数据库设计四种主要设计模式—
（一）主扩展模式
主扩展模式，通常用来将几个相似的对象的共有属性抽取出来，形成一个“公共属性表”；其余属性则分别形成“专有属性表”，且“公共属性表”与“专有属性表”都是“一对一”的关系。
“专有属性表”可以看作是对“公共属性表”的扩展，两者合在一起就是对一个特定对象的完整描述，故此得名“主扩展模式”。
举例如下（注：这个例子已经作了相当程度的简化，仅仅是用来帮助大家理解“主扩展模式”这个概念来使用的，请大家注意）。
假设某公司包括如下6种类型的工作人员：采购员、营销员、库房管理员、收银员、财务人员和咨询专家，采用主扩展模式进行设计，如下图所示。
无论哪种类型的工作人员，都要访问公司的办公软件，所以都有“登陆代码”和“登录密码”；并且作为一般属性，“姓名”、“性别”、“身份证号”、“入职时间”、“离职时间”等属性，都与个人所从事的工作岗位无关，所以可以抽取出来作为公共属性，创建“公司员工”表。
很显然，公司委派员工采购哪些商品是“采购员”的专有属性，这是由公司的实际业务特点决定的。换句话说，公司不可能把采购任务放到“营销员”身上，也不可能放到“库房管理员”身上，“采购商品”属性就是“采购员”的专用属性。
“采购员”表的主键与“公司员工”表的主键是相同的，包括字段名称和字段的实际取值；“采购员”表的主键同时是“公司员工”表主键的外键。在PDM图里可以看到“采购员”表中的“员工ID”字段后面有一个“
“公司员工”表是主表，“采购员”表是扩展表，二者是“一对一”的关系，两个表的字段合起来就是对“采购员”这个对象的完整说明。同理，“公司员工”表和其他5个表之间也都分别构成了“一对一”的关系。
对于主表来说，从表既可以没有记录，也可以有唯一一条记录来对主表进行扩展说明，这就是“主扩展模式”。
（二）主从模式
主从模式，是数据库设计模式中最常见、也是大家日常设计工作中用的最多的一种模式，它描述了两个表之间的主从关系，是典型的“一对多”关系。
举例如下（注：这个例子已经作了相当程度的简化，仅仅是用来帮助大家理解“主从模式”这个概念来使用的，请大家注意）。
比如论坛程序。一个论坛通常都会有若干“板块”，在每个板块里面，大家可以发布很多的新帖。这时候“板块”和“发帖”就是主从模式，主表是“板块”，从表是“发帖”，二者是“一对多”的关系。多个潜水员也可以对感兴趣的同一份发帖进行回复，以表达各自的意见，这时候，一个
“发帖”就有了多份“回复”，又构成了一个“主从模式”。
（三）名值模式
名值模式，通常用来描述在系统设计阶段不能完全确定属性的对象，这些对象的属性在系统运行时会有很大的变更，或者是多个对象之间的属性存在很大的差异。
举例如下（注：这个例子已经作了相当程度的简化，仅仅是用来帮助大家理解“名值模式”这个概念来使用的，请大家注意）。
1.使用名值模式进行设计时，如果对“其他属性”仅作浏览保存、不作其它任何特殊处理，则通常会设计一个“属性模板”表，该表的数据记录在系
统运行时动态维护。
系统运行时，如需维护“产品其他属性”，可先从“属性模板”中选择一个属性名称，然后填写“属性值”保存，系统会将对应的产品ID、属性模板ID及刚刚填写的“属性值”一起保存在“产品其他属性”里，这样就完成了相关设置。无论产品的其他属性需求发生怎样的变化、怎样增删改属性，都可以在运行时实现，而不必修改数据库设计和程序代码。（见下图）
2.使用名值模式进行设计时，如果对“其他属性”有特殊处理，比如统计汇总，那么这个属性名称需要在程序代码中作“硬编码”，即该属性名称需
要在程序代码中有所体现，此时可以在“产品其他属性”表中直接记录“属性名称”，不再需要“属性模板”表。
系统运行时，如需维护“产品其他属性”，程序直接列出“属性名称”，然后填写“属性值”保存，系统会将对应的产品ID、属性名称及刚刚填写的“属性值”一起保存在“产品其他属性”里，这样就完成了相关设置。以后如果需求发生变更，则只需修改相应的程序代码即可，不必修改数据库设计。（见下图）
（四）多对多模式
多对多模式，也是比较常见的一种数据库设计模式，它所描述的两个对象不分主次、地位对等、互为一对多的关系。对于A表来说，一条记录对应着B表的多条记录，反过来对于B表来说，一条记录也对应着A表的多条记录，这种情况就是“多对多模式”。
“多对多模式”需要在A表和B表之间有一个关联表，这个关联表也是“多对多模式”的核心所在。根据关联表是否有独立的业务处理需求，可将其划分为两种细分情况。
1.关联表有独立的业务处理需求。
举例如下（注：这个例子已经作了相当程度的简化，仅仅是用来帮助大家理解“多对多模式”这个概念来使用的，请大家注意）。
比如网上书店，通常都会有“书目信息”和“批发单”。一条“书目信息”面对不同的购买客户、可以存在多张“批发单”，反过来，一张“批发单”
也可以批发多条书目，这就是多对多模式。中间的“批发单明细”表就是两者的关联表，具备独立的业务处理需求，是一个业务实体对象，因此它具备一些特有的属性，比如针对每一条明细记录而言的“累计退货次数”、“累计退货数量”、“累计结算次数”、“累计结算数量”；由于批发单明细在数据产生后已经打印出纸质清单提供给客户，因此在“批发单明细”表里对纸质清单中打印的书目信息属性作了冗余（逆标准化），这样在将来即使修改了“书目信息”表中的属性，也不会影响跟客户核对批发单明细，不会影响未来的财务结算业务。
2.关联表没有独立的业务处理需求
举例如下（注：这个例子已经作了相当程度的简化，仅仅是用来帮助大家理解“多对多模式”这个概念来使用的，请大家注意）。
比如用户与角色之间的关系，一般系统在做权限控制方面的程序时都会涉及到“系统用户表”和“系统角色表”。一个用户可以从属于多个角色，反过来一个角色里面也可以包含多个用户，两者也是典型的“多对多关系”。其中的关联表“用户角色关联表”在绝大多数情况下都是仅仅用作表示用户与角色之间的关联关系，本身不具备独立的业务处理需求，所以也就没有什么特殊的属性。
