第五章数据库设计
数据库5章数据库设计
E-R图向关系模型的转换：
码原则：
一个实体型转换为一个关系模式：实体的属性就是关系的 属 性，实体的码就是关系的码。
一个联系转换为一个关系模式：与该联系相连的各实体的码以 及联系的属性转换为该关系的属性。该关系的码有五种情况：
若联系是1:1：则每个实体的码均是该关系的候选码。 若联系是1:n：则关系的码是n端实体的码。 若联系是m:n：则关系的码是参加联系的诸实体的码的集合。 若联系是三个或三个以上的实体的一个多元联系可以转换为一个关系模
① 确定局部E-R图实体之间的函数依赖。 ② 求F的最小依赖集Fm，求其差集，即
D=F-Fm ③ 逐一考察D中每一函数依赖，确定是否为冗余，若是，就把 它去掉。
5.4 逻辑结构设计
任务：将基本E-R模型转换为DBMS所支持的数据模型。 关系型逻辑结构设计的步骤：
1) 将概念结构转换为关系模型 2) 优化模型 3) 设计适合DBMS的子模式
第五章 数据库设计
5.1 数据库设计概述 5.2 需求分析 5.3 概念结构设计 5.4 逻辑结构设计 5.5 数据库物理设计
数据库技术的研究领域
数据库管理系统软件的研制（×）
DBMS的研制包括DBMS本身以及以DBMS为核心的饿一组相互联系的软 件系统。目标是扩大功能、提高性能和用户的生产率。
5.2 需求分析
5.数据库应用系统的数据字典 包括：
数据项 数据结构 数据流 数据存储 处理过程
5.2 需求分析
例：下图给出了某机器制造厂的零配 件采购子系统的数据流图。该子系统 要处理的工作是生产部门提出的生产 计划根据零配件当前价格计算成本送 主管部门审批，对已批准生产计划制 定采购计划，准备好订货单给供应商。
数据库原理及应用课件：第5章 ACCESS 数据库—面向对象的程序设计语言(VBA)
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2022/10/3
– 用户自定义型 所占字节数与元素个数有关，用 户可以使用Type语句定义任何数据类型。语法 如下：
– [Private/Public] Type 类型名
– 元素名 As 数据类型
–…
– End Type
例如：自定义一个教师的基本信息数据类型，其 中包括姓名、性别、年龄的信息。
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2022/10/3
– 对象（Object）—是类的一个实例，是组成一个 系统的基本逻辑单元，是具有某些特征的具体的 事物的抽象。每个对象都具有属性和行为。
– 数据抽象（Data Abstraction）—指仅表现核心 的特性而不描述背景细节的行为。
– 继承（Inheritance）—是可以让某个类型的对象 获得另一个类型的对象的属性的方法。
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2022/10/3
例：已知两个数x和y，比较它们的大小，使 得x大于y。
– 方法一：if x<y then
t=x
x=y
y=t
end if
– 方法二： if x<y then t=x:x=y:y=t
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2022/10/3
– If …Then…Else语句（双分支结构）。此语句 也有两种形式：块结构和行结构。
– I说f…明T：hen语句（单分支结构）。有两种形
式1）：表块达结式构一和般行为结关构系表达式、逻辑表达 块式0结为，构F也a形l可s式e以。：为If<算表术达表式达>式Th，e非n 0为True，
2）语句块可以语是句一块句或多句，若用行结 构来表示，则En只d 能If是一句语句，若多句， 行语结句构间形需式用：冒If号<表隔达开式，>而T且he必n须<语在句一>行上 书写。
数据库原理第五章关系数据库的规范化设计
