关系数据库逻辑设计(一)

数据库概念设计及数据建模(一)(总分66,考试时间90分钟)一、选择题1. 数据库概念设计需要对一个企业或组织的应用所涉及的数据进行分析和组织。

现有下列设计内容Ⅰ．分析数据，确定实体集Ⅱ．分析数据，确定实体集之间的联系Ⅲ．分析数据，确定每个实体集的存储方式Ⅳ．分析数据，确定实体集之间联系的基数Ⅴ．分析数据，确定每个实体集的数据量Ⅵ．分析数据，确定每个实体集包含的属性以上内容不属于数据库概念设计的是______。

A) 仅Ⅰ、Ⅳ和Ⅵ B) 仅Ⅱ和ⅤC) 仅Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ D) 仅Ⅲ和Ⅴ2. 关于数据库概念设计阶段的工作目标，下列说法错误的是______。

A) 定义和描述应用系统设计的信息结构和范围B) 定义和描述应用系统中数据的属性特征和数据之间的联系C) 描述应用系统的数据需求D) 描述需要存储的记录及其数量3. 需求分析阶段的文档不包括______。

A) 需求说明书 B) 功能模型C) 各类报表 D) 可行性分析报告4. 数据库概念设计的依据不包括______。

A) 需求说明书 B) 功能模型C) 各类报表 D) 可行性分析报告5. 数据库逻辑设计的依据是______。

A) 需求说明书B) 功能模型C) 信息模型和数据库概念设计说明书D) 可行性分析报告6. 以下关于数据库概念设计阶段的目标叙述错误的是______。

A) 定义和描述应用领域涉及的数据范围B) 获取应用领域或问题域的物理模型C) 定义和描述数据的约束D) 保证信息模型方便地转换成数据库的逻辑结构7. 下列用于数据库概念设计的方法是______。

A) DFD方法和IDEF1X方法B) E-R方法和IDEF0方法C) E-R方法和IDEF1X方法D) DFD方法和IDEF0方法8. 最早提出的数据建模方法是______。

