数据库设计步骤简述.doc下载

weixin_39822095 2023-01-24 11:00:34
数据库系统原理 数 据 库 设 计 步 骤 简 述 数据库设计步骤简述 数据库技术是信息资源的开发、管理和服务的最有效的手段,因此数据库的应用范 围越来越广,从小型的单项事物处理系统到大型的信息服务系统大都利用了先进的数据 库技术来保持系统数据的整体性、完整性和共享性。 数据库应用软件和其他软件一样,也有它的诞生和消亡。数据库应用软件作为软件 ,在其生命周期可以看作有三个大的时期:软件定义时期,软件开发时期和软件运行时 期。 按照规范化设计方法,从数据库应用系统设计和开发的全过程来考虑,将数据库及 其应用软件系统的生命周期的三个时期又可以细分为六个阶段:需求分析、概念结构设 计、逻辑结构设计、物理结构设计、实施及运行维护。 一、需求分析 信息需求:指目标系统设计的所有实体、属性、以及实体间的联系等,包括信息的 内容和性质,以及由信息需求导出的数据需求。 处理需求:指为得到需要的信息而对数据进行加工处理的要求,包括处理描述,发 生的频度、响应时间以及安全保密要求等。进行数据库设计首先必须准确了解与分析用 户需求。需求分析是真个设计过程的基础,是最困难、最耗费时间的一步。作为地基的 需求分析是否做得充分与准备,决定了在其上构建数据库大厦的速度与质量。需求分析 做得不好,甚至会导致整个数据库设计返工重做。 需求任务分析: 需求分析的任务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。新系统必须充分考虑今后可能的扩充和改变,不能仅仅按当 前应用需求来设计数据库。 需求分析的重点是调查、收集与分析用户在数据管理中的信息要求、处理要求、安 全性与完整性要求。信息要求是指用户需要从数据库中获得信息的内容与性质。由用户 的信息要求可以导出数据要求,即在数据库中需要存储哪些数据。处理要求是指用户要 求完成什么处理功能,对处理的响应时间有什么要求,处理方式是批处理还是联机处理 。新系统的功能必须能够满足用户的信息要求、处理要求、安全性与完整性要求 需求分析的方法: 通过调查了解了用户需求后,需要进一步分析和表达用户的需求。分析和表达用户 需求的方法主要包括自顶向下和自底向上两类方法。 二、概念设计 将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程就是概念结构设计。 概念结构是对现实世界的一种抽象,即对实际的人、物、事和概念进行人为处理, 抽取人们关心的共同特性,忽略非本质的细节,并把这些特性用各种概念精确地加以描 述。 概念结构独立于数据库逻辑结构,也独立于支持数据库的DBMS。它是现实世界与机 器世界的中介,它一方面能够充分反映现实世界,包括实体和实体之间的联系,同时又 易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。它是现实世界的一个真实模型,易于理 解,便于和不熟悉计算机的用户交换意见,使用户易于参与,当现实世界需求改变时, 概念结构又可以很容易地作相应调整。因此概念结构设计是整个数据库设计的关键所在 。 设计概念结构通常有四类方法: 1、自顶向下:首先定义全局概念结构的框架,然后逐步细化。 2、自底向上:首先定义各局部应用的概念结构然后将它们集成起来,得到全局概念 结构。这是最经常采用的策略是自底向上方法。即自顶向下地进行需求分析,然后再自 底向上地设计概念结构 3、逐步扩张:首先定义最重要的核心概念结构,然后向外扩充,以滚雪球的方式逐 步生成其他概念结构,直至总体概念结构。 4、混合策略:将自顶向下和自底向上相结合,用自顶向下策略设计一个全局概念结 构的框架,以它为骨架集成由自底向上策略中设计的各局部概念结构 分E-R图经过合并生成的是初步E-R图。修改、重构初步E- R图以消除冗余主要采用分析方法 视图集成后形成一个整体的数据库概念结构,对该整体概念结构还必须进行进一步 验证,确保它能够满足下列条件: 整体概念结构内部必须具有一致性,即不能存在互相矛盾的表达。 整体概念结构能准确地反映原来的每个视图结构,包括属性、实体及实体间的联系 整体概念结构能满足需要分析阶段所确定的所有要求 整体概念结构最终还应该提交给用户,征求用户和有关人员的意见,进行评审、修 改和优化,然后把它确定下来,作为数据库的概念结构,作为进一步设计数据库的依据 。 三、逻辑设计 设计逻辑结构应该选择最适于描述与表达相应概念结构的数据模型,然后选择最合 适的DBMS。设计逻辑结构时一般要分三步进行: 将概念结构转换为一般的关系、网状、层次模型 将转化来的关系、网状、层次模型向特定DBMS支持下的数据模型转换 对数据模型进行优化 关系模型的逻辑结构是一组关系模式的集合。而E- R图则是由实体、实体的属性和实体之间的联系三个要素组成的。所以将E- R图转换为关 , 相关下载链接:https://download.csdn.net/download/qq_43966957/87372617?utm_source=bbsseo