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模式分解是关系规范化的 主要方法(二)
与TDC相比，分解为三个关系模式后，数据的冗余度明显 降低。 当新插入一个系时，只要在关系D中添加一条记录。 当某个教师尚未讲课，只要在关系T中添加一条教师记录， 而与TC授课关系无关，这就避免了插入异常。 当某个系的教师不再讲课时，只需在TC中删除该教师的 全部授课记录，而关系D中有关该系的信息仍然保留，从 而不会引起删除异常。 同时，由于数据冗余度的降低，数据没有重复存储，也不 会引起更新异常。
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2.2 完全函数依赖和部分函数依赖
例如：学生成绩表中
姓名 王一 王二 王三 王一
学号 1 2 3 4
年龄 16 15 16 16
籍贯 河北 山东 北京 天津
姓名不能推出年龄，学号也不能推出年龄，但是 姓名 + 学号能推出年龄，故完全依赖；
学号能直接推出籍贯，故是部分依赖
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2.3 传递函数依赖
当关系中的元组增加、删除或更新后都不能被破 坏这种函数依赖。因此，必须根据语义来确定属 性之间的函数依赖，而不能单凭某一时刻关系中 的实际数据值来判断。
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函数依赖的定义和性质（六）
函数依赖可以保证关系分解的无损连接性
设R(X,Y,Z)，X,Y,Z为不相交的属性集合，如果X Y或X Z，则有R(X,Y,Z)=R[X,Y]*R[X,Z]，其中，R[X,Y]表示关 系R在属性(X,Y)上的投影，即 R等于其投影在X上的自然连 接，这样便保证了关系R分解后不会丢失原有的信息，称为 关系分解的无损连接性
数据库系统概论第五版PDF
数据库系统概论第五版PDF简介《数据库系统概论第五版PDF》是一本介绍数据库系统的入门教材，旨在帮助读者理解数据库系统的基本概念、原理和应用。
本书由柯里斯·李(Morris R. Li)和布鲁斯·斯图尔特(Bruce G. Lindsay)合著，是数据库领域的经典教材之一。
内容概述本书共分为八个章节，每章介绍了数据库系统的不同方面。
下面是各章节的简要概述。
第一章：引论该章节介绍了数据库的基本概念和发展历程。
通过对数据库系统的定义和优势的解释，给读者提供了对数据库系统的初步了解。
第二章：关系数据模型该章节介绍了关系数据模型，包括关系模型的构成要素、关系数据库设计和关系代数。
通过对关系数据模型的详细介绍，读者可以理解关系数据库的基本原理和数据组织方式。
第三章：SQL语言该章节介绍了SQL语言，包括SQL的基本语法、数据的查询和修改操作。
通过对SQL语言的学习和实践，读者可以掌握数据库操作的基本技巧。
第四章：数据库设计该章节介绍了数据库设计的基本原理和方法。
包括数据模型的设计、关系模式的规范化和数据库的物理组织方式。
通过对数据库设计的学习，读者可以理解如何设计一个高效稳定的数据库系统。
第五章：数据库编程该章节介绍了数据库编程的基本概念和技术。
包括存储过程、触发器和函数的编写，以及数据库事务的管理。
通过对数据库编程的学习，读者可以掌握如何编写高效的数据库应用程序。
第六章：关系数据库标准化及数据完整性该章节介绍了关系数据库的标准化和数据完整性保证。
包括关系数据模式的规范化、实体完整性和参照完整性的实现。
通过对数据库标准化和数据完整性的学习，读者可以设计出符合标准和完整性要求的数据库系统。
第七章：物理数据库设计和调优该章节介绍了物理数据库设计和调优的基本原理和方法。
包括数据库索引的设计、查询优化和数据存储方式的选择。
通过对物理数据库设计和调优的学习，读者可以设计出高效的数据库系统和查询方案。
第五章JDBC数据库编程基础知识