1.数据库应用系统的设计步骤 按规范设计的方法可将数据库设计分为以下六个阶段 （1）需求分析; （2）概念结构设计; （3）逻辑结构设计; （4）数据库物理设计; （5）数据库实施; （6）数据库运行和维护。 2.需求分析 需求收集和分析是数据库应用系统设计的第一阶段。明确地把它作为数据库应用系统设计的第一步是十分重要的。这一阶段收集到的基础数据和一组数据流图（Data Flow Diaˉgram———DFD）是下一步设计概念结构的基础。概念结构对整个数据库设计具有深刻影响。而要设计好概念结构，就必须在需求分析阶段用系统的观点来考虑问题、收集和分析数据及其处理。如何分析和表达用户需求呢？在众多的分析方法中，结构化分析（Structured Analysis，简称SA方法）是一个简单实用的方法。SA方法用自顶向下、逐层分解的方式分析系统。用数据流图，数据字典描述系统。然后把一个处理功能的具体内容分解为若干子功能，每个子功能继续分解，直到把系统的工作过程表达清楚为止。在处理功能逐步分解的同时，它们所用的数据也逐级分解。形成若干层次的数据流图。数据流图表达了数据和处理过程的关系。处理过程的处理逻辑常常用判定表或判定树来描述。数据字典（Data Dictionary，简称DD）则是对系统中数据的详尽描述，是各类数据属性的清单。对数据库应用系统设计来讲，数据字典是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要结果。数据字典是各类数据描述的集合，它通常包括以下5个部分： （1）数据项，是数据最小单位。 （2）数据结构，是若干数据项有意义的集合。 （3）数据流，可以是数据项，也可以是数据结构。表示某一处理过程的输入输出。 （4）数据存储，处理过程中存取的数据。常常是手工凭证、手工文档或计算机文件。 （5）处理过程。
1、数据库简介： 数据库是专门开发数据管理的软件，或者说专门管理数据的软件就是数据库。 数据库存在的意义就是：减轻开发人员的负担。数据库是一个综合的软件，那么我们不需要队要进行2进制保存数据进行处理了，但是却是要与数据库产生交互，那么命令式SQL，有技巧的，数据库就是万物皆关系（面向对象，万物皆是对象）有所区别。 2、数据库的发展： 一开始的是层次化的数据与网状数据库，后来也发现使用确实很麻烦。 于是到了1970年EF.Cold博士（IBM公司的研究员）开创了关系性的数据库的先驱，发表了关系性数据库的论文，但是由于当时电脑硬件的局限性，大家觉得跑如此大的程序不值得。后来，Oracle（甲骨文）公司的创始人，拉里带领Oracle投入到关系型数据库的研发，并且得到了一个大客户—美国国防部。随即开始世界刮起了关系数据库的旋风，随后各个公司都纷纷推出自己的数据库系统。比如：IBM的DB2 ，还有风靡一时的DBS3。 但是随即出现不兼容的问题，由于最早的时候都没有进行没规范。所以到最后各个数据库巨头统一了操纵数据库的SQL（结构化Struct数据查询语言）变成了标准语言，而关系型数据库也俨然变成大家的宠儿，Oracle也从一个小公司，变成现在的数据库巨头，而我们的微软也推出了SQLServer。当然还有PHPer的最爱mySQL。但是mySQL被SUN，SUN 被Oracle收购，现在有免费版与收费专业版了。所以我们学习SQL语言的时候，先学共同点，再学特异性。各种数据库软件在使用上有一点区别。 3、数据库系统详解： 为适应数据处理的需要而发展起来的一种较为理想的数据处理的核心机构。计算机的高速处理能力和大容量存储器提供了实现数据管理自动化的条件。 数据库系统一般由4个部分组成： 数据库，即存储在磁带、磁盘、光盘或其他外存介质上、按一定结构组织在一起的相关数据的集合。（个体） 数据库管理系统（DBMS）。一组能完成描述、管理、维护子数据库的程序系统。它按照一种公用的和可控制的方法完成插入新数据、修改和检索原有数据的操作。 数据库管理员（DBA）。 用户和应用程序。（微软的称作SSMS） 4、数据库系统的基本要求是： 1、能够保证数据的独立性。数据和程序相互独立有利于加快软件开发速度，节省开发费用。 2、冗余数据少，数据共享程度高。 3、系统的用户接口简单，用户容易掌握，使用方便。 4、能够确保系统运行可靠，出现故障时能迅速排除，能够保护数据不受非受权者访问或破坏，能够防止错误数据的产生，一旦产生也能及时发现。 5、有重新组织数据的能力，能改变数据的存储结构或数据存储位置，以适应用户操作特性的变化，改善由于频繁插入、删除操作造成的数据组织零乱和时空性能变坏的状况。 6、具有可修改性和可扩充性、可维护性。 7、能够充分描述数据间的内在联系。 5、数据库（Database）: 由众多的数据、数据表、约束、存储过程、函数、视图、索引构成的一个数据存储与交互单元，是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。 6、数据表（table）: 数据表，实际上是一个二维表。一般是围绕一个事务、动作记录，或者是一个信息主题作为一个数据表。数据表由行与列构成。 7、列（column、field）: 列，其实就是字段。也是决定了信息的基本单元。列，包含有数据类型的设定。 8、行（row、record）： 行，实际上就是一条基本信息。一行包含了多列数据的存储的信息。所以一行也有一条记录之称。 9、行业（trade） 一个行业一种需求，没一个需求每一种数据库的设计模式与思想。每个行业的数据设计的重点都是不同的。侧重查询（要求低范式）还是操作（要求搞范式）就是自己选择的问题了。 10、索引（index） 索引是一个单独的、物理的数据库结构，它是某个表中一列或若干列值的集合和相应的指向表中物理标识这些值的数据页的逻辑指针清单。索引其实就是一个B+树，但是这个索引是N^n层数次方的。目的就是在数据库中划分出一定的区域优化查询。可以提升大量数据的查询速度。索引一般可以分为：基于字段优化查询速度的普通索引、唯一性索引、主键索引、全文索引、单列与多列索引。现在由于数据库系统的不断升级，我们只要设定索引就可以了，不需要特殊的维护。