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第4章 数据库设计 习题 一、选择题 1.在数据库设计中,用E- R图来描述信息结构但不涉及信息在计算机中的表示,它是数据库设计的( )阶段。 A.需求分析 B.概念设计 C.逻辑设计 D.物理设计 2.在关系数据库设计中,设计关系模式是( )的任务。 A.需求分析阶段 B.概念设计阶段 C.逻辑设计阶段 D.物理设计阶段 3.数据库物理设计完成后,进入数据库实施阶段,下列各项中不属于实施阶段的工作是 ( )。 A.建立数据库 B.扩充功能 C.加载数据 D.系统调试 4.在数据库的概念设计中,最常用的数据模型是( )。 A.形象模型 B.物理模型 C.逻辑模型 D.实体联系模型 5.从E- R模型关系向关系模型转换时,一个M N联系转换为关系模型时,该关系模式的关键字是 ( ) 。 A.M端实体的关键字 B.N端实体的关键字 C.M端实体关键字与N端实体关键字组合 D.重新选取其他属性 6.当局部E-R图合并成全局E-R图时可能出现冲突,不属于合并冲突的是( )。 A.属性冲突 B.语法冲突 C.结构冲突 D.命名冲突 7.概念模型独立于( )。 A.E-R模型 B.硬件设备和DBMS C.操作系统和DBMS D.DBMS 二、填空题 1.数据库设计的几个步骤依次是( )、( )、( )、( )、( )、( )。 2."为哪些表,在哪些字段上,建立什么样的索引"这一设计内容应该属于数据库( )阶段。 3.在设计分E- R图时,由于各个子系统分别有不同的应用,而且往往是由不同的设计人员设计的,所以 各个分E-R图之间难免有不一致的地方,这些冲突主要有( )、 ( )和( ) 三类。 三、问答题 1.按照数据库设计六个阶段的先后顺序,简述各阶段的主要任务。 2.什么是数据库的概念结构?简述数据库概念结构设计步骤。 3.什么是数据库的逻辑结构?试述数据库逻辑结构设计步骤。 4.试述数据库物理设计的内容和步骤。 四、设计题 1.某工厂生产若干产品,每种产品由不同的零件组成,有的零件可用在不同的产品上。 这些零件由不同的原材料制成,不同零件所用的材料可以相同。这些零件按所属的不同 产品分别放在仓库中,原材料按照类别放在若干仓库中。请用 E-R 图画出此工厂产品、零件、材料、仓库的概念模型。 2.现要设计一个图书馆数据库,此数据库中对每个借阅者保存读者记录,包括:读者号 ,姓名,地址,性别,年龄,单位。对每本书存有:书号,书名,作者,出版社。对每 本被借出的书存有读者号、借出日期和应还日期。要求:给出 E-R 图,再将其转换为关系模型。 3.设有如下实体: 学生:学号、姓名、性别、年龄、单位 课程:课程号、课程名、开课单位 教师:教师号、姓名、性别、职称、单位 单位:单位名称、电话、领导者教师号 上述实体中存在如下联系: (1)一个学生可选修多门课程,一门课程可为多个学生选修; (2)一个教师可讲授多门课程,一门课程可为多个教师讲授; (3)一个单位可有多个教师,一个教师只能属于一个单位。 请完成如下工作: (1)设计全局E-R图。 (2)将该全局E-R图转换为关系模型。 ----------------------- mysql数据库设计-习题全文共2页,当前为第1页。 mysql数据库设计-习题全文共2页,当前为第2页。