第五章JDBC数据库编程基础知识数据库开发在当前的Web开发与应用中占有着十分重要的地位，信息科技进步的日新月异，实际应用基本都是对数据的保存，加工和处理，所以应用软件的开发离不开数据库知识。
鉴于数据库操作的重要性，本章就此技术进行详细的介绍，以方便大家学习使用。
Java提供的JDBC（Java Database Connectivity）使得我们在数据库编程中如鱼得水，实现操作平台独立以及供应商独立的目标。
本章中，我们会首先搭建起JSP开发数据库环境，然后对SQL数据库操作语言进行简单介绍，再通过具体的示例，让读者整体了解和掌握此项技术。
5.1 JDBCJDBC是Java数据库编程的总称，是JDK重要组成部分，指java.sql包中提供的所有支持数据库编程的API类。
JDBC同时提供对第三方数据库提供商在编写驱动软件时遵循的协议和规范。
JDBC通过drivers与数据库通讯和交流，驱动软件翻译Java程序中对数据库访问的代码，使之成为数据库语言，同时，当数据库将数据或信息传给Java程序，驱动软件又将其翻译为Java语言的代码和数据。
当前主流的数据库提供商有很多，如IBM的DB2，微软的SQL Server，MySQL，甲骨文的Oracle等。
当要添加数据到数据库时，不同数据库中添加操作使用的程序可能都不尽相同，是否就意味着必须针对不同的数据库编写相应的程序呢？实际上，根本无需如此麻烦，Java提供的驱动软件称为JDBC/ODBC（Open Database Connectivity，开放数据库连接协议）桥，通过这个ODBC作为我们存取数据库的接口，可以轻易的存取不同数据库。
ODBC最初是MS公司提供的数据库编程协议模式，现成为JDK中java.sql包的数据库驱动软件。
JDBC包含了“应用程序”（Application）、“驱动管理器”（Driver Manager）、“驱动程序”（Driver）、“数据来源”（Data Sources）4个要素，关系如下图5-1所示。
第五章 数据库设计
运动会方面，实体集包括：运动员（编号，姓名，性别，队 伍号），比赛项目（项目名，比赛场地）。其中，一个比赛项 目可供多名运动员参加，一名运动员可参加多个项目。
根据上述条件，分别设计运动队和运动会两个局部E-R图。
第三节 概念结构设计 参赛项目 性别 队伍号 队伍名 教练名 运动员 性别 队伍号 运动员 m 参加 n n 属于
第三节 概念结构设计 分解变换。如果实体集的属性较多，可以进行分解。例如， 对于员工实体集，其属性为员工号、姓名、性别、生日、（所 属）支行名、岗位、工资、奖金。 性别 生日 支行名 岗位 工资 奖金
姓名 员工号 员工
第三节 概念结构设计 可以把员工信息分解为两部分，一部分属于固定信息，一部 分属于变动信息。为了区别这两部分信息，产生一个新的实体 和一个新的联系。
在视图合并阶段，设计者把所有视图有机地合并成统一的概 念模型，这个最终的概念模型支持所有的应用。
第三节 概念结构设计 概念结构设计的策略主要分为自顶向下、自底向上、自内向 外和混合策略四种。 这些方法中最常用的是自底向上方法：首先设计局部概念模 式，然后综合局部概念模式成全局概念模式，最后对全局概念 模式进行评估和优化。
P2 P1 D2明细 D3账目 E2会 E1客 D1付款 打印账目 账务处理 单 户 计
第二节 需求分析 元数据是描述数据的数据，通常由数据结构的描述组成，主 要描述数据及其使用环境，例如数据精度、来源、产生时间、 使用范围、注解等。 数据字典是一种用户可以访问的、记录数据库和应用程序元 数据的集合，通常是用来解释数据表、数据字段等数据结构的 意义，数据字段的取值范围、数据值代表的意义等。 简而言之，数据字典是描述数据的信息集合，是系统中所有 数据的定义集合。
数据字典通常由数据项、数据结构、数据流、数据存储和处 理过程组成。
关系数据库设计理论
五、FD的推理规则
