第三章 数据库概念设计

数据库的概念设计是数据库的概念设计是指在构建数据库系统时所进行的一个重要阶段，是确定数据库的结构、内容和相关规则的过程。

该设计过程旨在满足用户的需求，确保数据库能够有效地存储、管理和检索数据。

下面将从多个方面对数据库的概念设计进行详细阐述。

首先，数据库的概念设计是一个高层次的设计过程，不涉及具体的数据存储和查询细节。

在这个阶段，数据库管理员与用户合作，通过分析用户需求来确定数据库的概念模型，包括数据结构、数据类型、实体关系以及约束条件等。

通过这一过程，数据库管理员可以更好地了解用户业务需求，并将之理解为一个结构化的概念模型。

其次，数据库的概念设计关注的是数据的结构化，即如何组织和管理数据，以便于高效地存储和检索。

在概念设计阶段，应该考虑实体之间的关系和属性，选择合适的数据模型，并使用关系型数据库、面向对象数据库或其他适合的数据库模型来定义数据库的结构。

例如，可以使用实体关系模型（ER模型）来表示实体、属性和关系之间的联系，以及用E-R图表示这些关系。

此外，数据库的概念设计还要考虑数据的一致性和完整性。

一致性是指数据库中的数据应该符合一定的逻辑和业务规则，如主键和外键的约束条件。

完整性是指对数据的有效性和准确性进行保证，以确保数据库不包含不一致或失效的数据。

在概念设计阶段，数据库管理员应该定义适当的约束条件和触发器，来保证数据的一致性和完整性。

另外，数据库的概念设计还要考虑数据的安全性和保密性。

在设计数据库时，应该考虑如何保护数据不受非法访问和破坏。

可以使用访问控制和权限管理机制来限制对数据库的访问，并使用加密技术来保护敏感数据的安全。

最后，数据库的概念设计还要考虑数据库的性能和可扩展性。

在设计数据库时，需要考虑如何通过合理的索引设计和查询优化来提高数据库的查询性能。

此外，还需要考虑数据库的扩展性，即如何通过增加硬件设备或调整数据库的结构来增加数据库的容量和并发处理能力。

综上所述，数据库的概念设计是一个关键的过程，它涉及了多个方面，包括数据结构、实体关系、完整性、安全性和性能等。

数据库概念设计
数据库概念设计，是一项广大范围而深入的工作，是软件开发的基础性技术，
参与到了系统设计、编程、实现及维护的各个阶段。

它结合了数据库的基本原理，在互联网上构建起网站的基础设施。

数据库概念设计基于数据库理论，根据不同的应用场景，分析识别数据及信息
间的特点，并考虑实体、属性、联系人和约束，透彻地揭示、描述数据之间的潜在逻辑联系，综合表示数据和逻辑关系，以实现系统中有效、高效的管理和处理数据的目的。

有效的数据库概念设计，有利于提高数据库的存储和管理效率，是建立数据库
的重要环节。

它能有效的保存和管理数据，提高数据库的信息处理效率，为实现数据库真正的多元、高效的管理提供了可能。

另外，数据库概念设计在互联网开发中也很重要。

互联网数据库与一般的数据
库有明显的不同，一般用于存储特定类型的复杂嵌套数据，而互联网系统为了满足高并发、海量数据存储和快速响应的需要，需要具有能够支持不同数据结构、分布式存储、弹性拓展和高可用性的数据构架设计。

