数据库系统概论第六章数据库设计
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《系统分析与设计》中的第六章涉及数据库设计。
数据库设计是指根据系统需求和数据模型,设计和规划数据库结构、表、关系和数据操作的过程。
下面是数据库设计的一般步骤和主要内容:需求分析:确定系统的数据需求和功能需求,包括数据实体、属性、关系和约束等。
收集和分析用户需求,了解数据的输入、输出、查询和处理要求。
概念设计:根据需求分析,创建概念模型,如实体关系图(ER图)或统一建模语言(UML)类图等。
确定实体、属性、关系和约束等概念,以及它们之间的关联和依赖关系。
逻辑设计:在概念设计的基础上,转化为数据库模式和关系模型,如关系数据库模型(如关系模型、规范化等)。
定义表结构,确定主键、外键、索引等关系约束,确保数据的完整性和一致性。
物理设计:根据逻辑设计,转化为具体的数据库实现,包括选择数据库管理系统(DBMS)、表的创建、数据类型的选择和定义等。
考虑性能优化和存储结构,如索引的设计、分区策略等。
安全性和权限控制:设计数据库的安全性和权限控制策略,确保只有授权用户可以访问和操作数据。
确定用户角色、权限级别和访问控制规则。
数据库实施和维护:创建数据库和表结构,导入初始数据。
确保数据库的正常运行,定期进行备份和维护,处理数据更新和变更请求。
在数据库设计过程中,需要根据实际需求和业务规则来选择合适的数据模型和设计方法。
同时,还需要遵循数据库设计的原则和规范,如范式化原则、数据一致性、性能优化等。
此外,与相关的数据库管理员(DBA)和系统分析师进行沟通和协作,以确保数据库设计符合系统需求和最佳实践。
需要注意的是,具体的数据库设计步骤和方法可能因项目和情况而有所不同。
因此,建议在实际项目中,根据实际需求和情况,结合相应的数据库设计原则和工具,进行适当的调整和应用。
第六章关系数据理论第六章讲解关系数据理论。
这是关系数据库的又一个重点。
学习本章的目的有两个。
一个是理论方面的,本章用更加形式化的关系数据理论来描述和研究关系模型。
另一个是实践方面的,关系数据理论是我们进行数据库设计的有力工具。
因此,人们也把关系数据理论中的规范化理论称为数据库设计理论,有的书把它放在数据库设计部分介绍以强调它对数据库设计的指导作用。
一、基本知识点本章讲解关系数据理论,内容理论性较强,分为基本要求部分(《概论》6.1~6.3)和高级部分《概论》6.4)。
前者是计算机大学本科学生应该掌握的内容;后者是研究生应该学习掌握的内容。
①需要了解的:什么是一个“不好”的数据库模式;什么是模式的插入异常和删除异常;规范化理论的重要意义。
②需要牢固掌握的:关系的形式化定义;数据依赖的基本概念(函数依赖、平凡函数依赖、非平凡的函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖、传递函数依赖的概念,码、候选码、外码的概念和定义,多值依赖的概念);范式的概念;从lNF 到4NF的定义;规范化的含义和作用。
③需要举一反三的:四个范式的理解与应用,各个级别范式中存在的问题(插入异常、删除异常、数据冗余)和解决方法;能够根据应用语义,完整地写出关系模式的数据依赖集合,并能根据数据依赖分析某一个关系模式属于第几范式。
④难点:各个级别范式的关系及其证明。
二、习题解答和解析1.理解并给出下列术语的定义:函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖、传递依赖、候选码、主码、外码、全码(All-key)、lNF、2NF、3NF、BCNF、多值依赖、4NF。
解析解答本题不能仅仅把《概论》上的定义写下来。
关键是真正理解和运用这些概念。
答函数依赖:设R(U)是一个关系模式,U是R的属性集合,X和Y是U的子集。
对于R(U)的任意一个可能的关系r,如果r中不存在两个元组,它们在X上的属性值相同,而在Y上的属性值不同,则称“X函数确定Y”或“Y函数依赖于X”,记作X→Y。
数据库系统原理与设计习题集第一章绪论一、选择题1. DBS是采用了数据库技术的计算机系统,DBS是一个集合体,包含数据库、计算机硬件、软件和()。
A. 系统分析员B. 程序员C. 数据库管理员D. 操作员2. 数据库(DB),数据库系统(DBS)和数据库管理系统(DBMS)之间的关系是()。