从已知的FD集推导未知的FD，可以使用的推导规则 （Armstrong） 设有关系模式R（U），X、Y、Z是U的子集： A1(自反性)：如果 Y X ，则有 XY 在R上成立。 A2(增广性)：如果 XY 在R上成立，那么有 XZYZ A3(传递性)：如果 XY和 YZ在R上成立，则有 XZ
S# -> SNAME C# -> TNAME (S#,C#) ->GRADE
三、属性间的联系和函数依赖 属性间的联系有三种，但并不是每一种关系中都存在函数 依赖，设有属性集X、Y属于关系模式R，
如果X和Y之间是‘1－1’关系，则存在函数依赖：
X YY, X
如果X和Y之间是‘1－M’关系，则存在函数依赖：
第五章 关系数据库设计理论
5.1 问题的提出－什么是不好的数据库设计
实际问题，假定在设计数据库时出现如下的关系模式： Student(Sno, Sname, Dept，Cno, Grade) 学生（学号，姓名，院系，课程号，成绩）
Sno Sname Dept Cno Grade
1000 李平 计算机 001
FD的分类： 1、对于FD：XY ，如果 Y X ，则称为“平凡的FD” 2、对于FD：XY ，如果 YX ，则称为“非平凡的FD” 3、对于FD：XY ，如果 YXφ则为“完全非平凡的FD”
Armstrong的推论： 1、合并规则： 由 XYX,Z可以 得 YZ 到X 2、分解规则： 由 XYZ可以 得 YX, 到 ZX 3、伪传递规则：由 XYY,WZ则得 到 Z XW
86
1000 李平 计算机 002
97
1000 李平 计算机 003
83
1001 王莉 计算机 001
《数据库系统原理》04735课后习题答案(2018版)
答案仅供参考第一章数据库系统概述选择题B、B、A简答题1.请简述数据,数据库,数据库管理系统,数据库系统的概念。
P27数据是描述事物的记录符号，是指用物理符号记录下来的，可以鉴别的信息。
数据库即存储数据的仓库，严格意义上是指长期存储在计算机中的有组织的、可共享的数据集合。
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。
数据库系统是指在计算机中引入数据库技术之后的系统，包括数据库、数据库管理系统及相关实用工具、应用程序、数据库管理员和用户。
2.请简述早数据库管理技术中，与人工管理、文件系统相比，数据库系统的优点。
数据共享性高数据冗余小易于保证数据一致性数据独立性高可以实施统一管理与控制减少了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的含义。
P31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。
P35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。
第二章关系数据库选择题C、C、D简答题1.请简述关系数据库的基本特征。
P48答：关系数据库的基本特征是使用关系数据模型组织数据。
2.请简述什么是参照完整性约束。
P55答：参照完整性约束是指：若属性或属性组F是基本关系R的外码，与基本关系S的主码K 相对应，则对于R中每个元组在F上的取值只允许有两种可能，要么是空值，要么与S中某个元组的主码值对应。
3.请简述关系规范化过程。
答：对于存在数据冗余、插入异常、删除异常问题的关系模式，应采取将一个关系模式分解为多个关系模式的方法进行处理。
一个低一级范式的关系模式，通过模式分解可以转换为若干个高一级范式的关系模式，这就是所谓的规范化过程。
第5章 数据库应用程序设计
5.1 数据库基础知识
客户/服务器数据库系统结构
这类型数据库的特点是：适合于网络应用，可以同时 被多个用户所访问，数据库管理系统可以赋予不同的用户 以不同的安全访问权限，支持的数据量大，能完全地支持 SQL语言。
5.1 数据库基础知识