数据库概念设计是软件开发的基础，是构建在互联网上的基础设施的关键技术，它的意义重大，贯穿于软件开发的各个阶段，是实现数据有效、高效管理的基础。

只有有效地实现这一步，才能构建良好的数据库，实现信息处理的要求，最终为客户提供更优质的互联网服务。

数据库概念设计数据库概念设计是指在设计数据库时所使用的一种方法。

“概念”指的是数据库中所需要记录和管理的信息的概念，“设计”指的是根据这些信息的概念来确定数据库的结构和关系。

数据库概念设计需要考虑以下几个方面：1. 实体：实体是指数据中的一个对象或者事物，比如学生、课程、教师等。

在数据库中，每个实体都有唯一的标识符，称为主键。

2. 属性：属性是实体的特征或者描述。

比如学生的属性可以包括姓名、年龄、性别等。

每个属性都有数据类型，比如字符型、整型、日期型等。

3. 关系：关系是不同实体之间的联系。

比如学生和课程之间存在选课关系，教师和课程之间存在授课关系。

关系通常用关联来表示，比如学生实体和课程实体之间的关系可以用学生ID属性关联课程ID属性。

4. 范式：范式是数据库设计的规范，用于避免数据冗余和不一致的问题。

常见的范式有第一范式、第二范式和第三范式。

第一范式要求每个属性都是原子的，第二范式要求每个非主键属性都完全依赖于主键，第三范式要求非主键属性之间不应该存在传递依赖。

数据库概念设计的过程包括以下几个步骤：1. 需求分析：确定数据库的需求和功能，了解用户对数据库的期望和要求。

这包括确定需要记录的实体和属性，以及实体之间的关系。

2. 概念设计：根据需求分析的结果，设计数据库的概念模型。

这包括确定实体的属性和关系，确定主键和外键。

3. 逻辑设计：将概念模型转化为逻辑模型。

逻辑设计的目标是根据数据库管理系统的特性和限制来确定数据库的结构和关系。

这包括确定表的结构、数据类型和约束条件，以及确定表之间的关系。

4. 物理设计：将逻辑模型转化为物理模型。

物理设计的目标是根据数据库管理系统的特性和硬件限制来确定数据库的物理存储结构和访问路径。

这包括确定表的分布、索引和分区，以及确定数据的备份和恢复策略。

数据库概念设计是数据库设计的重要步骤，它能够帮助设计人员全面理解和把握数据库的需求，从而设计出合理、高效的数据库结构。

教案《财务管理数据库设计专》第一章：财务管理数据库设计概述1.1 课程介绍了解本课程的目标和内容理解财务管理数据库设计的重要性1.2 财务管理数据库设计的基本概念理解数据库的概念和分类掌握数据库设计的原则和方法1.3 财务管理数据库设计流程掌握数据库设计的基本步骤学习如何进行需求分析和概念设计第二章：财务管理数据库需求分析2.1 需求分析概述理解需求分析的目的和重要性学习需求分析的方法和技巧2.2 财务管理业务需求分析学习如何分析财务管理业务需求掌握财务管理业务流程和数据流2.3 数据字典的建立学习数据字典的概念和作用掌握如何建立和管理数据字典第三章：财务管理数据库概念设计3.1 概念设计概述理解概念设计的目的和重要性学习概念设计的方法和技巧3.2 财务管理实体识别学习如何识别财务管理实体掌握实体属性和关系的定义3.3 财务管理实体关系模型学习如何构建实体关系模型掌握实体关系模型的表示方法第四章：财务管理数据库逻辑设计4.1 逻辑设计概述理解逻辑设计的目的和重要性学习逻辑设计的方法和技巧4.2 财务管理关系模型的构建学习如何将概念设计转换为关系模型掌握关系模型的表示方法4.3 财务管理数据库的规范化学习数据库规范化的概念和方法掌握如何进行数据库规范化第五章：财务管理数据库物理设计5.1 物理设计概述理解物理设计的目的和重要性学习物理设计的方法和技巧5.2 财务管理数据库的存储结构设计学习如何设计数据库的存储结构掌握存储结构设计的原则和方法5.3 财务管理数据库的索引设计学习如何设计数据库的索引掌握索引设计的原则和方法第六章：财务管理数据库安全设计6.1 安全设计概述理解安全设计的目的和重要性学习安全设计的方法和技巧6.2 