，則11000010表示字母A，而11110001表示數(shù)字1)。在輸入時，對字母數(shù)字字符進(jìn)行編碼以形成若干位的組合，而在輸出時進(jìn)行譯碼。當(dāng)前還沒有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的編碼系統(tǒng)。最為流行的編碼系統(tǒng)是六位二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制碼(BCD)，七位ASCII碼以及八位擴(kuò)大二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制互換碼(EBCDIC)。六位編碼最多能夠表示64個字符(2?6)。七位編碼能夠表示128個字符，而八位編碼能夠表示256個字符。讀者可能會問：既然用六位就能夠?qū)σ粋€字符編碼。為何還要用八位來編碼?這是因?yàn)榱淮a的64種可能的組合只夠表示字母、數(shù)字和18個特別符號。假如希望有表示大寫和小寫字母，那么六位編碼就不夠用了。所以，就需要擁有128種組合的七位編碼。當(dāng)前還難以想象出對128種以上的位的組合需要。引進(jìn)八位編碼系統(tǒng)(EBCDIC)是為了利用這一個事實(shí)，即只用4位(24——擁有16種可能的組合)來表示一個數(shù)值數(shù)據(jù)。所以，一個8位的編碼實(shí)質(zhì)上能夠用來表示兩個十進(jìn)制數(shù)字。因?yàn)樗鶅Υ娴臄?shù)據(jù)多半是數(shù)值數(shù)據(jù)，所以將兩個數(shù)字的編碼壓縮成八位能夠節(jié)儉儲存空間。EBCDIC的8位組合稱之為一個字節(jié)。而BCD的六位就組成一個字節(jié)。在BCD和ASCII編碼系統(tǒng)中，字節(jié)是字符的同義詞。在EBCDIC編碼系統(tǒng)中，由于能夠?qū)蓚€數(shù)字壓縮到一個字節(jié)中，所以EBCDIC的字節(jié)與字符間其實(shí)不一一對應(yīng)。但是，在波及到儲存容量時，則常常交替地使用字符和字節(jié)。一個磁盤組可以有800兆字節(jié)容量(即800兆字節(jié)的永遠(yuǎn)儲存器)，而一臺計(jì)算機(jī)的主存能夠有8兆字節(jié)(作為辦理用的兆字節(jié)的高速暫時儲存器)。較小的儲存設(shè)施用千字節(jié)(一千個字節(jié)的倍數(shù)來胸懷)。往常將兆和千分別縮寫“M”和“K”。在邏輯上講，一個EBCDIC字節(jié)是8位，而實(shí)質(zhì)上它有9位。因?yàn)橐獙⑦@些位在計(jì)算機(jī)和外面設(shè)施(或遠(yuǎn)程終端)之間傳遞，所以在計(jì)算機(jī)硬件中使用了一種內(nèi)部校驗(yàn)方法來保證傳遞數(shù)據(jù)的正確性。這種構(gòu)驗(yàn)方法之一是給傳遞的數(shù)據(jù)附帶一位奇偶校驗(yàn)位，用該位來發(fā)此刻傳遞過程中能否丟掉了一位。計(jì)算機(jī)能夠采納偶數(shù)奇偶校驗(yàn)或奇數(shù)奇偶校驗(yàn)法，即每一字符要包含偶數(shù)個或奇數(shù)個“開狀態(tài)”位。假設(shè)某臺計(jì)算機(jī)采納偶數(shù)奇偶校驗(yàn)法，假如要將一個EBCDIC的字母A(它擁有奇數(shù)個“開”位-11000001)寫到磁帶上，那么在傳遞以前為了保持偶校驗(yàn)，則需要增添一位奇偶位(即：111000001—偶數(shù)個“開”位)，在將字符寫到磁帶以前，硬件自動計(jì)算“開”位的個數(shù)。假如計(jì)算機(jī)結(jié)果是奇數(shù)，則說明已經(jīng)出現(xiàn)了奇偶校驗(yàn)錯誤，計(jì)算機(jī)自動向操作員發(fā)出警示。二、字符(字節(jié))在經(jīng)過鍵盤(光符號辨別器或其余輸入設(shè)施)輸入一個字符時，機(jī)器直接將字符翻譯成某特定的編碼系統(tǒng)中一串位的組合。一個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠使用不只一種編碼系統(tǒng)。比如，某些計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中將ASCII編碼系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)通訊，而將EBCDIC編碼系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)儲存。三、數(shù)據(jù)元描繪數(shù)據(jù)元的最好方法是舉例說明。一個人的社會保險號、姓名、信譽(yù)卡號、街道地點(diǎn)和婚姻狀況等都是數(shù)據(jù)元。