第4章 数据库设计
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数据库第4章数据库概念模型在当今数字化的时代,数据库成为了信息存储和管理的核心工具。
而在深入了解数据库的构建和运作之前,我们首先需要掌握数据库概念模型这一重要的知识领域。
数据库概念模型是对现实世界中各种事物及其之间关系的一种抽象描述。
它的主要目的是帮助我们理解和定义数据库中需要存储和处理的信息。
在数据库概念模型中,最常见的表示方法是实体联系模型(ER 模型)。
实体可以理解为具有独立存在意义的事物,比如一个学生、一本书、一家公司。
而联系则反映了这些实体之间的关系,比如学生与课程之间的选课关系,公司与员工之间的雇佣关系。
为了更清晰地描述实体和联系,我们需要为它们赋予属性。
属性就是实体或联系所具有的特性。
以学生这个实体为例,可能的属性包括学号、姓名、年龄、性别等。
在构建数据库概念模型时,准确识别实体和联系至关重要。
这需要我们对业务需求有深入的理解。
比如在一个在线购物系统中,顾客、商品、订单就是重要的实体,而顾客与订单之间的下单关系,商品与订单之间的包含关系就是关键的联系。
概念模型的建立并非一蹴而就,而是一个反复的过程。
我们可能会在最初的设计中遗漏一些重要的元素,或者对某些关系的理解不够准确。
这时候就需要不断地进行审查和修正,以确保模型能够准确地反映现实世界的情况。
在实际操作中,我们通常会使用一些图形化的工具来绘制概念模型。
这样可以更直观地展示实体、联系和属性之间的关系。
比如,使用矩形表示实体,菱形表示联系,椭圆表示属性,并通过线条将它们连接起来。
数据库概念模型的质量直接影响到后续数据库设计和实现的效果。
一个良好的概念模型应该具有清晰性、准确性和完整性。
清晰性意味着模型的结构和关系易于理解;准确性要求模型能够真实地反映业务场景;完整性则确保了没有重要的信息被遗漏。
当我们完成了概念模型的构建后,就可以将其转换为逻辑模型。
逻辑模型更加接近数据库的实际实现,会涉及到具体的数据结构和关系的定义。
另外,数据库概念模型的设计也需要考虑到未来的扩展性。
第四章关系数据库设计理论一、单项选择题1.关系数据库中的关系必须满足:每个属性都是 B 。
A.长度不变的B.不可分解的C.互相关联的D.互不相关的2.若关系模式R(A,B,C,D,E)及其上的FD集F={A→D,B→C,E→A},则R的候选码为 B 。
A.AB B.BE C.CD D.DE3.2NF的关系模式 B 。
A.可能是1NF B.一定是1NF C.一定是3NF D.一定是BCNF 4.若关系模式R的属性全是主属性,则R的至少应属于 C 。
A.1NF B.2NF C.3NF D.BCNF5.消除了部分函数依赖的1NF关系模式必定是___B___。
A.1NF B.2NF C.3NF D.BCNF6.关系模式的候选码可以有一个或多个,而主码__C____。
A.可以有多个B.可能没有C.只能有一个D.可以有一个或多个7.候选码中的属性可以有 D 。
A.0个或多个B.0个C.1个D.1个或多个8.设关系模式R(A,B,C)的分解ρ={AB, AC},当R上的FD集F= C 时,ρ为无损分解。
A.{ B→C } B.{ C→B } C.{ A→C } D.{C→A }9.设关系模式R(A,B,C)的分解ρ={AB, AC},当R上的FD集F= A时,ρ为无损分解且保持函数依赖。
A.{ A→B } B.{ A→B, B→C } C.{ B→A } D.{C→B, B→A } 10.设有关系模式R(S, D, M),其函数依赖集为F={S→D,D→M}, 则R最高属于 B 。
A.1NF B.2NF C.3NF D.BCNF 11.设有关系模式R(A, B, C, D),其函数依赖集为F={AB→C, C→D}, 则R最高属于B 。
A.1NF B.2NF C.3NF D.BCNF 12.当 B 成立时,称X→Y为平凡函数依赖。
A.X⊆Y B.Y⊆X C.X∩Y=φD.X∩Y≠φ13.在关系模式R中,函数依赖X→Y的语义是 B 。
数据库第4章数据库概念模型在当今数字化的时代,数据库成为了信息存储和管理的核心工具。
而数据库概念模型则是数据库设计中的重要环节,它为数据库的构建提供了清晰的蓝图和坚实的基础。
什么是数据库概念模型呢?简单来说,它是对现实世界中数据的一种抽象描述,用于捕捉业务领域中的关键概念、实体以及它们之间的关系。
在数据库概念模型中,最基本的元素是实体。
实体可以理解为具有独立存在意义的事物,比如一个学生、一本书、一家公司等。
每个实体都有自己的属性,这些属性描述了实体的特征。
例如,学生实体可能具有姓名、学号、年龄等属性。
实体之间存在着各种关系。
常见的关系有一对一、一对多和多对多。
一对一关系比较好理解,比如一个人对应一个身份证号码。
一对多关系也很常见,比如一个班级可以有多个学生,但一个学生只能属于一个班级。
多对多关系稍微复杂一些,比如一个学生可以选择多门课程,一门课程也可以被多个学生选择。