而且数据在查询的时候也会根据查询适当地选择是利用索引查询，还是仅仅是表查询。由于数据库系统的发展，系统内部已经自动帮我们完成对索引的维护。但是在设计的时候要考虑到索引的损耗问题。数据库DB就像是一个字典，索引就是根据指定字段制成的快速指向。由于只是指向数据对象标识，真正的数据是存储在DB中，所以查询速度极快。但是额外的内存与硬盘花销也是一个需要考虑的问题。比如：增加、删除、修改时数据库都要对索引进行维护，但是这样也是为了最后查询的效率的提升，特别适合W行级别的数据查询。而索引可以分为：隐式索引（针对单个字段）、唯一索引（唯一约束）、函数索引（函数（字段））、聚簇索引（主键）、组合索引（最多16个field）与全文索引（text）。一般索引会占用原数据库大小的20%。 11、视图（view） 固化的子查询，将一个子查询起了一个固化的名字，保存在数据库中，方便以后的使用。其实调用大量的Join来进行一个查询一般也是用视图。视图与索引都是为了优化查询的速度与语句。视图是优化语句，索引是优化单查速度。一般是DBA来设定数据库的视图，封装内部数据库的数据关系，范式修改数据容易了，视图让我们查询复杂关系的数据变得容易。 12、触发器（trigger） 触发器（trigger）是个特殊的存储过程，它的执行不是由程序调用，也不是手工启动，而是由个事件来触发，比如当对一个表进行操作（insert，delete，update）时就会激活它执行。触发器经常用于加强数据的完整性约束和业务规则等。触发器可以从DBA_TRIGGERS ，USER_TRIGGERS 数据字典中查到。 13、SQLServer数据类型详解
数据库原理之关系数据库模式设计课后习题及答案4.1名词解释 (1)函数依赖：FD(function dependency)，设关于系模式R(U)，X，Y是U子集，r是R 任一详细关系，如果对r任意两个元组t1,t2,由t1[X]=t2[X]导致t1[Y]=t2[Y]，则称X函数决定Y,或Y函数依赖于X，记为X→Y。X→Y为模式R一种函数依赖。 (2) 函数依赖逻辑蕴涵：设F是关系模式R一种函数依赖集，X，Y是R属性子集，如果从F中函数依赖可以推出X→Y，则称F逻辑蕴涵X→Y,记为F|=X→Y。 (3) 某些函数依赖：即局部依赖，对于一种函数依赖W→A，如果存在X W(X包括于W)有X→A成立，那么称W→A是局部依赖，否则称W→A为完全依赖。 (4)完全函数依赖：见上。 (5) 传递依赖：在关系模式中，如果Y→X，X→A，且X Y（X不决定Y），A X （A不属于X）,那么称Y→A是传递依赖。 (6) 函数依赖集F闭包F+：被逻辑蕴涵函数依赖全体构成集合，称为F闭包(closure),记为F+。 (7) 1NF：第一范式。如果关系模式R所有属性值域中每一种值都是不可再分解值，则称R是属于第一范式模式。如果某个数据库模式都是第一范式，则称该数据库存模式属于第一范式数据库模式。第一范式模式规定属性值不可再分裂成更小某些，即属性项不能是属性组合和组属性构成。 (8) 2NF：第二范式。如果关系模式R为第一范式，并且R中每一种非主属性完全函数依赖于R某个候选键，则称是第二范式模式；如果某个数据库模式中每个关系模式都是第二范式，则称该数据库模式属于第二范式数据库模式。(注：如果A是关系模式R候选键一种属性，则称A是R主属性，否则称A是R非主属性。) (9)3NF：第三范式。如果关系模式R是第二范式，且每个非主属性都不传递依赖于R 候选键，则称R是第三范式模式。如果某个数据库模式中每个关系模式都是第三范式，
数据库设计说明书 1. 引言 1.1 编写目的 阐明编写本数据库设计说明书的目的，指出读者对象。 1.2 项目背景 列出本项目的委托单位、开发单位和主管部门，说明该数据库系统与其他系统的关系。 1.3 定义 列出本文档中所用到的专门术语的定义和缩写词的原意。 1.4 参考资料 列出有关资料的作者、标题、编号、发表日期、出版单位或资料来源。包括本项目经核准的计划任务书、合同或上级机关的批文，项目开发计划，需求规格说明书，本文档需要引用的论文、著作，需要采用的标准、规范。 2. 外部设计 2.1 标识 列出用于标识该数据库的编码、名称、标识符或标号，并给出附加的描述性信息。如果该数据库是在实验中的或是暂时性的，则要说明其暂时性和有效期。 2.2 约定 叙述使用该数据库所必须了解的建立标号、标识的有关约定。例如用于标识库内各个文卷、记录、数据项的命名约定等。
2.3 使用该数据库的软件 列出将要使用或访问该数据库的所有软件。 2.4 支撑软件 叙述与此数据库有关的支撑软件，如数据库管理系统、存储定位程序等。概要说明这些支撑软件的名称、功能及为使用这些支撑软件所需的操作命令。列出这些支撑软件的有关资料。 2.5 专门说明 为此数据库的生成、测试、操作和维护的相关人员提供专门的说明。 3. 结构设计 3.1 概念结构设计 说明数据库的用户视图，即反映现实世界中的实体、属性和它们之间关系的原始数据形式，包括各数据项、记录、文卷的标识符、定义、类型、度量单位和值域。可使用ER图。 3.2 逻辑结构设计 说明把上述原始数据进行分解、合并后重新组织起来的数据库全局逻辑结构，包括记录、段的编排，记录、段之间的关系及存取方法等，形成本数据库的管理员视图。 3.3 物理结构设计 建立系统程序员视图，包括： (1) 数据在内存中的安排，包括索引区、缓冲区的设计。 (2) 所使用的外存设备及外存之间的组织，包括索引区、数据块的组织 与划分。 (3) 访问数据的方式方法。