在數(shù)據(jù)的層次系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)元是最低一層的邏輯單位，為了形成一個邏輯單位，需要將若干位和若干字節(jié)組合在一同。一個日期不必定是一個數(shù)據(jù)元，它能夠是三個數(shù)據(jù)元：年、月、日。對地點(diǎn)來說，也是相同的。一個地點(diǎn)中能夠包含州、城市、街道地點(diǎn)和郵政編碼這四個數(shù)據(jù)元。從邏輯上能夠把日期和地點(diǎn)都當(dāng)作是一個數(shù)據(jù)元，可是輸出這種數(shù)據(jù)元是不方便的。比如，往常在輸出時老是把街道地點(diǎn)單寫一行，因此應(yīng)當(dāng)把一個地點(diǎn)的幾個數(shù)據(jù)元分開。別的，因?yàn)樾彰偷攸c(diǎn)文件常常按郵政編碼排序，所以，需要將郵政編碼作為一個邏輯實(shí)體(數(shù)據(jù)元)來對待。依據(jù)上下文的需要，有時也把數(shù)據(jù)元稱作為字段(記錄中的字段)。數(shù)據(jù)元是泛指的，而數(shù)據(jù)項(xiàng)才是實(shí)質(zhì)的實(shí)體(或?qū)嵸|(zhì)的“值”)。比如，社會保險號是一個數(shù)據(jù)元，而445487279和44214158則是兩個數(shù)據(jù)項(xiàng)。為了節(jié)儉輸入數(shù)據(jù)時敲打鍵盤的時間和儲存空間，在輸入數(shù)據(jù)時往常將數(shù)據(jù)元編碼。比如，往常將員工主文件中的“性別”數(shù)據(jù)元編碼，這樣，數(shù)據(jù)錄入員就能夠簡單的輸入“M”或“F”來取代“Male”(男)或“Female”(女)。在輸出時再將“M”和“F”分別翻譯成“男”或“女”。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)元時，能夠使一個數(shù)據(jù)項(xiàng)(如賬號)的編碼擁有特定的含義，進(jìn)而能夠向用戶供給信息。比如，能夠?qū)⒁粋€大學(xué)的六位賬號編碼以下：地點(diǎn)字母／數(shù)字編碼描繪1字母G一般的E教育的R研究的2—3字母BI生物學(xué)CE土木匠程CH化學(xué)工程EE電子工程FA美術(shù)ZY動物學(xué)4—6數(shù)字N／A獨(dú)一數(shù)值的項(xiàng)目表記符舉一個例子，RBI001將表示生物系的1另研究項(xiàng)目的賬號。四、記錄將邏輯上有關(guān)的數(shù)據(jù)元組合在一同就形成一個記錄。列舉了一個員工記錄中可能包含的若干數(shù)據(jù)元，以及作為員工記錄的一個值的若干數(shù)據(jù)項(xiàng)。記錄是能夠從數(shù)據(jù)庫中存取的最低一層的邏輯單位。一個員工記錄數(shù)據(jù)元員工／社會保險號姓名名字首字母部門(編碼)性別(編碼)婚姻狀況薪資(每周)五、文件

數(shù)據(jù)項(xiàng)445447279SMITHALVINEACTMS800．00文件是邏輯上有關(guān)的記錄的會合。員工主文件包含每一個員工的記錄。庫存文件包含每一種庫存貨物的記錄。應(yīng)收賬目文件包含每個顧客的記錄。“文件”這個詞有時也指某臺二級儲存設(shè)施上的一塊已命名的地區(qū)，該地區(qū)中能夠包含程序代碼、教材、數(shù)據(jù)，甚至還能夠包含輸出報表。六、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫是一種作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源共享的所有數(shù)據(jù)之會合。有時依據(jù)不一樣應(yīng)用領(lǐng)域可將該資源共享數(shù)據(jù)分紅若干段。比如，財(cái)會數(shù)據(jù)庫能夠區(qū)分為一個應(yīng)用領(lǐng)域，它能夠包含六個不一樣的文件。讀者應(yīng)當(dāng)注意到：用“文件”來組織數(shù)據(jù)這種方法將帶來數(shù)據(jù)的冗余。也就是說，為了在辦理時使用，一定將某些數(shù)據(jù)元重復(fù)地寄存在幾個文件中。比如，在一所大學(xué)的布置辦公室、宿舍管理處、財(cái)務(wù)支持辦公室以及注冊處等都有可能保留學(xué)生文件。像學(xué)生名、校內(nèi)陸點(diǎn)這種數(shù)據(jù)元幾乎在每個文件中都重復(fù)出現(xiàn)。在對開發(fā)一個綜合的學(xué)生信息系統(tǒng)進(jìn)行可行性剖析時，一些系統(tǒng)剖析員在美國西南部一所規(guī)模很大的大學(xué)中發(fā)現(xiàn)有75個計(jì)算機(jī)文件中都包含學(xué)生名和校內(nèi)陸點(diǎn)。采納先進(jìn)的數(shù)