A) E-R B) IDEF1X C) DFD D) UML9. 以下关于数据建模方法的共同特点说法错误的是______。

数据库的逻辑设计数据库的逻辑设计是指对数据库中的数据进行组织和管理的过程。

它是数据库设计的重要环节，直接关系到数据库的性能、可靠性和可维护性。

在进行数据库的逻辑设计时，需要考虑数据的组织结构、数据之间的关系和数据的操作方式等因素，以满足用户的需求。

在进行数据库的逻辑设计时，需要明确数据的组织结构。

数据的组织结构是指数据在数据库中的存储方式。

常见的数据组织结构包括层次结构、网状结构和关系结构等。

层次结构是将数据组织成树形结构，每个节点都有一个父节点和若干个子节点。

网状结构是将数据组织成网状结构，每个节点可以有多个父节点和多个子节点。

关系结构是将数据组织成表格形式，每个表格都有若干个字段和若干个记录。

在选择数据的组织结构时，需要综合考虑数据的特点、查询的频率和数据的维护成本等因素。

在进行数据库的逻辑设计时，需要考虑数据之间的关系。

数据之间的关系可以分为一对一关系、一对多关系和多对多关系。

一对一关系是指一个实体对应于另一个实体，且每个实体之间只有一个对应关系。

一对多关系是指一个实体对应于多个实体，而多个实体只对应于一个实体。

多对多关系是指多个实体之间存在多个对应关系。

在确定数据之间的关系时，需要考虑数据的实际含义和使用场景，以便实现数据的一致性和完整性。

在进行数据库的逻辑设计时，需要考虑数据的操作方式。

数据的操作方式包括增加数据、查询数据、修改数据和删除数据等。

在确定数据的操作方式时，需要考虑用户的需求和数据库的性能要求。

例如，如果用户需要频繁查询数据，那么可以对数据库进行索引设计，以提高查询效率。

如果用户需要频繁修改数据，那么可以对数据库进行事务设计，以保证数据的一致性和完整性。

数据库的逻辑设计是一个复杂而重要的过程。

在进行数据库的逻辑设计时，需要考虑数据的组织结构、数据之间的关系和数据的操作方式等因素，以满足用户的需求。

同时，还需要注意数据的一致性、完整性和安全性等问题，以确保数据库的性能、可靠性和可维护性。

逻辑数据库设计- 单纯的树(多级递归关系数据)相信有过开发经验的朋友都曾碰到过这样一个需求。

假设你正在为一个新闻网站开发一个评论功能，读者可以评论原文甚至相互回复。

这个需求并不简单，相互回复会导致无限多的分支，无限多的祖先-后代关系。

这是一种典型的递归关系数据。

对于这个问题，以下给出几个解决方案，各位客观可斟酌后选择。

一、邻接表:依赖父节点邻接表的方案如下(仅仅说明问题)：CREATE TABLE Comments(CommentId int PK,ParentId int, --记录父节点ArticleId int,CommentBody nvarchar(500),FOREIGN KEY (ParentId) REFERENCES Comments(CommentId) --自连接，主键外键都在自己表内FOREIGN KEY (ArticleId) REFERENCES Articles(ArticleId) )由于偷懒，所以采用了书本中的图了，Bugs就是Articles：这种设计方式就叫做邻接表。

这可能是存储分层结构数据中最普通的方案了。

下面给出一些数据来显示一下评论表中的分层结构数据。

示例表：图片说明存储结构：邻接表的优缺分析对于以上邻接表，很多程序员已经将其当成默认的解决方案了，但即便是这样，但它在从前还是有存在的问题的。

分析1：查询一个节点的所有后代(求子树)怎么查呢？我们先看看以前查询两层的数据的SQL语句：SELECT c1.*,c2.*FROM Comments c1 LEFT OUTER JOIN Comments2 c2ON c2.ParentId = mentId显然，每需要查多一层，就需要联结多一次表。

SQL查询的联结次数是有限的，因此不能无限深的获取所有的后代。

而且，这种这样联结，执行Count()这样的聚合函数也相当困难。

说了是以前了，现在什么时代了，在SQLServer 2005之后，一个公用表表达式就搞定了,顺带解决的还有聚合函数的问题(聚合函数如Count()也能够简单实用)，例如查询评论4的所有子节点：WITH COMMENT_CTE(CommentId,ParentId,CommentBody,tLevel)AS(--基本语句SELECT CommentId,ParentId,CommentBody,0AS tLevel FROM CommentWHERE ParentId =4UNION ALL--递归语句SELECT mentId,c.ParentId,mentBody,ce.tLevel + 1 FROM Comment AS cINNER JOIN COMMENT_CTE AS ce --递归查询ON c.ParentId = mentId)SELECT*FROM COMMENT_CTE显示结果如下：那么查询祖先节点树又如何查呢？例如查节点6的所有祖先节点:WITH COMMENT_CTE(CommentId,ParentId,CommentBody,tLevel)AS(--基本语句SELECT CommentId,ParentId,CommentBody,0AS tLevel FROM Comment WHERE CommentId =6UNION ALLSELECT mentId,c.ParentId,mentBody,ce.tLevel -1FROM Comment AS cINNER JOIN COMMENT_CTE AS ce --递归查询ON ce.ParentId = mentIdwhere mentId <> ce.ParentId)SELECT*FROM COMMENT_CTE ORDER BY CommentId ASC结果如下：再者，由于公用表表达式能够控制递归的深度，因此，你可以简单获得任意层级的子树。

数据库原理之关系数据库的模式设计课后习题及答案名词解释(1)函数依赖：FD(function dependency)，设有关系模式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。

(2) 函数依赖的逻辑蕴涵：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。

(3) 部分函数依赖：即局部依赖，对于一个函数依赖W→A，如果存在X W(X包含于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的闭包F+: 被逻辑蕴涵的函数依赖的全体构成的集合，称为F的闭包(closure),记为F+。

(7) 1NF：第一范式。

如果关系模式R的所有属性的值域中每一个值都是不可再分解的值, 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的，则称该数据库存模式属于第一范式的数据库模式。

第一范式的模式要求属性值不可再分裂成更小部分，即属性项不能是属性组合和组属性组成。

(8) 2NF：第二范式。

如果关系模式R为第一范式，并且R中每一个非主属性完全函数依赖于R的某个候选键，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的，则称该数据库模式属于第二范式的数据库模式。

(注：如果A是关系模式R的候选键的一个属性，则称A是R的主属性，否则称A是R的非主属性。

)(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的候选键，则称R是第三范式的模式。

如果某个数据库模式中的每个关系模式都是第三范式，则称为3NF的数据库模式。

数据库系统（四）---关系型数据库设计及E-R图1、关系型数据库： 关系型数据库是⼀类采⽤关系模型作为逻辑数据模型的数据库系统，遵从数据库设计的基本步骤，包括：需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施、数据库的运⾏和维护等阶段。