财务管理数据库的安全威胁学习如何识别财务管理数据库的安全威胁掌握安全威胁的分类和特点6.3 财务管理数据库安全策略学习如何制定数据库安全策略掌握安全策略的实现方法和工具第七章：财务管理数据库性能优化7.1 性能优化概述理解性能优化的目的和重要性学习性能优化methods and techniques 7.2 财务管理数据库的性能评估学习如何评估财务管理数据库的性能掌握性能评估的工具和方法7.3 财务管理数据库性能优化策略学习如何进行数据库性能优化掌握性能优化策略的实现方法和工具第八章：财务管理数据库维护与管理8.1 数据库维护与管理概述理解数据库维护与管理的目的和重要性学习数据库维护与管理的方法和技巧8.2 财务管理数据库的备份与恢复学习如何进行数据库备份与恢复掌握备份与恢复策略的实现方法和工具8.3 财务管理数据库的监控与调优学习如何进行数据库监控与调优掌握监控与调优的方法和工具第九章：财务管理数据库应用案例分析9.1 财务管理数据库应用案例介绍学习财务管理数据库在实际应用中的案例理解案例中的问题和解决方案9.2 财务管理数据库应用案例分析学习如何分析财务管理数据库应用案例掌握案例分析的方法和技巧9.3 财务管理数据库应用案例实践学习如何实践财务管理数据库应用案例掌握实践的方法和技巧第十章：财务管理数据库设计项目实战10.1 项目实战概述理解项目实战的目的和重要性学习项目实战的方法和技巧10.2 财务管理数据库设计项目流程掌握项目实战的基本步骤学习如何进行项目管理和团队协作10.3 财务管理数据库设计项目实践学习如何进行项目实践掌握实践的方法和技巧第十一章：财务管理数据库设计规范与标准11.1 数据库设计规范概述理解数据库设计规范的目的和重要性学习数据库设计规范的内容和实施方法11.2 财务管理数据库设计规范学习如何制定财务管理数据库设计规范掌握设计规范的实施方法和工具11.3 财务管理数据库设计标准学习如何遵循数据库设计标准掌握常见数据库设计标准的内容和应用第十二章：财务管理数据库设计工具与技术12.1 数据库设计工具概述理解数据库设计工具的作用和重要性学习如何选择和使用数据库设计工具12.2 财务管理数据库设计工具学习如何使用常见的数据库设计工具掌握工具的配置和使用技巧12.3 财务管理数据库设计技术学习如何应用先进的技术进行数据库设计掌握新技术的应用方法和实践经验第十三章：财务管理数据库设计案例研究13.1 财务管理数据库设计案例介绍学习财务管理数据库设计在实际项目中的应用案例理解案例中的问题和解决方案13.2 财务管理数据库设计案例分析学习如何分析财务管理数据库设计案例掌握案例分析的方法和技巧13.3 财务管理数据库设计案例实践学习如何实践财务管理数据库设计案例掌握实践的方法和技巧第十四章：财务管理数据库设计风险与管理14.1 数据库设计风险概述理解数据库设计风险的概念和重要性学习数据库设计风险的识别和管理方法14.2 财务管理数据库设计风险学习如何识别财务管理数据库设计风险掌握风险的评估和应对策略14.3 财务管理数据库设计风险管理学习如何进行财务管理数据库设计风险管理掌握风险管理的实施方法和工具第十五章：财务管理数据库设计发展趋势15.1 数据库设计发展趋势概述理解数据库设计发展趋势的概念和重要性学习数据库设计发展趋势的内容和影响15.2 财务管理数据库设计发展趋势学习财务管理数据库设计的发展趋势掌握发展趋势的应对策略和实践经验15.3 财务管理数据库设计未来发展学习财务管理数据库设计的未来发展方向探索未来发展的机遇和挑战重点和难点解析本文主要介绍了财务管理数据库设计的相关知识和实践应用。

数据库概念设计及数据建模(三)(总分99, 做题时间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Ⅴ• C.仅Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ• D.仅Ⅲ和ⅤSSS_SIMPLE_SINA B C D2.数据库概念设计的目标是理解和表达数据需求，确定和描述数据库中需要存储和处理的数据。