A. DBS包括DB和DBMSB. DBMS包括DB和DBSC. DB包括DBS和DBMSD. DBS就是DB,也就是DBMS3. 下面列出的数据库管理技术发展的三个阶段中,没有专门的软件对数据进行管理的是()。
I.人工管理阶段II.文件系统阶段III.数据库阶段A. I 和IIB. 只有IIC. II 和IIID. 只有I4. 下列四项中,不属于数据库系统特点的是()。
A. 数据共享B. 数据完整性C. 数据冗余度高D. 数据独立性高5. 数据库系统的数据独立性体现在()。
A.不会因为数据的变化而影响到应用程序B.不会因为系统数据存储结构与数据逻辑结构的变化而影响应用程序C.不会因为存储策略的变化而影响存储结构D.不会因为某些存储结构的变化而影响其他的存储结构6. 描述数据库全体数据的全局逻辑结构和特性的是()。
A. 模式B. 内模式C. 外模式D. 用户模式7. 要保证数据库的数据独立性,需要修改的是()。
A. 模式与外模式B. 模式与内模式C. 三层之间的两种映射D. 三层模式8. 要保证数据库的逻辑数据独立性,需要修改的是()。
A. 模式与外模式的映射B. 模式与内模式之间的映射C. 模式D. 三层模式9. 用户或应用程序看到的那部分局部逻辑结构和特征的描述是(),它是模式的逻辑子集。
A.模式B. 物理模式C. 子模式D. 内模式10.下述()不是DBA数据库管理员的职责。
A.完整性约束说明B. 定义数据库模式C.数据库安全D. 数据库管理系统设计选择题答案:(1) C (2) A (3) D (4) C (5) B(6) A (7) C (8) A (9) C (10) D二、简答题1.试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。
《数据库系统概论》课后习题及参考答案D数据库的数据不再面向某个应用而是面向整个系统,因此可以被多个用户、多个应用、用多种不同的语言共享使用。
由于数据面向整个系统,是有结构的数据,不仅可以被多个应用共享使用,而且容易增加新的应用,这就使得数据库系统弹性大,易于扩充。
三、数据独立性高数据独立性包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。
数据库管理系统的模式结构和二级映象功能保证了数据库中的数据具有很高的物理独立性和逻辑独立性。
四、数据由 DBMS统一管理和控制数据库的共享是并发的共享,即多个用户可以同时存取数据库中的数据甚至可以同时存取数据库中同一个数据。
为此, DBMS 必须提供统一的数据控制功能,包括数据的安全性保护,数据的完整性检查,并发控制和数据库恢复。
6.数据库管理系统的主要功能有哪些?①数据库定义功能;②数据存取功能;③数据库运行管理;④数据库的建立和维护功能。
7.试述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的三个要素。
数据模型是数据库中用来对现实世界进行抽象的工具,是数据库中用于提供信息表示和操作手段的形式构架。
一般地讲,数据模型是严格定义的概念的集合。
这些概念精确地描述系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件。
因此数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。
①数据结构:是所研究的对象类型的集合,是对系统的静态特性的描述。
②数据操作:是指对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许进行的操作的集合,包括操作及有关的操作规则,是对系统动态特性的描述。
③数据的约束条件:是完整性规则的集合,完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则,用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化,以保证数据的正确、有效、相容。
8.试述概念模型的作用。
概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次。
概念模型用于信息世界的建模,是现实世界到信息世界的第一层抽象,是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具,也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。