5.1.3 常用 常用SQL语句 语句 1. SELECT语句 SELECT语句可以从数据库中按用户要求检索数据，并 将查询结果以表格的形式返回。 SELECT语句的语法形式如下： SELECT [ ALL | DISTINCT ] [ TOP n [ PERCENT ] ] 字
5.1 数据库基础知识
6. 数据库应用程序的设计 数据库应用程序的设计包括两个部分： (1) 数据库设计 (2) 应用程序设计。 5.1.2 数据库产品简介 VFoxPro、Access、Paradox等属于单用户版数据库产 品。这类数据库的数据被按照一定格式储存在磁盘里，使 用时由应用程序通过相应的驱动程序甚至直接对数据文件 进行读取。 MS SQL Server、Oracle Universal Server、InformixUniversal Server等属于大型数据库。这类数据库的数据集 中存放服务器上，统一由运行在服务器上的数据库服务程 序管理,用户使用客户端软件通过网络访问数据库服务程序 。
5.1 数据库基础知识
(1) 数据定义功能 (2) 数据操纵功能 (3) 数据库的运行管理 (4) 数据库的建立和维护功能 (5) 数据库通信功能 4. 数据库系统 数据库系统（DataBase System,简称为DBS）是指在 计算机系统中引入数据库后的系统构成，一般由数据库、 数据库管理系统及其开发工具、应用系统构成。如图5-1所 示。
5.2 数据库应用程序结构
数据库ER模型
数据流和数据字典描述示例
下图给出了某机器制造厂零配件采购子系统最概 括层的数据流图。该子系统要处理的工作是：对生 产部门提出的生产计划书根据零配件当前价格计算 成本送主管部门进行审批，对已批准的生产计划制 定采购计划，准备好定货单送给供应商。 为了反映系统更详细的处理过程，将图5-16的处 理过程分解为三个子过程，得到第一层的数据流图， 如图5-17所示，其中每个子过程还可以再细分，得 到第二层次的数据流图，此处不再给出。
零件库存
生产 部门
生产计划书
制定 订单
订单
供应商
图5-16 零配件采购子系统最概括层数据流图
图5-17 零配件采购子系统第一层次数据流图
产品
零件
零件
报价单
生产 部门
预算 生产计划 书 批准/不 批准 核对 预算
价格 库存量 供应商报 价 已批准生产计 确 定 核 划书 采 购 对
计划
批准/不 批准 主管 部门
2 需求分析步骤
分析用户活动产生，产生业务流程图
确定系统范围，产生系统范围图
分析用户活动涉及的数据，产生数据流图
分析系统数据，产生数据字典
3 需求分析的主要工作
需求分析的工作包括： (1)问题识别 (problem recognition) (2)评价和综合(evaluation and synthesis) (3)建模 (modeling) (4)规格说明 (specification) (5)评审 (review)
软件生存期
从软件的规划、研制、实现、投入运行后的维护，直到它被 新的软件所取代而停止使用的整个期间。
数据库工程 数据库系统生存期
数据库系统概论第五章数据库的完整性PPT课件
02 数据完整性的实现方式
实体完整性
实体完整性定义
确保表中每条记录的唯一性，通常通过主键约 束来实现。
主键约束
主键是表中的一个或多个字段的组合，其值唯 一标识表中的每条记录。
主键的作用
确保表中数据的唯一性，防止重复记录的出现。
数据库完整性技术面临的挑战和机遇
数据量爆炸式增长
01
随着大数据时代的来临，数据库完整性面临数据量爆炸式增长
带来的存储、处理和管理挑战。
法规遵从与隐私保护
02
随着法规对数据保护的要求日益严格，数据库完整性需满足法
规遵从和隐私保护的需求。
技术创新与市场机遇
03
数据库完整性技术的发展将带来新的市场机遇，推动相关产业
参照完整性定义
维护数据库表之间的关系，确保引用数据的 一致性和准确性。
级联更新和删除
当父表中的数据发生变化时，自动更新或删 除子表中的相关数据。
外键约束
通过在子表中设置外键来引用父表的主键， 确保子表中数据与父表数据的一致性。
更新和删除规则
