數(shù)據(jù)的操控和檢索——綜合數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)到目前為止，我們集中議論了傳統(tǒng)的文件辦理。此處，文件是作為一個獨立的邏輯實體來辦理的，并且往常與某個特定的業(yè)務(wù)領(lǐng)域相聯(lián)系。為了把業(yè)務(wù)上鄰近的那些部門的文件綜合在一同，一定早先排序記錄和歸并文件。這樣做可能耗資大批的時間，有時甚至是不行能實現(xiàn)的。往常，文件是為了知足特定業(yè)務(wù)領(lǐng)域某部門的特意需要而設(shè)計的，假如某部門想使用保存在一個文件上的部分?jǐn)?shù)據(jù)，而該文件是另一部門為自己使用而設(shè)計的，那么他們一定抽取這些數(shù)據(jù)并從頭整理后才能使用。大部分部門老是情愿成立和保持和一個近似(而不一樣)的文件以更好地知足自己的使用要求，而不肯兼?zhèn)淦溆嗖块T的業(yè)務(wù)需要。這樣做的結(jié)果形成了大批的帶有重復(fù)數(shù)據(jù)的文件。前面的例子中已經(jīng)提到，某所大學(xué)就保存了75個獨立的計算機文件，而每個文件中都包含有學(xué)生記錄。每當(dāng)一個學(xué)生成婚了或許更換了住所時，則一定改正75個文件。數(shù)據(jù)的冗余會使成本提升，而設(shè)計一個綜合的資源共享數(shù)據(jù)庫則能夠把數(shù)據(jù)冗余度降低到最小程度。綜合的資源共享數(shù)據(jù)庫把企業(yè)看作一個整體來供給服務(wù)，而不不過為企業(yè)某特別部門服務(wù)。利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)軟件便可能實現(xiàn)一個綜合的數(shù)據(jù)庫。早在70年月早期就出現(xiàn)了DBMS技術(shù)，可是直到70年月末期仍未獲取廣泛的接受。早期的DBMS“軟件包”效率不高，實質(zhì)上比傳統(tǒng)的文件辦理的要求更高的硬件能力。目前DBMS對硬件的要求已經(jīng)降低了，甚至在小型計算機系統(tǒng)上也能運轉(zhuǎn)DBMS軟件，造成推延接受和實現(xiàn)DBMS技術(shù)的主要原由可能是信息服務(wù)人員缺少特意的知識，并且用戶管理人員又不肯合作和支持成立一個共享的數(shù)據(jù)庫。目前關(guān)于設(shè)計和運轉(zhuǎn)DBMS軟件已經(jīng)有了寬泛的認(rèn)識，并且部分用戶管理人員已經(jīng)認(rèn)識到應(yīng)當(dāng)把信息作為一個企業(yè)的資源來對待。數(shù)據(jù)庫環(huán)境的利處經(jīng)濟(jì)上的利處。經(jīng)過先進(jìn)的數(shù)據(jù)構(gòu)造技術(shù)，DBMS供給了最小化數(shù)據(jù)冗余度的可能性。自然，為了提升辦理效率，即便有了DBMS幫助，有時還需要在共享的數(shù)據(jù)庫中保存必定的重復(fù)數(shù)據(jù)。因為減少了數(shù)據(jù)的冗余度，進(jìn)而也簡化了采集和更新數(shù)據(jù)的過程。就前面的例子而言，只要要在一處(數(shù)據(jù)庫中)更新學(xué)生地點就能夠了。數(shù)據(jù)庫技術(shù)也給信息服務(wù)專業(yè)人員帶來的利處。綜合資源共享數(shù)據(jù)庫為系統(tǒng)剖析員翻開了嶄新的大門。數(shù)據(jù)庫能向系統(tǒng)剖析員供給傳統(tǒng)文件所不可以供給的信息。因為有了DBMS，就更簡單獲取數(shù)據(jù)，所以使程序設(shè)計任務(wù)要比原來更加簡單。別的，數(shù)據(jù)是獨立于程序的。這意味著用戶管理人員能夠增添數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)、改正庫中的現(xiàn)有數(shù)據(jù)或許從庫中刪除數(shù)據(jù)，這些其實不影響現(xiàn)有的程序，而在過去則需要測試和改正幾十個(有時幾百個)程序。自然，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)還有其余重要的長處，可是這些已高出本書的范圍。信息方面的利處。一個綜合資源共享數(shù)據(jù)庫能以有序的方式供給一種知足信息要求的構(gòu)造。實質(zhì)上，數(shù)據(jù)庫是能夠充分利用企業(yè)信息資源的獨一工具。因為數(shù)據(jù)庫和DBMS在產(chǎn)生報表方面供給了極大的靈巧性，所以，也給決議過程帶來了相同的靈巧性。4.DBMS軟件在支持聯(lián)機系統(tǒng)方面是特別有價值的。共享數(shù)據(jù)庫不單可供多個用戶存取而且還特別能反應(yīng)出數(shù)據(jù)的目前狀態(tài)。關(guān)于很多查問來說，實時性是很重點的。比如，某個經(jīng)原由于設(shè)施故障不得不封閉某個工作站，此時他有可能要查問其余工作站的狀態(tài)，并且利用獲取的信息來改變進(jìn)行中的工作路線。方法DBMS戰(zhàn)勝了傳統(tǒng)文件辦理的限制性。它依賴靈巧多變的數(shù)據(jù)構(gòu)造(將數(shù)據(jù)元及記錄相互聯(lián)系的方法)來做到這一點。