数据库的设计理论 第一节，关系模式的设计问题 一概念： 1. 关系模型：用二维表来表示实体集，用外键来表示实体间的联系，这样的数据模型，叫做关系数据模型。 关系模型包含内涵和外延两个方面： 外延：就是关系或实例、或当前值。它与时间有关，随时间的变化而变化。（主要是由于元组的插入、删除、修改等操作引起的） 内涵：内涵是与时间独立的，它包括关系属性、以及域的一些定义和说明。还有数据的各种完整性约束。 数据的完整性约束分为静态约束和动态约束。 静态约束包括数据之间的联系（称为数据依赖），主键的设计和各种限制。 动态约束主要定义如插入、删除和修改等操作的影响。 通常我们称内涵为关系模式。 2. 关系模式：是对一个关系的描述，二维表的表头那一行称为关系模式，又称为表的框架或记录类型。 关系模式的定义包括：模式名、属性名、值域名和模式的主键。关系模式仅仅是对数据特征的描述。 关系模式的一般形式为R ( U , D , DOM , F ) R 是关系名。 U 是全部属性的集合。 D 是属性域的集合。 DOM 是U 和D 之间的映射关系，关系运算的安全限制。 F 是属性间的各种约束关系，也称为数据依赖。
关系模式可以表示为： 关系模式（属性名1，属性名2 ，……，属性名n ） 示例：学生（学号，姓名，年龄，性别，籍贯）。 当且仅当U 上的一个关系r 满足 F 时，r 就称为关系模式R（U，F）上的一个关系，R是关系的型，r 是关系的值，每个值称为R 的一个关系。 关系数据库模式： 一个数据库是由多个关系构成的。 一个关系数据库对应多个不同的关系模式，关系数据库模式是一个数据库中所有的关系模式的集合。它规定了数据库的全局逻辑结构。 关系数据库模式可以表示为： S = { Ri < Ui , Di , DOM , Fi > | i = 1,2,…, n } 3. 关系子模式 关系子模式是用户所用到的那部分数据的描述。 外模式是关系子模式的集合。 4. 存储模式 存储模式及内模式。 关系数据库理论的主要内容： （1）数据依赖。数据依赖起着核心的作用。 （2）范式。 （3）模式的设计方法。 如何设计一个合理的数据库模式： （1）与实际问题相结合。 泛关系模式：把现实问题的所有属性组成一个关系模式 泛关系：泛关系模式的实例称为泛关系。 泛关系模式中存在的问题： a 数据冗余 b 更新异常， c 插入异常 d 删除异常。
数据库管理系统的设计与实现 1.DBMS的目标 （1）用户界面友好对一个实用DBMS来说，用户界面的质量直接影响其生命力。DBMS的用户接口应面向应用，采用适合最终用户的交互式、表格式、菜单式、窗口式等界面形式，以方便使用和保持灵活性。一般地说，用户界面应具有可靠性、简单性、灵活性和立即反馈等特性。 （2）功能完备DBMS功能随系统的规模的大小而异。大型DBMS功能齐全，小型DBMS功能弱一些。DBMS主要功能包括数据定义、数据库数据存取、事务控制、数据库组织和存储管理、数据库安全保护等等。我们在下面讨论这些功能的内容。 （3）效率高系统效率包括三个方面:一是计算机系统内部资源的使用效率。能充分利用资源（包括存储空间、设备、CPU等），并注意使各种资源负载均衡以提高整个系统的效率，二是DBMS本身的运行效率。三是用户的生产率。这是指用户学习、使用DBMS和在DBMS基础上开发的应用系统的效率。 2.DBMS的基本功能 （1）数据库定义对数据库的结构进行描述，包括外模式、模式、内模式的定义;数据库完整性的定义;安全保密定义（如用户口令、级别、存取权限）;存取路径（如索引）的定义。这些定义存储在数据
字典（亦称为系统目录）中，是DBMS运行的基本依据。为此，提供数据定义语言DDL。 （2）数据存取提供用户对数据的操纵功能，实现对数据库数据的检索、插入、修改和删除。一个好的DBMS应该提供功能强易学易用的数据操纵语言（DML）、方便的操作方式和较高的数据存取效率。DML有两类:一类是宿主型语言，一类是自含型语言。前者的语句不能独立使用而必须嵌入某种主语言，如C语言、COBOL语言中使用。而后者可以独立使用，通常以供终端用户交互使用和批处理方式两种形式使用。 （3）数据库运行管理这是指DBMS运行控制、管理功能。包括多用户环境下的并发控制、安全性检查和存取权限控制、完整性检查和执行、数据加密、运行日志的组织管理、事务的管理和自动恢复（保证事务的正确性），这些功能保证了数据库系统的正常运行。 （4）数据组织、存储和管理DBMS要分门别类地组织、存储各类数据，包括数据字典（亦称系统目录）、用户数据、存取路径等等。要确定以何种文件结构和存取方式在存储级上组织这些数据，如何实现数据之间的联系。数据组织和存储的基本目标是提高存储空间利用率，选择合适的存取方法确保较高存取（如随机查找、顺序查找、增、删、改）效率。 （5）数据库的建立和维护包括数据库的初始建立、数据的转换、数据库的转储和恢复、数据库的重组织和重构造以及有性能监测分析等功能。
数据库设计方法、规范与技巧 一、数据库设计过程 数据库技术是信息资源管理最有效的手段。数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，有效存储数据，满足用户信息要求和处理要求。 数据库设计中需求分析阶段综合各个用户的应用需求（现实世界的需求），在概念设计阶段形成独立于机器特点、独立于各个DBMS产品的概念模式（信息世界模型），用E-R图来描述。在逻辑设计阶段将E-R图转换成具体的数据库产品支持的数据模型如关系模型，形成数据库逻辑模式。然后根据用户处理的要求，安全性的考虑，在基本表的基础上再建立必要的视图（VIEW）形成数据的外模式。在物理设计阶段根据DBMS特点和处理的需要，进行物理存储安排，设计索引，形成数据库内模式。 1. 需求分析阶段 需求收集和分析，结果得到数据字典描述的数据需求（和数据流图描述的处理需求）。 需求分析的重点是调查、收集与分析用户在数据管理中的信息要求、处理要求、安全性与完整性要求。 需求分析的方法：调查组织机构情况、调查各部门的业务活动情况、协助用户明确对新系统的各种要求、确定新系统的边界。 常用的调查方法有：跟班作业、开调查会、请专人介绍、询问、设计调查表请用户填写、查阅记录。 分析和表达用户需求的方法主要包括自顶向下和自底向上两类方法。自顶向下的结构化分析方法（Structured Analysis，简称SA方法）从最上层的系统组织机构入手，采用逐层分解的方式分析系统，并把每一层用数据流图和数据字典描述。 