定义当父表中的数据发生变化时，如何处理 子表中的相关数据。
视图完整性
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
视图完整性定义
基于一个或多个表的查询结果 集创建视图，并确保该结果集
的完整性。
视图的作用
提供了一个虚拟表，可以基于 现有表的数据进行查询和操作 。
视图的限制
通过在视图上定义约束来确保 数据的完整性和准确性。
视图与数据操作
对视图进行查询、更新、插入 和删除操作时，必须遵守视图
数据库第五章课后习题答案
关系规范化理论题目4.20 设关系模式R（ABC），F是R上成立的FD集，F=｛B→A，C→A ｝，ρ=｛AB，BC ｝是R上的一个分解，那么分解ρ是否保持FD集F？并说明理由。
答：已知F={ B→A，C→A }，而πAB（F）={ B→A }，πBC（F）=φ，显然，分解ρ丢失了FD C→A。
4.21 设关系模式R（ABC），F是R上成立的FD集，F=｛B→C，C→A ｝,那么分解ρ=｛AB，AC ｝相对于F，是否无损分解和保持FD？并说明理由。
答：①已知F={ B→C，C→A }，而πAB（F）=φ，πAC（F）={ C→A }显然，这个分解丢失了FD B→C②用测试过程可以知道，ρ相对于F是损失分解。
4.22 设关系模式R（ABCD），F是R上成立的FD集，F=｛A→B，B→C，A→D，D→C ｝，ρ=｛AB，AC，BD ｝是R的一个分解。
①相对于F，ρ是无损分解吗？为什么？②试求F在ρ的每个模式上的投影。
③ρ保持F吗？为什么？答：①用测试过程可以知道，ρ相对于F是损失分解。
②πAB（F）={ A→B }，πAC（F）={ A→C }，πBD（F）=φ。
③显然，分解ρ不保持FD集F，丢失了B→C、A→D和D→C等三个FD。
4.23设关系模式R（ABCD），R上的FD集F=｛A→C，D→C，BD→A｝，试说明ρ=｛AB，ACD，BCD ｝相对于F是损失分解的理由。
答：据已知的F集，不可能把初始表格修改为有一个全a行的表格，因此ρ相对于F是损失分解。
4.24 设关系模式R(ABCD)上FD集为F，并且F=｛A→B，B→C，D→B｝。
① R分解成ρ=｛ACD，BD｝，试求F在ACD和BD上的投影。
② ACD和BD是BCNF吗？如不是，望分解成BCNF。
解：① F在模式ACD上的投影为｛A→C，D→C｝，F在模式BD上的投影为｛D→B｝。
②由于模式ACD的关键码是AD，因此显然模式ACD不是BCNF。
第5章 关系数据库规范化理论
4． 更新异常（Update Anomalies）
由于存在大量数据冗余，系统要付出很大代价来维护数据库的完整性。 否则就带来数据不一致的危险。比如，当某系的系主任更换后，系统必 须修改与该系学生有关的每个元组。
所谓数据依赖（Data Dependency），是指一 个关系内部属性与属性之间的一种约束关系， 这种约束关系是通过关系中属性间值的相等与 否体现出来的数据间的相互关系。这种数据依 赖是现实世界中属性间相互联系的抽象，是数 据内在的性质，是语义的体现。 数据依赖有很多种，其中最重要的是函数依赖 （Functional Dependency,简称FD）和多值依 赖（Multivalued Dependency,简称MVD）。
5.1.1
问题的提出
现假设有如表5-1所示的关系模式XSCJ的一个具体实例。 表5-1 XSCJ表
Sno S1 S2 S3 S1 Sname 张强 王红 周颖 张强 Sdept 计算机系 电子系 计算机系 计算机系 Director 李军 宋鹏 李军 李军 Cno C01 C01 C01 C02 Cname 数据库 数据库 数据库 数据结构 Cscore 85 90 75 80
下面介绍一些术语和记号。
X→Y，但则称X→Y是非平凡的函数依赖。若不 特别声明，总是讨论非平凡的函数依赖。 X→Y，但YX则称X→Y是平凡的函数依赖。 若X→Y，则X叫做决定因素（Determinant）。 若X→Y，Y→X，则X与Y一一对应，记作X← →Y。 若Y函数不依赖于X，则记作 X Y