关于概念设计有下列说法或做法：Ⅰ．概念设计的重点是从需求文档所定义的业务背景中抽象出实体集及实体集之间的关系Ⅱ．可采用分类方法将业务背景中具有相同属性特征的客观对象归为类，在此基础上概括命名，得到实体集Ⅲ．按照业务规则标识和定义实体集之间的联系时，不仅要定义实体集之间的直接联系，也要定义实体集之间的间接联系Ⅳ．在确定实体集的属性时，不仅要检查每个属性与实体集间的所属关系，也要检查每个实体集属性的完备性Ⅴ．概念设计的结果通常用DFD或ERD描述，图形表达既能清楚地说明应用系统的数据需求，也便于用来与用户交流和沟通以上说法或做法正确的是______。

• A.仅Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ• B.仅Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ• C.仅Ⅰ、Ⅲ和Ⅴ• D.仅Ⅰ、Ⅳ和ⅤSSS_SIMPLE_SINA B C D3.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SSS_SIMPLE_SINA B C D4.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SSS_SIMPLE_SINA B C D5.数据库概念设计的依据不包括______。

第三章.数据库设计3.1方案图表设计根据所要实现的功能设计，可能建立它们之间的关系，进而实现逻辑结构功能。

图书管理信息系统可以划分的实体有：书籍类别信息实体、读者信息实体、书籍信息实体、借阅记录信息实体，归还记录信息实体。

用E-R图一一描述这些实体。

3.1.1类别实体E-R图：图2-1类别实体E-R图3.1.2读者信息实体E-R图：图2-2 读者信息实体E-R图3.1.3信息实体E-R图：图2-3信息实体E-R图3.1.4.记录信息实体E-R图：图2-4 记录信息实体E-R图3.1.5记录信息实体E-R图：图2-5记录信息实体E-R图3.1.6罚款信息实体E-R图：图2-6罚款信息实体E-R图3.1.7总的信息实体E-R图：图2-7总的信息实体E-R图3.2数据流程图3.3数据字典3.4结果数据处理基本表的数据查看(基于视图查询)：出版社信息读者信息书籍信息借阅信息罚款记录信息表查看借阅信息表中的数据查看图书信息表中的数据查看Reader（读者信息表）表中的数据查看Bookview（图书信息）表中的数据：查看Borrow（借阅信息）表中的数据：查看Maneger（管理员信息表）表中的数据查看Borrowview（当前借阅信息）视图中的数据：查看Historyview（借阅历史信息）视图的数据：查看Fineview（罚款信息）视图的基本数据:通过此次数据库的课程设计，真正达到了学与用的结合，增强了对数据库方面应用的理解，对自己今后参与开发数据库系统积累了不少经验，在实验过程中，从建立数据开始，对数据库设计理念及思想上有更高的认识，从需求分析，到概念设计和逻辑设计，E-R图的表示，数据字典的创建，懂得了不少有关数据库开发过程中的知识，在实验中建表，及其关系模式，关系代数的建立及理解，将SQL 语的查询语句用得淋漓尽致，增强了自己在数据库中应用SQL语言的灵活性，其中包括，插入、删除、修改、查询,牵涉表和表之间的联系，主建与外主键的定义，约束项的设置，使逻辑更严密，在学习过程中，我也能过上网查了不少资料，也看了一些别人设计的图书馆管理信息系统的设计报告，学以致用，自我创新，独立完成了这份自己的报告，从中在学到用，从用又到学，不断修改，系统更新。

数据库系统原理简答题汇总第一章数据库系统概念1.请简述数据，数据库，数据库管理系统，数据库系统的概念？答：①数据：是描述事务的符号记录，是指用物理符号记录下来的，可以鉴别的的信息。

②数据库：是指长期储存在计算机中的有组织的，可共享的数据集合，且数据库中的数据按一定的数据模型组织，描述和存储，具有较小的冗余度，较高的数据独立性，系统易于扩展，并可以被多个用户共享。