数据流图表达了数据和处理过程的关系。系统中的数据则借助数据字典（Data Dictionary，简称DD）来描述。 数据字典是各类数据描述的集合，它是关于数据库中数据的描述，即元数据，而不是数据本身。数据字典通常包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程五个部分(至少应该包含每个字段的数据类型和在每个表内的主外键)。 数据项描述＝｛数据项名，数据项含义说明，别名，数据类型，长度， 取值范围，取值含义，与其他数据项的逻辑关系｝ 数据结构描述＝｛数据结构名，含义说明，组成:｛数据项或数据结构｝｝ 数据流描述＝｛数据流名，说明，数据流来源，数据流去向， 组成:｛数据结构｝，平均流量，高峰期流量｝ 数据存储描述＝｛数据存储名，说明，编号，流入的数据流，流出的数据流， 组成:｛数据结构｝，数据量，存取方式｝ 处理过程描述＝｛处理过程名，说明，输入:｛数据流｝，输出:｛数据流｝, 处理:｛简要说明｝｝ 2. 概念结构设计阶段 通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型，可以用E-R图表示。概念模型用于信息世界的建模。概念模型不依赖于某一个DBMS支持的数据模型。概念模型可以转换为计算机上某一DBMS支持的特定数据模型。 概念模型特点： (1) 具有较强的语义表达能力，能够方便、直接地表达应用中的各种语义知识。 (2) 应该简单、清晰、易于用户理解，是用户与数据库设计人员之间进行交流的语言。 概念模型设计的一种常用方法为IDEF1X方法，它就是把实体-联系方法应用到语义数据模型中的一种语义模型化技术，用于建立系统信息模型。 使用IDEF1X方法创建E-R模型的步骤如下所示: 2.1 第零步——初始化工程
——货存控制系统 6.1数据库设计概述 ㈠数据库设计的概念：数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足各种用户的应用需求(信息要求和处理要求)。在数据库领域内，常常把使用数据库的各类系统统称为数据库应用系统。 ㈡数据库设计的特点 1、数据库建设是硬件、软件和干件的结合：三分技术、七分管理、十二分基础数据，技术与管理的界面称之为干件。 2、数据库设计过程是结构设计和行为设计的密切结合：结构设计是设计数据库结构，行为设计是设计应用程序、事务处理等。 ㈢数据库设计的方法 1、手工试凑法：设计质量与设计人员的经验和水平有直接关系，缺乏科学理论和工程方法的支持，工程质量难保证。 2、规范设计法：基本思想是过程迭代和逐步求精。 ㈣数据库设计的基本步骤 准备工作：选定参加设计的人员。 ⑴分析员：数据库设计的核心人员，自始至终参与数据库设计，其水平决定了数据库系统的质量。
⑵用户：主要参加需求分析和数据库的运行维护，用户的积极参与将加速数据库设计，提高数据库设计的质量。 ⑶程序员：在系统实施阶段参与进来，负责编制程序。 ⑷操作员：在系统实施阶段参与进来，准备软硬件环境。 ㈤数据库设计的过程(六个阶段) 1、需求分析阶段： 准确了解与分析用户需求(包括数据与处理)，是整个设计过程的基础，是最困难、最耗费时间的一步。 2、概念结构设计阶段： 整个数据库设计的关键，通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型 3、逻辑结构设计阶段： 将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型，并对其进行优化。 4、数据库物理设计阶段： 为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构(包括存储结构和存取方法)。 5、数据库实施阶段： 运用DBMS提供的数据语言、工具及宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库、编制与调试应用程序、组织数据入库并进行试运行。 6、数据库运行和维护阶段： 数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行，在运行过程中不断对其进行评价、调整与修改。 设计一个数据库应用系统往往是上述六个阶段的不断反复。 ㈥数据库设计各阶段的模式形成： 1、需求分析阶段：综合各个用户的应用需求。 2、概念设计阶段：形成独立于机器特点，独立于各个DBMS产品的概念模式(E-R图)。 3、逻辑设计阶段：首先将E-R图转换成具体DBMS支持的数据模型，如关系模型，形成数据库逻辑模式；然后根据用户处理的要求、安全性的考虑，在基本表的基础上再建立必要的视图(View)，形成数据的外模式。 4、物理设计阶段：根据DBMS特点和处理需要，进行物理存储安排，建立索引，形成数据库内模式。
××××学院 ××专业数据库设计报告 题目：数据库设计说明书
目录 一、需求分析 (2) 二、概念设计 (3) 三、逻辑结构设计................................................................ 4-12 3-1表设计 ...................................................................... 4-7 3-2建表语句................................................................. 7-12 3-3关系图 .. (13) 四、数据导入 ............................................................... 13-14 五、数据库应用 (13) 5-1登陆模块 (14) 5-2排课模块 (14) 5-3选课模块 (14) 5-4信息查询模块 (14) 5-5功能结构图 (14) 六、总结 (15)