数据库系统原理练习1 一、单项选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的 括号内。错选、多选或未选均无分。 1.信息世界中的术语"实体"对应于机器世界的术语是( ) A.记录 B.字段 C.文件 D.关键码 2.用二维表结构表达实体集的模型是( ) A.概念模型 B.层次模型 C.网状模型 D.关系模型 3.内模式的修改尽量不影响概念模式的特点称为数据库的( ) A.物理数据独立性 B.逻辑数据独立性 C.外模式数据独立性 D.内模式数据独立性 4.设R和S是任意两个关系,则RS等价于( ) A.(R-S) S B.R (R-S) C.S-(R-S) D.R-(R-S) 5.设有R与S两个关系如题5图所示: 关系代数表达式 C,E( (R s))的结果是( ) A.c1,el B.c2,e2 C.c3,e2 D. c3,e1 6.SQL语言中,HAVING子句用于筛选满足条件的( ) A.列 B.行 C.分组 D.元组 7.若R 1NF,且R中只有一个主属性,则R必然满足( ) A.2NF B.3NF C.4NF D.BCNF 8.设有关系模式R(A,B,C,D),F是R上成立的FD集,F={B C,C D},则属性C的闭包C +为( ) A.BC B.BCD C.BD D.CD 9.将ER模型转换成关系模型的过程属于数据库的( ) A.需求分析 B. 概念设计 C.逻辑设计 D. 物理设计 10.有职工和亲属两个关系,当职工调出时,应该从职工关系中删除该职工的元组,同 时应该从亲属关系中删除该职工所有亲属的元组,在SQL语言中,定义这个完整性约束的 短语是( ) A. ON DELETE ALL B.ON DELETE CASCADE C.ON DELETE RESTRICT D.ON DELETE SET NULL 11.多个事务执行的次序称为( ) A.过程 B.流程 C.调度 D.步骤 12.断言机制主要用于( ) A.数据库恢复 B.完整性控制 C.并发控制 D. 安全性控制 13.在DBMS中,实现事务持久性的是( ) A.完整性子系统 B. 安全性子系统 C. 恢复子系统 D. 并发控制子系统 14.在分布式数据库系统中,将数据库划分为若干不相交的逻辑子集,且每个场地存储 一个逻辑子集的数据分配策略称为( ) A.集中式 B.分割式 C.混合式 D.组合式 15.在面向对象数据库系统中,对象定义采用的信息隐蔽技术称为( ) A.保密性 B.封装性 C.自闭性 D.隐蔽性 二、填空题(本大题共10小题,每小题1分,共10分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 16.数据库的三级模式结构中,单个用户使用的数据视图描述称为___________。 17.在数据库系统中三级模式结构的定义存放于___________中。 18.关系模型有三类完整性约束:实体完整性、用户定义的完整性和___________。 19.设有关系R和S,与元组关系演算表达式{t"R(t) S(t)}等价的关系代数表达式是__ _________。 20.设关系R(A,B,C)和S(A,D),用关系代数的基本运算写出与R S等价的关系代数表达式是___________。 21.设有关系模式R(A,B,C,D),F是R上成立的FD集,F={A C,A D},则R的候选键是 ___________。 22.如果X Y且有YX,那么X Y称为___________。 23.在SQL语言中,用于测试一个关系是否非空的谓词是___________。 24.在数据库系统中,视图的作用是简化操作、提高数据的独立性和数据的__________ _。 25.各场地的数据模型不同的分布式数据库系统称为___________DDBS。 三、简答题(本大题共10小题,每小题3分,共30分) 26.有学生关系S和成绩关系SC,如题26图所示,写出S与SC左外联接运算的结果。 27.依据题26图,写出与SQL语句: SELECT sname FROM S WHERE sno IN (SELECT sno FROM SC) 等价的关系代数表达式。 28.设关系模式R(A,B,C),F={AC B,AB C,B C},则R最高属于第几范式?说明理 由。 29.写出Armstrong推理规则中自反律、增广律、传递律的形式化定义。 30.简述对嵌入式SQL进行预处理的作用和过程。 31.简述日志文件的内容。 32.简述SQL中的安全性控制机制。 33.已知事务T1和T2的并发操作序列,如题33图所示,指出这个并发操作引发的问题。 34.在面向对象数据库中,查找对象的方法有哪三种? 35
