第4章数据库及应用程序开发——数据库设计
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数据库技术基础
1.1 数据库技术基本概念
1.11 信息,数据与数据处理
(1) 信息:信息是现实世界事物的存在方式或运行状态的反映。信息具有可感知,可存储,可加工,可传递和可再生的自然属性。
(2) 数据:数据时描述现实世界事物的符号标记,是指用物理符号记录下来的可以鉴别的信息,数据的多种表现形式都可以经过数字化后存入计算机。
(3)信息与数据的关联:数据是信息的符号表示,或称载体;信息是数据的内涵,是数据的语义解释。
(4)信息处理的基本环节:人们将原始信息表示成数据,称为源数据,然后对这些源数据进行汇集,存储,综合,推导,从这些原始的,杂乱的,难以理解的数据中抽取或推导出新的数据,称为结果数据。
信息的价值与它的准确性,及时性,完整性和可靠性有关。
1.12 数据管理技术的发展和数据库方法的特征
(1)数据管理技术的产生和发展
数据管理技术是指对数据的分类,组织,编码,存储,检索和维护的技术。
数据管理技术经历了人工管理,文件系统和数据库系统三个阶段。
(2)数据库系统方法的特征
a. 数据库系统自描述特点:数据库系统不仅包括数据库数据本身,还包括了定义和说明数据库数据的结构和约束条件。
b. 数据结构化:数据库使用数据模型来描述整个组织的数据结构,在描述数据时不仅描述数据本身,还要描述数据之间的联系,但对用户隐藏了数据存储和实现的细节。
c.数据共享性高,冗余度小,易扩充:数据库数据是面向整个系统的,为用户提供更广泛的数据共享,大大减小了数据的冗余度,避免了数据之间的不相容性和不一致性。
d. 数据独立性高:在数据库方法中,存储在数据库的数据词典中的数据文件结构与访问它的程序之间是相互分离的;通常把这种性质称为程序-数据独立性。
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。学生和班级是一对多的关系,一个班级有多个学生,一个学生属于一个班级;教师和课程是多对多的关系,一位教师可以教授多门课程,一门课程也可以由多位教师讲授;学生和课程也是多对多的关系,一个学生可以选修多门课程,一门课程可以有多个学生选修。
《数据库原理与应用》课程教学大纲
一、课程基本信息
英文名称 Principles & Application of
Database 课程代码 ELBU3005
课程性质 大类基础课程 授课对象 电子商务专业
学 分 3.0 学 时 54+18
主讲教师 修订日期 2023.9
指定教材 《数据库技术与应用》
二、课程目标
(一)总体目标:
电子商务专业的学生数据库理论够用便可,重要的是掌握数据库领域内的实践动手能力、分析问题和解决问题的能力。因此,本课程应把培养数据库应用与开发人才作为培养目标,比较系统、完整地讲述数据库的基本原理、基本概念和基本技术,适当介绍当今数据库的新技术和新应用,使学生掌握基础理论;而要求学生熟练掌握的是常用数据库管理系统基本操作、SQL语言,数据库应用系统分析、设计、实施和维护,最终掌握解决实际问题的数据库设计思想和养成良好的数据库程序设计习惯,具备用数据库的知识解决实际问题的能力。
(二)课程目标:
学生需要掌握数据库系统的基本原理、方法和应用技术,以便能够有效地使用现有的数据库管理系统和软件开发工具。此外,他们还需要了解数据库结构的设计以及数据库应用系统的开发方法。通过这些学习,可以培养学生分析和解决实际问题的能力,以及进行数据库应用系统开发的能力。
课程目标1:数据库设计
1.1 数据系统的概述
1.2 数据模型
1. 3 关系型数据设计
课程目标2:SQL数据库系统的使用 2.1 SQL Server 2012基本知识
2.2 数据库的基本操作
2.3 数据表的基本操作
2.4 数据库查询
2.5 T-SQL编程
2.6 视图和索引
2.7 存储过程和
2.8 事务与并发控制
2.9 数据库系统的安全性
2.10 数据库的备份与还原
(要求参照《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》,对应各类专业认证标准,注意对毕业要求支撑程度强弱的描述,与课程目标对毕业要求的支撑关系表一致)(五号宋体)
第4章关系数据库设计理论
、选择题
1、C 2、B
3、C 4、C
5、A
9、D 10、B
二、填空题
1、 数据依赖主要包括 —函数_依赖、—多值—依赖和连接依赖。
2、 一个不好的关系模式会存在 _插入异常_、_删除异常_和—修改复杂_等弊端。
3、 设XTY为R上的一个函数依赖, 若_对任意X的真子集X '均无XY存在__, 则称Y完全函数依赖于X.
4、 设关系模式 R上有函数依赖 X T Y和Y T Z成立若_Y不包含于X_且_Y T X不成 立_,则称Z传递函数依赖于X。
5、 设关系模式R的属性集为U, K为U的子集,若_KTU为完全函数依赖_,则称K 为R的候选键。
6、 包含R中全部属性的候选键称 _主属性_。不在任何候选键中的属性称—非主属性
7、 Armstrong公理系统是—有效__的和—完备__的.
8、 第三范式是基于 _函数_依赖的范式,第四范式是基于 _多值_依赖的范式。
9、 关系数据库中的关系模式至少应属于 _第一 _范式。
10、 规范化过程,是通过投影分解,把 _一个范式级别较低的_的关系模式“分解”为 _若干个范式级别较高__的关系模式。
三、简答题 1、解释下列术语的含义:函数依赖、平凡函数依赖、非平凡函数依赖、部分函数依赖、 完全函数依赖、传递函数依赖、范式、无损连接性、依赖保持性。
解:
函数依赖:设关系模式R( U,F), U是属性全集,F是U上的函数依赖集,X和丫是U 的子集,如果对于R(U)的任意一个可能的关系 r,对于X的每一个具体值,Y都有唯一的具 体的值与之对应,则称X函数决定Y,或Y函数依赖于X,记XT Y。我们称X为决定因素, Y为依赖因素。当Y不函数依赖于 X时,记作:©Y。当XTY且YTX时,则记作:X Y。
平凡函数依赖:当属性集Y是属性集X的子集时,则必然存在着函数依赖 XTY,这
种类型的函数依赖称为平凡的函数依赖。
非平凡函数依赖: 如果Y不是X子集,则称XT Y为非平凡的函数依赖。