一、需求分析 本数据库为教务管理系统，主要是针对学校教学管理方面而设计的。学校教务处因为工作需要，必须对每个班的信息，学生的信息，教师的信息，专业信息有一定的了解，并以此为基础来安排课程。安排课程必须根据学校的软硬件设施来安排，所以要考虑到每门课程的上课时间、地点、人数，避免上课地点的冲突，还要安排特定的老师上课。学期结束后，还要记录学生的分数，以此作为下个学期的教学安排依据。 根据上述的初始条件和对本学校的调研考察，设计一个教务管理的数据库：记录教师和学生的基本信息，选课，课程安排等信息，方便老师,同学等用户对数据库的查询，修改等操作。尽量使数据库高效，存储简单。 以下为所附数据流图：
北邮数据库实验四数据 库模式的设计 Revised by Chen Zhen in 2021
北京邮电大学 实验报告 课程名称数据库 实验名称数据库模式的设计班级 姓名 学号 指导老师 成绩_________ 实验
.1.实验目的 1．了解E-R图的基本概念和根据数据需求描述抽象出E-R图并将其转换为数据库逻辑模式进而实现数据库中的表和视图。 2．通过进行数据库表的建立操作，熟悉并掌握Power designer数据库表的建立方法，理解关系数据库表的结构，巩固SQL标准中关于数据库表的建立语句。 3．通过对Power designer中建立、维护视图的实验，熟悉Power designe中对视图的操作方法和途径，理解和掌握视图的概念。 .2.实验内容 1 针对以下需求信息，尽可能全面地给出各个实体的属性和实体之间的系。 在线考试系统需求信息如下： 在线考试系统是关于一门课程的授课教师安排自己的学生在线参加各种考试的应 用，如果阶段性考试，期中考试和期末考试等。在线考试系统要求有用户的登录和登出。在线考试系统主要包括用户管理、试题管理、试卷管理和考试管理功能。需要实现教师输入试题，从试题生成试卷；学生参加考试获取试卷，提交答案和给出考试成绩等主要逻辑功能。 系统的用户包括教师、学生角色，一个用户有且只有一种角色。 鉴于在线考试的客观条件限制，试题完全采用单项选择形式。试题有所属知识点、内容、分值、备选答案和唯一正确答案等属性组成。课程的知识点是确定的，可以扩展，一道试题只能考察一个知识点。
教师录入各种试题构成题库，并根据考察的知识点不同生成试卷，相同知识点的试题只能在一张试卷中出现一次，试卷由试卷标题和一定数量（即知识点的数量）的试题组成。试卷生成后，教师指定某次考试使用的试卷，学生参加考试使用统一的试卷，考试信息还包含考试标题、任教老师、考试时间。 学生登录后，可以参加考试并在提交答案后立刻得到自己的考试成绩，也可以查看自己的考试历史记录。教师登录后可以查看学生的成绩。 ?2将E-R图输入Power Designer形成概念模型 ? 3 使用Power Designe将输入的E-R图转换成数据库物理模型 ? 4 使用Power Designe将输入的数据库物理模型转化为生成数据库中的表和视图的脚 本 ? 5 执行SQl脚本，生成表和视图 ? 6 成功后，查看生成的表和视图的情况 .3.实验环境 普通PC、Windows系列操作系统、IBM DB2 数据库管理系统 .4.实验步骤、结果与分析 1)五个实体： 用户： 用户ID( UserID )、用户名(UserName)、角色(Role)、密码(Password). 试题库(ItemBank): 题目代码(ItemID)、题目内容(Icontent)、分数(Iscore)、选项(Ioption)、正确答案(Ianswer)、知识点代码(PointID)(froeign). 知识点(KonwledgePoint): 知识点代码(PointID)、知识点内容(Pcontent)、知识点学科(Psubject). 试卷(Paper):
《数据库原理》课程设计论文 院（系、部）名称： 专业名称： 学生姓名： 学生学号： 指导教师：
系统简介 开发目的和任务 客户信息是个人，机关，企事业等进行业务联系所必需而频繁使用的信息资料，在许多大型应用系统中都有客户信息管理工具，它是企业单位现代化管理的一个重要的组成部分。本系统的任务是制作一个简单，实用的通讯薄，既可以单独使用，也可以作为其他大型应用系统的一个组成部分来使用。 1．系统功能 (1) 总体功能要求 本系统将介绍如何让在Visual FoxPro 6.0开发环境下快速开发数据库和数据表的方法,并在此基础上建立一个表单,通过表单的运行,可以初步体会到什么是程序,什么是数据库应用程序,数据库应用程序是如何进行编辑,修改,增加,删除,查询和退出的. (2) 客户信息管理系统的基本功能 1)登录:本功能主要是为了防止非操作人员对系统随意更改. 2)主界面:为用户提供了一个友好的界面,是维护,查询模块间相互切换的桥梁. 3)维护:本功能模块主要实现数据的浏览,添加,删除,退出等功能. 4)查询:本功能模块主要实现按姓名,职务,出生日期等查询功能. 2. 系统的特点 (1) 数据库设计的考虑 本系统的信息两不太大,因此只涉及一个库,一个表.库名为通讯
录.DBC表名为通讯录.DBF. (2) 提高系统集成化的考虑 为了是系统短小精悍,并最大限度的提高系统设计的效率,在设计中较多的应用了Visual FoxPro 提供的“选项卡”控件和容器控件.除此之外,还采用了页框控件,其目的是在一个窗口上尽可能多的扩展应用空间,容纳最多的信息量. (3)提高可操作性的考虑 由于使用本系统的人员不一定熟悉计算机基本操作,因此要求系统的操作应尽量简单,本系统在设计时已考虑到这一点,尽可能少的使用键盘的地方,要保证用起来“顺手”. 3. 开发工具与运行环境 (1) 开发工具. VFP6.0 为集成开发环境提供了项目管理器,设计器,生成器和向导机制等,使其成为强有力的数据库开发工具. 1)项目管理器. 2)设计器. 3)生成器. 4)向导. (2)运行环境 硬件环境: PⅡ350MHz以上处理器,16MB以上内存,一般需240MB 硬盘空间. 软件环境:Windows 95及以上的操作系统支持.