数据库设计: 1、软件生存期有哪几个阶段? 答:软件生存期分为:软件定义时期、软件开发时期、软件维护时期。 2、数据库系统的生成期分成哪几个阶段?数据库结构的设计在生存期中的地位如何? 答:分成七个阶段:规划、需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、实现、运行和 维护。(p184) 数据库结构的设计在生存期中的地位很重要,数据库结构的设计包括逻辑设计、物理设 计,逻辑设计把概念模式转化为与选用的具体机器上的DBMS所支持的数据模型相符合的 逻辑结构,而物理设计主要是设计DB在物理设备上的存储结构与存取方法等。 3、数据库设计过程的输入和输出有哪些内容? 答:数据库设计过程的输入包括四部分内容:1、总体信息需求;2、处理需求;3、DBM S的特征;4、硬件和OS(操作系统)特征 数据库设计过程的输出包括两部分: 1、完整的数据库结构,其中包括逻辑结构和物理结构; 2、基于数据库结构和处理需求的应用程序的设计原则。这些输出一般以说明书的形式出 现。 4、基于数据库系统生存期的数据库设计分成哪几个阶段? 答:分为5个阶段:简记为(规需概逻物):规划、需求分析、概念设计、逻辑设计和物理 设计五个阶段。 5、什么是比较好的数据库设计方法学?数据库设计方法学应包括哪些内容? 答:一个好的数据库设计方法应该能在合理的期限内,以合理的工作量产生一个有实用 价值的数据库结构。 一种实用的数据库设计方法应包括以下内容:设计过程、设计技术、评价准则、信息需 求、描述机制。 6、数据库设计的规划阶段应做哪些事情? 答:数据库设计中的规划阶段的主要任务是进行建立数据库的必要性及可行性分析,确 定数据库系统在组织中和信息系统中的地位,以及各个数据库之间的联系。 7、数据库设计的需求分析阶段是如何实现的?目标是什么? 答:数据库设计的需求分析通过三步来完成:即需求信息的收集、分析整理和评审。 其目的在于对系统的应用情况作全面详细的调查,确定企业组织的目标,收集支持系统 总的设计目标的基础数据和对这些数据的要求,确定用户的需求,并把这些要求写成用 户和数据设计者都能够接受的文档。 8、评审在数据库设计中有什么重要作用?为什么允许在设计过程有多次的回溯和反复? 答:评审的作用在于确认某一阶段的任务是否全部完成,通过评审可以及早发现系统设 计中的错误,并在生存期的早期阶段给予纠正,以减少系统研制的成本。 如果在数据库已经实现时再发现设计中的错误,那么代价比较大。因此应该允许设计过 程的回溯与反复。设计过程需要根据评审意见修改所提交的阶段设计成果,有时修改甚 至要回溯到前面的某一阶段,进行部分乃至全部重新设计。 9、数据字典的内容和作用是什么? 答:数据字典的内容一般包括:数据项、数据结构、数据流、数据存储和加工过程。 其作用是对系统中数据做出详尽的描述,提供对数据库数据的集中管理。 10、对概念模型有些什么要求? 答:对概念模型一般有以下要求: (1)概念模型是对现实世界的抽象和概括,它应真实、充分地反映现实世界中事物和事 物之间的联系,具有丰富的语义表达能力,能表达用户的各种需求,包括描述现实世界 中各种对象及其复杂联系、用户对数据对象的处理要求和手段。 (2)概念模型应简洁、明晰,独立于机器、容易理解、方便数据库设计人员与应用人员 交换意见,使用户能积极参与数据库设计工作。 (3)概念模型应易于变动。当应用环境和应用要求改变时,容易对概念模型修改和补充 。 (4)概念模型应很容易向关系、层次或网状等各种数据模型转换,易于从概念模式导出 也DBMS有关的逻辑模式。 11、概念设计的具体步骤是什么? 答:概念设计的主要步骤为: (1)进行数据抽象、设计局部概念模式; (2)将局部概念模式综合成全局概念模式; (3)评审。 (具体解释参见教材p131) 12、什么是数据抽象?主要有哪两种形式的抽象?数据抽象在数据库设计过程中起什么 作用? 答: 数据抽象是对人、物、事或概念的人为处理,它抽取人们关心的共同特性,忽略非本质 的细节,并把这些特性用各种概念精确地加以描述,这些概念组成了某种模型。 数据抽象有两种形式: (1)系统状态的抽象,即抽象对象; (2)系统转换的抽象,即抽象运算。 数据抽象是概念设计中非常重要的一步。通过数据抽象,可以将现实世界中的客观对象 首先抽象为不依赖任何具体机器的信息结构。 13、什么是ER图?构成ER图的基本要素是什么? 答:ER图是用来表示数据库概念设计ER模型的工具,它提供了表示实体、属性和联系的 方法。 构成ER图的基本要素是实体、属性和联系。 14、简述采用ER方法的数据库设计的过程。 答:利用ER方法进行数据库的概念设计,可分成三步进行:首先设计局部ER模式,然后 把各局部ER模式综合成一个全局ER模式,最后对全局ER模

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