教 案
授课时间 第七周 周三78节、第八周 周一12节
授课教师 杨清波 授课班级：信息14-12
授课内容概要 8.1 数据库设计概述
8.2 数据库需求分析
8.3 数据库结构设计
8.4 数据库行为设计
8.5 数据库实施
目的要求 掌握数据库设计的过程，掌握需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计的基本方法。
重点 数据库设计的过程、概念结构设计、逻辑结构设计
难点 概念结构设计、逻辑结构设计
作业布置 课后题：2、3、10
本章（节）参考书 《数据库系统概论(第4版)》，王珊等，电子工业出版社，2006-05-01
《数据库原理与应用教程（第三版）》，何玉洁等，机械工业出版社，2012-09
教学方法
主要教具 多媒体、板书结合
备注
2
授 课 过 程 及 内 容 备 注
1. 数据库设计的特点
（1）综合性
涉及面广，需包含计算机专业知识及业务系统专业知识；
要解决技术及非技术两方面的问题；
（2）静态结构设计与动态行为设计是分离的
静态结构设计是指数据库的模式框架设计（包括语义结构（概念）、数据结构（逻辑）、存储结构（物理））；动态行为设计是指应用程序设计（动作操纵：功能组织、流程控制）
2. 新奥尔良（New Orleans）方法
3. 数据库设计的基本步骤
4. 数据库需求分析
需求分析阶段的主要任务是对现实世界要处理的对象（公司，部门，企业）进行详细调查，在了解现行系统的概况、确定新系统功能的过程中，收集支持系统目标的基础数据及其处理方法。
用户调查的重点是“数据”和“处理”。
• 信息需求：定义未来数据库系统用到的所有信息，明确用户将向数据库中输入什么样的数据，从数据库中要求获得哪些内容，将要输出哪些信息。同时还要描述数据间的联系等。
3
授 课 过 程 及 内 容 备 注
• 处理需求：定义了系统数据处理的操作功能，描述操作的优先次序，包括操作的执行频率和场合，操作与数据间的联系。处理需求还要明确用户要完成哪些处理功能，每种处理的执行频度，用户需求的响应时间以及处理的方式，比如是联机处理还是批处理，等等。
第一章
1、（1）数据：数据用于载荷信息的物理符号。
（2）数据的特征；○1数据有“型”和“值”之分；○2数据受数据类型和取值范围的约束；○3
数据有定性表示和定量之分；○4数据应具有载体和多种表现形式。
3、（1）数据管理的功能：○1组织和保存数据功能，即将收集到的数据合理地分类组织，将
其存储在物理载体上，使数据能够长期的被保存；○2数据维护功能，即根据需要随时进行插入新数据，修改原数据和删除失效数据的操作；○3数据查询和数据统计功能，即快速的得到
需要的正确数据，满足各种使用要求；○4数据的安全和完整性控制功能，即能保护数据的安全和完整性。
（2）数据管理的目标：收集完整的信息，将信息用数据表示，按数据结构合理科学的组织
并保存数据；为各种使用快速地提供需要的数据，并保护数据的安全和完整性。 4、（1）数据库：是数据管理的新方法和技术，他是一个按数据结构来存储和管理数据的计算
机软件系统。
（2）数据库中的数据具有的特点：○1数据库中的数据具有整体性，即数据库中的数据要保
持自身完整的数据结构；○2数据库中的数据具有数据共享性，不同的用户可以按各自的用法使用数据库中的数据，多个用户可以同时共享数据库中的数据资源。 5、（1）数据库管理系统：它是专门用于管理数据库的计算机管理软件。数据库管理系统能
够为数据库提供数据的定义、建立、维护、查询和统计等操作功能，并完成对数据完整
性、安全性进行操作的功能。
（2）数据库管理系统主要功能：是数据存储、数据操作和数据控制功能。其数据存储和数
据操作是：数据库的定义功能，指未说明库中的数据情况而进行的建立数据库结构的操作；数据库建立功能，指大批数据录入到数据库的操作，它使得库中含有需要保护的数据记
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第三章习题答案