③数据库管理系统：是专门用于建立和管理数据库的一套软件，介于应用程序和操作系统之间。

负责科学有效地组织和存储数据，并帮助数据库的使用者能够从大量的数据中快速地获取所需数据，以及提供必要的安全性和完整性等统一控制机制，实现对数据有效的管理与维护。

④数据库系统：是指在计算机中引入数据库技术之后的系统，一个完整的数据库系统包括数据库，数据库管理系统以及相关实用工具，应用程序，数据库管理员和用户。

2.请简述在数据管理技术中，与人工管理，文件系统相比数据库系统的优点/特点？答：①数据集成②数据共享性高③数据冗余小④数据一致性⑤数据独立性高⑥实施统一管理和控制⑦减少应用程序开发与维护的工作量3.请简述数据库系统的三级模式和两层映像含义？答：数据库的三级模式是指数据库系统是由模式、外模式和内模式三级工程的，对应了数据的三级抽象。

两层映像是指三级模式之间的映像关系，即外模式/模式映像和模式/内模式映像。

4.请简述关系模型与网状模型，层次模型的区别/特点？答：使用二维表结构表示实体及实体间的联系建立在严格的数学概念的基础上概念单一，统一用关系表示实体和实体之间的联系，数据结构简单清晰，用户易懂易用，存取路径对用户透明，具有更高的数据独立性、更好的安全保密性。

5.请简述数据库管理系统的功能？答：①数据定义功能②数据操纵功能③数据库的运行管理功能④数据库的建立和维护功能⑤数据组织存储和管理功能⑥其他功能：主要包括与其他软件的网络通信功能。