概念结构设计与逻辑结构设计是关系数据库整个设计过程的关键。

2、关系数据库设计过程与各级模式 在关系数据库设计的不同阶段，会形成数据库的各级模式。

1）需求分析阶段，综合各个⽤户的应⽤需求； 2）概念结构设计阶段，形成独⽴于机器特点、独⽴于各个关系数据库管理系统产品的概念模式； 3）逻辑结构设计阶段，将 E-R 图转换成具体的数据库产品⽀持的关系数据模型，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； 4）物理结构的设计阶段，根据关系数据库管理系统的特点和处理的需要，进⾏物理存储安排，建⽴索引，形成数据库内模式。

3、概念结构设计⽅法 关系数据库的概念结构设计通常采⽤⾃顶向下法，它通过两个步骤来完成概念设计，⾸先建⽴局部信息结构，然后将局部信息结构合成为全局信息结构并优化，使⽤ E-R 图作为概念模型的描述⼯具。

1）局部信息结构设计 局部信息结构设计：根据需求分析报告中标明的不同⽤户视图范围所建⽴的满⾜该范围内⽤户需求的信息结构，称为局部信息结构。

局部信息结构设计的步骤包括：确定局部范围；选择实体；选择实体关键字；确定实体间联系；确定实体的属性。

2）E-R 图的表⽰⽅法 概念结构设计就是将需求分析得到的⽤户需求抽象为信息结构的过程，通常使⽤ E-R 图来作为描述现实世界的建模⼯具。

E-R 图提供了表⽰信息世界中实体、属性和联系的⽅法。

1.实体型，⽤矩形表⽰，写明实体的名称； 2.属性，⽤椭圆形表⽰，并⽤⽆向边将其与其相应的实体连接起来。

3.联系，⽤菱形表⽰，写明联系的名称，⽤⽆向边分别与有关实体连接起来，同时在⽆向边旁标注联系的类型（1:1、1:N 或 M:N）,如果⼀个联系具有属性，则这些属性也要⽤⽆向边与该联系连接起来。

第四章关系数据库设计理论练习题一、选择题1、关系规范化中的删除操作异常是指①A，插入操作异常是指②DA、不该删除的数据被删除.B、不该插入的数据被插入;C、应该删除的数据未被删除;D、应该插入的数据未被插入.2、关系数据库规范化是为解决关系数据库中（）问题而引入的。

A、插入异常、删除异常和数据冗余；B、提高查询速度;C、减少数据操作的复杂性;D、保证数据的安全性和完整性。

3、假设关系模式R（A，B）属于3NF，下列说法中（）是正确的。

A、R一定消除了插入和删除异常；B、R仍可能存在一定的插入和删除异常;C、R一定属于BCNF；D、A和C都是.4、关系模式的分解A、唯一B、不唯一.5、设有关系W（工号，姓名，工种，定额），将其规范化到第三范式正确的答案是（）A、W1（工号，姓名），W2（工种，定额）；B、W1（工号，工种，定额），W2（工号，姓名）；C、W1（工号，姓名，工种），W2（工种，定额）;D、以上都不对.6、设学生关系模式为：学生（学号，姓名，年龄，性别，平均成绩，专业），则该关系模式的主键是（）A、姓名；B、学号，姓名；C、学号;D、学号，姓名，年龄. 7根据数据库规范化理论，下面命题中正确的是（）A、若R∈2NF,则R∈3NFB、若R∈1NF,则R不属于BCNFC、若R∈3NF,则R∈BCNFD、若R∈BCNF,则R∈3NF8、关系数据库设计理论中，起核心作用的是A、范式；B、模式设计；C、函数依赖;D、数据完整性.9、设计性能较优的关系模设称为规范化，规范化的主要理论依据是（）A、关系规范化理论;B、关系运算理论；C 、关系代数理论；D 、数理逻辑。

10、规范化理论是关系数据库进行逻辑设计的理论依据。

根据这个理论，关系数据库中的关系必须满足：其每一属性都是（ ）A 、互不相关的；B 、不可分解的C 、长度可变的；D 、互相关联的。

11、规范化过程主要为克服数据库逻辑结构中的插入异常、删除异常以及（ ）的缺陷。