数据库设计说明书-完整版
目录 第一章引言 (1) 1.1编写目的 1 1.2背景 1 1.3参考资料 2 第二章外部设计 (3) 2.1标识符和状态 3 2.2命名约定 3 2.3设计约定 3 第三章结构设计 (4) 3.1概念结构设计 4 3.1.1实体和属性的定义 4 3.1.2设计局部ER模式
13 3.1.3设计全局ER模式 20 3.2逻辑结构设计 21 3.2.1模式 21 3.2.2外模式 32 3.3物理结构设计 32 第四章运用设计 (34) 4.1数据字典设计 34 4.2安全保密设计 34 4.3数据库实施 34 4.3.1创建数据库 34 4.3.2创建表 34
第一章引言 1.1编写目的 1、本数据库设计说明书是关于寝室管理系统数据库设计，主要包括数据逻辑结构设计、数据字典以及运行环境、安全设计等。 2、本数据库设计说明书读者：用户、系统设计人员、系统测试人员、系统维护 人员。 3、本数据库设计说明书是根据系统需求分析设计所编写的。 4、本系统说明书为开发软件提供了一定基础。 1.2背景 随着科学技术的不断提高，计算机科学日渐成熟，其强大的功能已为人们深刻认识，它已经进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用，然而在计算机应用普及以前我国大部分高校的学生信息管理仅靠人工进行管理和操作，这种管理方式存在着许多缺点，如：效率低，密保性差，另外时间一长，将产生大量的文件和数据，其中有些是冗余或者针对同一目的的数据不相吻合，这对于查找、更新和维护文件等管理工作带来了不少困难，同时也跟不上信息时代高速、快捷的要求，严重影响了消息的传播速度。然而现今学校的规模不断扩大，学生数量急剧增加，有关学生的各种信息也成倍增长，人工管理信息的缺点日渐突出，面对庞大的学生信息量，如何利用现代信息技术使其拥有快捷、高效的适应能力已成为当务之急。正因为如此，学生宿舍管理系统成为了学生管理不可缺少的部分，它的内容对于学校的管理者来说都至关重要，所以学生宿舍管理系统应该能
数据库设计的基本步骤 一、数据库设计的生存期 按照规范设计的方法，考虑到数据库及其应用系统开发的全过程，将数据库设计分为六个阶段。如下图。 ①需求分析 需求收集和分析，得到用数据字典描述的数据需求，用数据流图描述的处理需求。 ②概念结构设计 对需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型（用E-R图表示）。 ③逻辑结构设计 将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型（例如关系模型），并对其 进行优化。 ④物理结构设计 为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）。 ⑤数据库实施
运用DBMS提供的数据语言（例如SQL）及其宿主语言（例如C），根据逻 辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。 ⑥数据库运行和维护 数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改。 说明：设计一个完善的数据库应用系统是不可能一蹴而就的，它往往是上述六个阶段的不断反复。 二、数据库设计阶段的内容 设计步骤既是数据库设计的过程，也包括了数据库应用系统的设计过程。下面针对各阶段的设计内容给出各阶段的设计描述。如下图。 三、数据库设计阶段的模式 数据库结构设计的不同阶段形成数据库的各级模式，如下图。 需求分析阶段：综合各个用户的应用需求；
概念设计阶段：形成独立于机器特点，独立于各个DBMS产品的概念模式，即E-R图； 逻辑设计阶段：将E-R图转换成具体的数据库产品支持的数据模型，如关 系模型，形成数据库逻辑模式；然后根据用户处理的要求、安全性的考虑，在基本表的基础上再建立必要的视图，形成数据的外模式； 物理设计阶段：根据DBMS特点和处理的需要，进行物理存储安排，建立索引，形成数据库内模式。
数据库设计基础习题及答案 1.在数据库中，数据模型包括数据结构、数据操作和（）。A A）数据约束 B）数据类型 C）关系运算 D）查询 3.有两个关系R和T如下： 则由关系R得到关系T的操作是（）。A A）投影 B）交 C）选择 D）并 5.若实体A和B是一对一的联系，实体B和C是多对一的联系，则实体A和C的联系是（）。A A）多对一 B）一对多 C）一对一 D）多对多
6.有三个关系R、S和T如下： 则由关系R和S得到关系T的操作是（）。A A）自然连接 7.当数据库中数据总体逻辑结构发生变化，而应用程序不受影响，称为数据的（）。A A）逻辑独立性 B）物理独立性 C）应用独立性 D）以上都不对 9.有三个关系R、S和T如下： 则由关系R和S得到关系T的操作是（）。A
A）并 B）投影 C）交 D）选择 11.运动会中一个运动项目可以有多名运动员参加，一个运动员可以参加多个项目。则实体项目和运动员之间的联系是（）。A A）多对多 B）一对多 C）多对一 D）一对一 12.有三个关系R、S和T如下： 则由关系R和S得到关系T的操作是（）。B A）选择 13.下面对软件测试描述错误的是（）。B A）严格执行测试计划，排除测试的随意性 B）随机地选取测试数据 C）软件测试的目的是发现错误 D）软件测试是保证软件质量的重要手段
15.某个工厂有若干个仓库，每个仓库存放有不同的零件，相同零件可能放在不同的仓库中。则实体仓库和零件间的联系是（）。A A）多对多 B）一对多 C）多对一 D）一对一 16.有三个关系R、S和T如下： 则由关系R和S得到关系T的操作是（）。A A）交 17.设数据集合为D={ 1,3,5,7,9 }，D上的关系为R，下列数据结构B=（D，R）中为非线性结构的是（）。D A）R={ (5,1), (7,9), (1,7), (9,3) } B）R={ (9,7), (1,3), (7,1), (3,5) } C）R={ (1,9), (9,7), (7,5), (5,3) } D）R={ (1,3), (3,5), (5,9) } 19.大学下面有若干学院，每个学院有一名院长（不可兼任），则实体学院和院长的联系是（）。A A）一对一 B）一对多 C）多对一 D）多对多 20.大学生学籍管理系统中有关系模式 S(S#,Sn,Sg,Sd,Sa)，其中属性S#、Sn、Sg、Sd、Sa 分别是学生学号、姓名、性别、系别和年龄，关键字是S#。检索全部大于20岁男生姓名的表达式为（）。A