6.请简述数据库系统的组成？答：一个完整的数据库系统包括数据库，数据库管理系统以及相关实用工具，应用程序，数据库管理员和用户。

数据库原理及应用教案第一章：数据库概述1.1 数据库的基本概念理解数据库的定义理解数据和信息的关系理解数据模型的概念1.2 数据库系统的结构理解数据库系统的组成部分理解数据库管理系统的作用理解应用程序和数据库之间的交互过程1.3 数据库的发展历史了解数据库的起源和发展过程了解关系数据库和面向对象数据库的区别了解当前数据库技术的发展趋势第二章：关系数据库理论2.1 关系模型的基本概念理解关系表的定义和表示方法理解关系模型的特点和优势理解实体和属性的概念2.2 关系的操作理解选择、投影和连接操作的含义和应用掌握关系代数和SQL语言的使用方法理解关系的性质和操作的限制条件2.3 关系的完整性约束理解实体完整性和参照完整性的概念理解主键和外键的作用和定义掌握关系的完整性约束的实现方法第三章：数据库设计3.1 需求分析理解需求分析的目的和重要性掌握需求分析的方法和技术理解数据字典和数据流图的使用3.2 概念设计理解概念设计的概念和目的掌握实体-关系模型的表示方法理解概念设计到逻辑设计的转换方法3.3 逻辑设计理解逻辑设计的概念和目的掌握关系模型的设计方法理解关系数据库设计的原则和方法第四章：数据库管理4.1 数据库的创建和管理理解数据库的创建和管理过程掌握SQL语言创建和管理数据库的方法理解数据库的备份和恢复的概念和方法4.2 数据库的安全性和完整性理解数据库安全性的概念和重要性掌握数据库的权限管理和访问控制方法理解数据库完整性的概念和实现方法4.3 数据库性能优化理解数据库性能优化的概念和方法掌握查询优化和索引的使用方法理解数据库缓存和分区的概念和方法第五章：数据库应用系统开发5.1 数据库应用系统的设计和实现理解数据库应用系统的设计和实现过程掌握数据库应用系统的设计原则和方法理解应用程序和数据库之间的交互过程5.2 常用数据库开发工具了解常用的数据库开发工具的概念和功能掌握数据库开发工具的使用方法理解不同开发工具的优缺点和适用场景5.3 数据库应用系统的运行和维护理解数据库应用系统的运行和维护的重要性掌握数据库应用系统的运行和维护方法理解故障排除和性能监控的概念和方法第六章：SQL语言6.1 SQL语言基础理解SQL语言的作用和特点掌握SQL语言的基本语法和操作理解数据定义语言（DDL）和数据操作语言（DML）的概念6.2 SQL数据查询掌握SQL查询语句的编写和执行理解选择、投影和连接操作的SQL实现掌握子查询和联合查询的使用方法6.3 SQL数据定义和操纵掌握SQL语言创建表、视图和索引的方法掌握插入、更新和删除数据的SQL语句理解SQL语言的数据类型和约束定义第七章：数据库事务管理7.1 事务的基本概念理解事务的定义和特性掌握事务的ACID属性理解事务的作用和重要性7.2 事务管理理解事务的提交和回滚掌握事务控制语句的使用理解事务隔离级别的概念和作用7.3 事务日志和恢复理解事务日志的作用和结构掌握数据库的恢复机制理解崩溃后的数据库恢复过程第八章：数据库高级特性8.1 数据库触发器和存储过程理解触发器和存储过程的定义和作用掌握创建和调用触发器和存储过程的方法理解触发器和存储过程在数据完整性管理中的应用8.2 数据库视图和索引理解视图的概念和作用掌握创建和使用视图的方法理解索引的原理和作用掌握索引的创建和管理方法8.3 数据库分区理解分区的作用和原理掌握分区的创建和管理方法理解分区对数据库性能的影响第九章：数据库性能优化9.1 查询优化理解查询优化的目的和方法掌握查询优化技术理解查询优化器的工作原理9.2 数据库索引设计理解索引的作用和类型掌握索引的设计原则和方法理解索引维护和更新策略9.3 数据库缓存和并发控制理解数据库缓存的作用和原理掌握缓存优化策略理解并发控制的重要性掌握并发控制技术第十章：数据库应用案例分析10.1 数据库应用案例介绍分析实际数据库应用案例理解案例中数据库的设计和实现方法理解案例中数据库的应用场景和效果10.2 数据库应用案例分析分析案例中的数据库需求和设计分析案例中的数据库管理和维护方法分析案例中的数据库性能优化措施10.3 数据库应用案例实践基于案例进行数据库设计和实现实践案例中的数据库管理和维护方法实践案例中的数据库性能优化措施重点和难点解析重点环节1：关系模型的基本概念关系表的定义和表示方法关系模型的特点和优势实体和属性的概念重点环节2：关系的操作选择、投影和连接操作的含义和应用关系代数和SQL语言的使用方法关系的性质和操作的限制条件重点环节3：关系的完整性约束实体完整性和参照完整性的概念主键和外键的作用和定义关系的完整性约束的实现方法重点环节4：数据库的创建和管理数据库的创建和管理过程SQL语言创建和管理数据库的方法数据库的备份和恢复的概念和方法重点环节5：数据库的安全性和完整性数据库安全性的概念和重要性数据库的权限管理和访问控制方法数据库完整性的概念和实现方法重点环节6：数据库性能优化查询优化和索引的使用方法数据库缓存和分区的概念和方法数据库性能优化的概念和方法重点环节7：数据库事务管理事务的定义和特性事务的ACID属性事务的提交和回滚重点环节8：数据库高级特性触发器和存储过程的定义和作用视图和索引的原理和作用分区对数据库性能的影响重点环节9：数据库性能优化查询优化技术索引的设计原则和方法缓存优化策略重点环节10：数据库应用案例分析数据库应用案例的需求分析和设计数据库应用案例的管理和维护方法数据库应用案例的性能优化措施全文总结和概括：本文主要分析了数据库原理及应用教案中的重点环节，包括关系模型的基本概念、关系的操作、关系的完整性约束、数据库的创建和管理、数据库的安全性和完整性、数据库性能优化、数据库事务管理、数据库高级特性、数据库应用案例分析等。