鑒于不一樣數(shù)據(jù)構(gòu)造的DBMS之間差異很大。有三種設(shè)計DBMS軟件的方法數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言會議(CODASYL)設(shè)計并公布的鑒于網(wǎng)絡(luò)或叢形數(shù)據(jù)構(gòu)造的DBMS指南。2.IBM的信息管理系統(tǒng)(IBS)使用的一種層次構(gòu)造。某些近來設(shè)計的鑒于關(guān)系數(shù)據(jù)構(gòu)造的DBMS。上述的每一種方法是基本觀點和術(shù)語的差異都很大。所以，為了減少混雜和便于理解，以下的論述和議論只使用網(wǎng)絡(luò)方法。庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法我們經(jīng)過下邊的例子來說明數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和一種數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法的原理。觀察下述狀況。某圖書室保存了一個文件，該文件每一個記錄都包括了下述數(shù)據(jù)元：書名作者第一版社第一版社地點類型第一版年份圖書室館長希望在獲取決議信息方面有更多的靈巧性。而此刻文件不行能知足其要求。經(jīng)過與信息辦理人員互換建議以后，他們決定實現(xiàn)一個鑒于CODASYL的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。檢查現(xiàn)有文件發(fā)現(xiàn)某些數(shù)據(jù)重復(fù)出現(xiàn)。每本書(每一書名)都分別有一個記錄。于是，寫過幾本書的作者的名字在他寫的每本書的記錄中重復(fù)出現(xiàn)。在一個圖書室里可能有某第一版社第一版的數(shù)百本，甚至數(shù)千本書，可是在該文件的每本書的記錄中都重復(fù)地出現(xiàn)第一版社名和第一版社地點。建立數(shù)據(jù)庫的步驟設(shè)計數(shù)據(jù)庫的方法之一是使用主題辭一屬性矩陣作為辨別記錄和這些記錄之間關(guān)系的一個協(xié)助工具。以下各步驟描繪了這類設(shè)計數(shù)據(jù)庫的方法。第一步，在的主題辭一屬性矩陣的左側(cè)列出了邏輯主題辭。在本例中，這些主題辭是：書名、作者和第一版社。在矩陣的頂端列出了全部可能的屬性。屬性是供給與主題辭有關(guān)的信息的任一數(shù)據(jù)元。第二步：在屬性與主題辭之間的關(guān)系有一對一的，一對多的或許不存在關(guān)系。比如，一特定書名只有一個第一版社。所以在書名與第一版社之間存在一對一的關(guān)系。但是，一個書名能夠有幾個作者。因此，在書名與作者之間存在一對多的關(guān)系。用“｜”表示一對一關(guān)系，用“M”表示一對多關(guān)系，并且空白表示沒關(guān)系存在。第三步：數(shù)據(jù)庫記錄近似于傳統(tǒng)文件的記錄，它是有關(guān)數(shù)據(jù)元的會合。能夠?qū)⒂涗洀臄?shù)據(jù)庫中讀出來，也能夠?qū)⒂涗泴懙綌?shù)據(jù)庫中去。數(shù)據(jù)庫記錄也稱為節(jié)段。在這一步，用主題辭－屬性矩陣來表記記錄。這是經(jīng)過列出與每個主題辭一對一關(guān)系的屬性來實現(xiàn)的。往常，對應(yīng)每個主題都有一個記錄，“書名”記錄包括第一版社、第一版年份和類型，以下所示：第四步：數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程的下一步是成立記錄之間的關(guān)系。圖給出主題－屬性矩陣中指出的一對多的關(guān)系。第一版社與書名之間的一對多的關(guān)系是用兩個記錄之間的一條連線來指出的，該連線有一箭頭指向第一版社記錄。指向書名記錄的兩個箭頭表示每個第一版社能夠有一個以上的書名。這類第一版社－書名的組合稱之為一個系。其余的系是：書名—作者、作者—第一版社、作者—書名和第一版社—作者。多對多的關(guān)系(每一端都有兩個箭頭)在辦理時可能會惹起混雜，因此是不一樣意的。圖一個完好的網(wǎng)絡(luò)模型第五步：下一步消去冗余的屬性和系。記著，我們的目的是將作者、書名和第一版社記錄輸入到數(shù)據(jù)庫，而后經(jīng)由系成立的聯(lián)系從不一樣的記錄中檢索數(shù)據(jù)。所以，一定消去對此目的是冗余的那些系。在本例中，不言而喻作者—第一版社系或作者—書名系是冗余(重復(fù))的，因為作者與書名相般配的時機比它與第一版社般配的時機多，所以應(yīng)當(dāng)消去作者—第一版社系。圖給出了卻果模式。該模式是數(shù)據(jù)庫邏輯構(gòu)造的一種圖式表示。此刻圖書室館長能夠進(jìn)行以下的查問：①列出某作者寫的全部書的書名；②按字母次序列出由Pientice-Hall在1981年第一版的那些書的書名；③列出1987年以來起碼在三個第一版社第一版書的那些作者。該數(shù)據(jù)庫(正如所設(shè)計的那樣)很簡單實現(xiàn)上述查問及其余近似的查問。對圖書室原有文件來說，近似的查問不單要求辦理整個文件，并且可能還要辦理好幾遍。有時，還要求對文件進(jìn)行排序和歸并。假如圖書室館長在