第七章数据库设计
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1 第一章 数据库系统概述
1.几个概念:数据、数据库、数据库管理系统(DBMS)、DDL(数据库模式定义语言)、DML(数据操纵语言)、数据库系统(DBS).
2. 数据库系统的三级模式结构
由外模式、模式、内模式三级构成
模式(逻辑模式):是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是所有用户的公共数据视图。
内模式(存储模式):对应于物理级,它是数据库中全体数据的内部表示或底层描述,是数据库最低一级的逻辑描述,它描述了数据在存储介质上的存储方式翱物理结构,对应着实际存储在外存储介质上的数据库。
外模式(子模式或用户模式):是数据库用户(包括应用程序员和最终用户)能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述.
3.数据库的二级映象功能与数据独立性
数据库管理系统在三级模式之间提供了两层映象:
外模式/模式映象(体验逻辑)、模式/内模式映象(体现物理)
这两层映象保证了数据库系统中数据的逻辑独立性和数据的物理独立性.
4.构成数据模型的三要素: 数据结构 、
数据操作 和 数据完整性约束 。
5.数据模型的分类:第一类是概念模型,第二类是逻辑模型和物理模型。
概念模型按用户的观点来对数据和信息建模,主要用于数据库设计。
逻辑模型按计算机系统的观点对数据建模,主要用于DBMS的实现。
信息世界涉及的概念主要有:实体、属性、码、域、实体型、实体集、联系。
概念模型的表示方法:实体-联系表示法,即E-R模型(E-R图)。
第二章 关系数据库
1.几个概念:什么是码、候选码?什么是主码、外码、主属性、全码?
码:唯一标识实体的属性集称为码。
候选码:若关系中的某一属性组的值能惟一地标识一个元组,则称该属性组为候选码。
主属性:候选码的诸属性称为主属性。
全码:关系模式的所有属性是这个关系模式的候选码,称为全码。
外部码(外码):设F是基本关系R的一个或一组属性,但不是关系R的码,Ks是基本关系S的主码。若F与Ks相对应,则称F是R 的外码。并称R为参照关系,F为被参照关系。
第一章 绪论
4个基本概念:数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统
数据:描述事物的符号记录
数据的含义称为数据的语义
计算机系统层次结构:硬件、操作系统、数据库管理系统、应用开发工具、应用系统
数据库发展阶段:人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段。从文件系统到数据库系统标着着数据管理技术的飞跃。
数据库是计算机的基础软件
数据库系统特点:
数据结构化
数据共享性高、冗余度低且易扩充
数据独立性高
物理独立性:指用户的应用程序与数据库中数据的物理储存时相互独立的。
逻辑独立性:指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。
数据由数据库管理系统统一管理和控制
数据模型: 是数据库系统的核心和基础。描述了系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件。
第一类:概念模型
第二类:逻辑模型和物理模型
概念模型表示法:实体联系方法:用E-R图表示。
数据模型的组成要素:
数据结构
数据操作
数据的完整性约束条件
常用数据模型:
层次模型
网状模型
关系模型:最重要的数据模型,是用二维表的形式表示实体和实体间联系的数据模型。
面向对象数据类型
对象关系的数据模型
半结构化数据模型
实体:客观存在且相互可区别的事物。实体间联系:一对一、一对多、多对多。
基本层次联系:指两个记录以及它们之间一对多(包括一对一)的联系。
关系模型要求关系必须是规范化的。
模式:是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。只涉及“型”,不涉及值。
实例:模式的一个具体值。
模式是相对稳定的、实例是相对变动的。
三级模式结构:
模式,也称为逻辑模式
外模式,也称为子模式或用户模式。
内模式:也曾内存储模式。一个数据库中只能有一个内模式。
两种映像:外模式/模式映像、模式/内模式映像。
第二章 关系数据库
数据模型一般来说是由三个部分组成:
数据结构
数据操作
数据约束
域:一组具有相同数据类型的值的集合。
一个域允许不同取值的个数称为这个域的基数。
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专业整理分享 第七章 习题解答和解析
1. 试述数据库设计过程。
答:
这里只概要列出数据库设计过程的六个阶段:
(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。
这是一个完整的实际数据库及其应用系统的设计过程。不仅包括设计数据库本身,还包括数据库的实施、运行和维护。
设计一个完善的数据库应用系统往往是上述六个阶段的不断反复。
解析:希望读者能够认真阅读《概论》7.1 的内容,了解并掌握数据库设计过程。
2.试述数据库设计过程中结构设计部分形成的数据库模式。
答:
数据库结构设计的不同阶段形成数据库的各级模式,即:
(1) 在概念设计阶段形成独立于机器特点,独立于各个 DB MS 产品的概念模式,在本篇中就是 E-R
图;
(2) 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;
(3) 在物理设计阶段,根据 DB MS 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。
读者可以参考《概论》上图7.4。图中概念模式是面向用户和设计人员的,属于概念模型的层次;逻辑模式、外模式、内模式是 DBMS 支持的模式,属于数据模型的层次,可以在 DBMS 中加以描述和存储。
3.需求分析阶段的设计目标是什么 ? 调查的内容是什么 ?
答
需求分析阶段的设计目标是通过详细调查现实世界要处理的对象(组织、部门、企业等),充分了解原系统(手工系统或计算机系统)工作概况,明确用户的各种需求,然后在此基础上确定新系统的功能。
1 第七章 战略数据规划方法
1 战略规划方法就是一套完整的信息资源开发的方法和策略。詹姆斯•马丁的战略数据规划的重要内容之一就是确定企业的主体数据库。
2 保障企业信息系统开发能够成功,必须要有正确的方法论和正确的开发策略,需考虑:
2.1 企业建立信息系统总体规划的必要性;
2.2 自顶向下规划与局部设计相结合;
2.3 高层管理人员的参与;
2.4 处理部门与管理者之间的交流与联系;
2.5 提高数据处理生产率的途径;
2.6 选择快速收回投资的应用项目;
2.7 数据库费用的支付;
2.8 信息工程;
3 企业的数据应是相对稳定的,即数据的类型和结构要相对稳定。
4 自顶向下规划的组织:
4.1 规划工作的组织:
4.1.1 企业战略规划的完成,必须要有一个职责明确的工作组,它是在企业最高层的领导下,有一名全面负责规划工作的信息资源规划者和一个核心小组组成。
4.1.2 全部规划工作由核心小组来领导,一般由四个人组成,他们将得到企业内各个用户部门的帮助,并从用户部门选择一些主要人员参加到设计小组中,一般称这些部门用户参加者为用户分析员。
4.1.3 对于一个中等规模的企业,要完成一个自顶向下的规划计划,核心小组应包括数据处理管理人员、系统分析领导者、资源管理人员、财务总管、企业的业务经理、客户服务经理等。核心设计小组人员应由外来顾问进行培训指导。
4.1.4 自顶向下的全面信息资源规划,需有专门组织来强化领导,称为数据规划核心组。
4.2 信息资源规划:
4.2.1 自顶向下的全面信息资源规划,需要由专门的组织来领导。在某些情况下,这一组织只负责数据资源规划工作;在另外一些情况下,还全面地负责整个信息系统的规划工作;信息资源规划者必须听取高级管理者的建议,而高级管理者必须认可信息规划者所做的规划。
4.2.2 在信息资源规划工作中,信息资源规划者自顶向下进行规划,数据管理员自底向上进行详细设计。自顶向下的规划者应着眼于全企业,决定企业需要的数据库和其他数据资源。数据管理员则对收集的数据进行分析并综合成所要建立的每个数据库。