通过建立准确的数据库概念模型,可以有效地避免数据冗余和不一致性。
想象一下,如果没有清晰的概念模型,可能会出现同一个学生的信息在不同的地方被重复记录,而且还可能存在不一致的情况,这将给数据的管理和使用带来极大的混乱。
在构建数据库概念模型时,通常会使用一些工具和技术。
其中,ER 图(EntityRelationship Diagram,实体关系图)是最为常用的一种。
ER 图用矩形表示实体,用菱形表示关系,用椭圆形表示实体的属性,并用连线表示实体之间的关系。
通过 ER 图,我们可以直观地看到数据库中各个元素之间的关系,从而更好地理解和设计数据库。
比如说,我们要为一个学校的管理系统设计数据库概念模型。
首先,我们确定了几个主要的实体,如学生、教师、课程、班级。
学生实体具有学号、姓名、性别、年龄等属性;教师实体具有教师编号、姓名、职称等属性;课程实体具有课程编号、课程名称、学分等属性;班级实体具有班级编号、班级名称等属性。
然后,分析这些实体之间的关系。
第4章数据库设计习题一、选择题1.在数据库设计中,用E-R图来描述信息结构但不涉及信息在计算机中的表示,它是数据库设计的()阶段。
A.需求分析B.概念设计C.逻辑设计D.物理设计2.在关系数据库设计中,设计关系模式是()的任务。
A.需求分析阶段B.概念设计阶段C.逻辑设计阶段D.物理设计阶段3.数据库物理设计完成后,进入数据库实施阶段,下列各项中不属于实施阶段的工作是()。
A.建立数据库B.扩充功能C.加载数据D.系统调试4.在数据库的概念设计中,最常用的数据模型是()。
A.形象模型B.物理模型C.逻辑模型D.实体联系模型5.从E-R模型关系向关系模型转换时,一个M∶N联系转换为关系模型时,该关系模式的关键字是()。
A.M端实体的关键字B.N端实体的关键字C.M端实体关键字与N端实体关键字组合D.重新选取其他属性6.当局部E-R图合并成全局E-R图时可能出现冲突,不属于合并冲突的是()。
A.属性冲突B.语法冲突C.结构冲突D.命名冲突7.概念模型独立于()。
A.E-R模型B.硬件设备和DBMS C.操作系统和DBMS D.DBMS二、填空题1.数据库设计的几个步骤依次是()、()、()、()、()、()。
2.“为哪些表,在哪些字段上,建立什么样的索引”这一设计内容应该属于数据库()阶段。
3.在设计分E-R图时,由于各个子系统分别有不同的应用,而且往往是由不同的设计人员设计的,所以各个分E-R图之间难免有不一致的地方,这些冲突主要有()、()和()三类。
三、问答题1.按照数据库设计六个阶段的先后顺序,简述各阶段的主要任务。
2.什么是数据库的概念结构?简述数据库概念结构设计的步骤。
3.什么是数据库的逻辑结构?试述数据库逻辑结构设计的步骤。
4.试述数据库物理设计的内容和步骤。
四、设计题1.某工厂生产若干产品,每种产品由不同的零件组成,有的零件可用在不同的产品上。
这些零件由不同的原材料制成,不同零件所用的材料可以相同。
第四章数据库设计基础习题部分一、选择题(1) 数据库系统的核心是______。
( ) 课后练习题A. 数据模型B. 数据库管理系统C. 软件工具D. 数据库(2) 下列叙述中正确的是______。
( )A. 数据库是一个独立的系统,不需要操作系统的支持B. 数据库设计是指设计数据库管理系统C. 数据库技术的根本目标是要解决数据共享的问题D. 数据库系统中,数据的物理结构必须与逻辑结构一致(3) 下述关于数据库系统的叙述中正确的是______。
( ) 课后练习题A. 数据库系统减少了数据冗余B. 数据库系统避免了一切冗余C. 数据库系统中数据的一致性是指数据类型的一致D. 数据库系统比文件系统能管理更多的数据(4) 数据库、数据库系统和数据库管理系统之间的关系是______。
( )A)数据库包括数据库系统和数据库管理系统B)数据库系统包括数据库和数据库管理系统C)数据库管理系统包括数据库和数据库系统D)三者没有明显的包含关系(5) 下列有关数据库的描述,正确的是______。
( )A. 数据库是一个DBF文件B. 数据库是一个关系C. 数据库是一个结构化的数据集合D. 数据库是一组文件(6) 应用数据库的主要目的是______。
( )A)解决数据保密问题B)解决数据完整性问题C)解决数据共享问题D)解决数据完整性问题(7) 数据库的故障恢复一般是由______。
( )A)数据流图完成的B)数据字典完成的C)DBA完成的D)PAD图完成的(8) 在数据管理技术的发展过程中,经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。
其中数据独立性最高的阶段是______。
( ) 课后练习题A. 数据库系统B. 文件系统C. 人工管理D. 数据项管理(9) 在数据管理技术发展过程中,文件系统与数据库系统的主要区别是数据库系统具有______。
( )A. 数据无冗余B. 数据可共享C. 专门的数据管理软件D. 特定的数据模型(10) 相对于数据库系统,文件系统的主要缺陷有数据关联差、数据不一致性和______。