四川省山桐子能源科技有限责任公司 数 据库设计说明书 2013-5-20 第六小组成员 数据库设计说明书 1 引言 1.1 目的 为了有效指导山桐子能源网站系统数据库的设计，特设计此概要设计说明该网站数据库所含有的各数据表及其机构，以作为系统开发实现的依据，本说明书主要阅读对象为业主方、承建方、监理方相关技术人员和项目责任人。 1.2 背景 说明： a．数据库名称shantz 开发软件sql2005 b．任务提出者：山桐子科技能源有限责任公司 c．目负责人：张林鹏 d．者：赵霞、杨露、陈齐瑜、冯明华、张林鹏、胡芸儿 本系统将使用sql server 2005作为数据库存储系统，sql server 2000企业版将由山桐子公司自行购买。 1.3 定义 该文档也需要将本文档中所涉及的所有术语、缩略语进行详细的定义。还有一种可简明的做法，就是维护在一个项目词汇表中，这样就可以避免在每个文档中都重复很多内容。 id编号，u_name 名称，u_pwd 密码, u_realname 确认密码，u_papert 证件，u_address 家庭住址，u_phone 电话号码，u_news 新闻, 1.4 参考资料 a．山桐子网站设计项目分析会议记录。 b．《桐子网站需求分析说明书》 c．国家标准《数据库设计说明书（gb8567----88）》 2 外部设计 2.1 标识符和状态 要求：详细说明用于唯一地标识该数据库的代码、名称或标识符，附加的描述性信息亦要给出。若该数据库属于尚在实验中、尚在测试中或是暂时使用的，则要说明这一特点及其有效时间范围。 1)数据库标示符：shuantongzi 用户名：admin 密码：123 权限：全部有效时间：开发阶段 说明：系统正式发布后，可能更改数据库用户/密码，请在统一位置编写数据库连接字符串，在发行前请予以改正。 2) 数据库标示符：hyzc 用户名：user 密码：456 权限：会员有效时间：开发阶段 说明：系统正式发布后，可能更改数据库用户/密码，请在统一位置编写数据库连接字符串，在发行前请予以改正。 2.2 使用它的程序 dreamweaver8、https://www.doczj.com/doc/4d9736880.html,、sql 2005、ps、 2.3 约定 (1) 字符集采用 utf-8，请注意字符的转换。 (2) 所有数据表第一个字段都是系统内部使用主键列，自增字段，不可空，名称为：id，确保不把此字段暴露给最终用户。 (3) 除特别说明外，所有字符串字段都采用varchar(50) 类型，(无论汉字还是英文，都算一个字符）。 (4) 除特别说明外，所有小数的字段都采用 decimal(13,3) 的形式表达。 (5) 除特别说明外，所有日期格式都采用 date 格式，无时间值。 (6) 除特别说明外，所有整形都采用int 格式。 (7) 除特别说明外，所有字段默认都设置为 null 。 2.4 支持软件
关系数据库的模式设计 本章的理论性较强，学习时有无从下手的感觉，在学习时应多加思考，从概念出发去理解理论，前后的理论有较强的联系，因此要逐个理解，但对于理论的证明等内容则不必深究，本章重点是函数依赖，无损联接、保持依赖和范式的概念。 一、关系模式的设计问题（识记） 关系数据库是以关系模型为基础的数据库，它利用关系来描述现实世界。一个关系既可以用来描述一个实体及其属性，也可以用来描述实体间的联系。关系实质上就是一张二维表，表的行称为元组，列称为属性 . 关系模式是用来定义关系的，这里的关系模式我们可以简单地理解为一个表的结构，一个关系数据库包含一组关系，也就是包含一组二维表，这些二维表结构体的集合就构成数据库的模式（也可以理解为数据库的结构）。 关系数据库设计理论包括三个方面内容：数据依赖、范式、模式设计方法。核心内容是数据依赖。 泛关系模式：把现实问题的所有属性组成一个关系模式R（U），这个关系模式就称为泛关系模式。 数据库模式：把泛关系模式用一组关系模式的集合ρ来表示时，这个ρ就是数据库模式。 下面我们总结一下关系模式的相关内容从“大”到“小”的排列 泛关系模式→数据库模式→关系数据库→表结构→关系模式实例（表）→记录（行、列。） 关系模式的存储异常：数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常 二、函数依赖（FD） 1、函数依赖的定义（领会）：设有关系模式R（A1，A2，……An）或简记为R（U），X，Y是U的子集，r是R的任一具体关系，如果对r的任意两个元组t1，t2，由t1[X]=t2[X]导致t1[Y]=t2[Y]，则称X函数决定Y，或Y函数依赖于X，记为X→Y.X→Y为模式R的一个函数依赖。 这个定义可以这样理解：有一张设计好的二维表，X，Y是表的某些列（可以是一列，也可以是多列），若在表中的第t1行，和第t2行上的X值相等，那么必有t1行和t2行上的Y值也相等，这就是说Y函数依赖于X. 2、函数依赖的逻辑蕴涵（识记） 设F是关系模式R的一个函数依赖集，X，Y是R的属性子集，如果从F中的函数依赖能够推出X→Y，则称F逻辑蕴涵X→Y，记为F|=X→Y.
约德尔网购系统 数据库设计规格说明书（闽江学院软件学院开发部） 闽江学院软件学院
文件修改控制
1 概述 (4) 1.1编写目的 (4) 1.2背景 (4) 1.3参考资料 (4) 2 表 (4) 2.1表设计概述 (4) 2.2Tab_user(员工表) ....................................................................... 错误！未定义书签。 2.3表2英文名（表2中文名） (7) 3 视图 (8) 3.1View_userInfo(员工基本信息视图) (8) 3.2视图2英文名（视图2中文名）............................................. 错误！未定义书签。 4 存储过程............................................................................................. 错误！未定义书签。 4.1存储过程1名称......................................................................... 错误！未定义书签。 5 用户自定义函数................................................................................. 错误！未定义书签。 5.1函数1名称................................................................................. 错误！未定义书签。 6 数据库安全性..................................................................................... 错误！未定义书签。 6.1概述............................................................................................. 错误！未定义书签。 6.2数据库验证方式......................................................................... 错误！未定义书签。 7 数据库管理和设置............................................................................. 错误！未定义书签。 7.1数据库属性设置......................................................................... 错误！未定义书签。 7.2数据库备份恢复策略................................................................. 错误！未定义书签。 7.3数据库运行日常维护................................................................. 错误！未定义书签。