一、简答题（略）
名词解释
(1)关系模型：用二维表格结构表示实体集，外键表示实体间联系的数据模型称为关系模型。 (2)关系模式：关系模式实际上就是记录类型。它的定义包括：模式名，属性名，值域名以及模式的主键。 关系模式不涉及到物理存储方面的描述，仅仅是对数据特性的描述。
(3)关系实例：元组的集合称为关系和实例，一个关系即一张二维表格。
(4)属性：实体的一个特征。在关系模型中，字段称为属性。
(5)域：在关系中，每一个属性都有一个取值范围，称为属性的值域，简称域。
(6)元组：在关系中，记录称为元组。元组对应表中的一行；表示一个实体。
(7)超键：在关系中能唯一标识元组的属性集称为关系模式的超键。
(8)候选键：不含有多余属性的超键称为候选键。
(9)主键：用户选作元组标识的一个候选键为主键。（单独出现，要先解释“候选键”）
(10)外键：某个关系的主键相应的属性在另一关系中出现，此时该主键在就是另一关系的外键， 如有两个关系S和SC,其中S#是关系S的主键，相应的属性S#在关系SC中也出现，此时S#就是关系SC的外键。
(11)实体完整性规则：这条规则要求关系中元组在组成主键的属性上不能有空值。 如果出现空值，那么主键值就起不了唯一标识元组的作用。
(12)参照完整性规则：这条规则要求“不引用不存在的实体”。 其形式定义如下：如果属性集K是关系模式R1的主键，K也是关系模式R2的外键，那么R2的关系中， K的取值只允许有两种可能，或者为空值，或者等于R1关系中某个主键值。 这条规则在使用时有三点应注意： 1)外键和相应的主键可以不同名，只要定义在相同值域上即可。 2)R1和R2也可以是同一个关系模式，表示了属性之间的联系。 3)外键值是否允许空应视具体问题而定。
为什么关系中的元组没有先后顺序?
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实验二：SQL查询示例练习
1 实验目的
1） 掌握SQL Server数据库附加操作。
2） 掌握SQL Server Management Studio中编写和执行SQL代码的方法。
3） 完成教材3.4节的SQL查询例子。
4） 练习SQL查询的分析能力，撰写关系代数表达式
2 实验内容
2.1 按照实验指导3.1，将“实验02压缩包”中的SQL Server数据库文件附加到SQL Server 2008数据库服务器中。
2.2 按照实验指导3.2，完成教材3.4节的所有SQL查询例子(【例1】-【例52】)。
2.3 填写实验报告。
2.4 写出教材3.4节的所有SQL查询例子(【例1】-【例52】)的关系代数表达式。
3 实验指导
3.1 SQL Server 2008附加数据库操作。
步骤1：登录和连接了SQL Server 2008数据库引擎之后，在Microsoft SQL Server
Management Studio的对象资源管理器中打开数据库（如下图）。资源管理器树中的根节点是SQL Server数据库服务器，如果数据库服务器没有启动，右键单击该节点启动之。
步骤2：右键单击【数据库】节点，选择【附件】菜单命令，单击【添加】按钮，然后把实验2压缩包中的SQL Server数据库文件DBSC.mdf和DBSC.ldf附加到数据库服务器上（见下图）。注意：两个数据库文件最好存放在你易于管理的一个文件夹中。 2 / 21
附加了数据库之后，【数据库】节点下会看到DBSC数据库（见下图）。
DBSC数据库实现了上课用的教材中的例子，有3个表，其关系模式和数据和教材上的完全相同。目的是为了让大家把教材上的SQL语句都过一遍，理解SQL查询语句的写法。
3.2 编写和执行SQL查询语句。 3 / 21
单击管理工具窗口左上侧【新建查询】按钮打开查询编辑器（如下图）。注意：图中三个图突出的红色框是为了提醒大家执行SQL语句要注意的，左边红色框指定当前的数据库是DBSC，右边的红色框是执行SQL语句的按钮。