5.1.2
函数依赖的基本概念
定义5.1 设R（U）是属性集U上的关系模 式。X，Y是U的子集。 若对于R（U）的任意一个可能的关系r，r 中任意两个元组 t1 和 t2 ，如果 t1[X] = t2 [X]，则 t1[Y] = t2[Y] ，那么称X函数地 确定Y，或Y函数地依赖于X ，记作： X→Y。
第五章 数据库的创建与管理
数据库教案
物理存储结构
• 至少有一个主文件组，主文件组中包含了所有的 系统表，当建立数据库时，主文件组包括主数据 库文件和未指定组的其他文件。
• 事务日志文件文件不属于任何一个文件组。
数据库教案
• [例5-1]：创建一个只含一个数据文件和一个事务日志文件的数据库 • 数据库名为JWGL1， • 主数据库文件逻辑名称为jwgl1_data – 数据文件的操作系统名称jwgl1.mdf – 数据文件初始大小为5MB， – 最大值为500MB， – 数据文件大小以10%的增量增加。 • 日志逻辑文件名称jwgl1_log.ldf， – 事务日志的操作系统名称jwgl1.ldf， – 日志文件初始大小为5MB， – 最大值100MB， – 日志文件以2MB增量增加。
数据库的类型
了解系统数据库和用户数 系统数据库、文件存储位置、 据库的基本功能、存 默认扩展名、基本功能、 储信息 存储信息、属性
掌 握 使 用 SSMS 和 T-SQL 数据库的创建 数据文件、事务日志文件、 创建、修改与删除数 与管理 文件组、数据库属性 据库的方法 数 据 库 中 的 对 了解数据库中的对象及主 象 要对象的功能与作用 数据库关系图、表、视图、 可编程性、存储、安全 性
数据库教案
5.1 数据库简介
5.1.1 SQL Server 2005的数据库类型
1
2 系统数据库
用户数据库
数据库教案
系统数据库
1. 2. 3.
master数据库 model数据库 msdb数据库
4.
tempdb数据库
数据库教案
Master数据库
SQL Server中最重要的数据库，存储SQL Server中的系统级信息 包括所有的登录账户信息、初始化信息和 其它数据库的相关信息。 系统根据mas系统将受到影响
数据库系统概论 第5章
当一个关系模式在连接的过程中没有丢掉有用信息的， 称为无损连接分解否则称为有损连接分解。 3NF的优点就是其总可以在满足无损连接并保持依赖的 前提下得到3NF设计。其缺点是，若没有消除所有的传递 依赖，则必须要用空值来表示数据项间的某些可能有意义 的联系。此外，3NF还存在信息重复的问题。 若必须在BCNF和保持依赖的3NF间作选择的话，通常 倾向于选择3NF。因为若不能有效地检验依赖的保持情况， 我们要么牺牲系统性能，要么破坏数据库中的数据的完整 性，这当然都不好。相比之下，3NF中允许传递依赖造成 少量冗余反到是可以容忍的。所以，我们常选择保持依赖 而放弃BCNF。
假定有一个实际问题，有关系模式： 借书人（姓名，地址，书名，日期） 即 BORROW(NAME,ADDR,TITLE,DATE) 其中：NAME和TITLE是整个模式的关键字（主码）。
NAME 张 平 张 平 张 平 张 平 张 平 张 平 李少林 李少林 ADDR A1 A1 A1 A1 A1 A1 A2 A2 TITLE T1 T2 T3 T4 T5 T6 T3 T7 DATE D1 D2 D3 D4 D5 D6 D4 D7
一个低一级范式的系模式的集合，这种 过程就叫规范化。各种范式之间的关系为：
1NF 2NF
3NF BCNF 4NF
5NF
例：以下两例为非1NF关系。借书人
部门名 部门号
经理
正经理 副经理
张 平 李文化
DN1 DN2
D1 D2
M1 M2
5.2.5 3NF
定义：关系模式R(U,F)中若不存在这样的码X，属 性组Y及非主属性Z(Z Y)使得X→Y(Y→X)Y→Z 成立，则称R(U,F) ∈3NF。 简言之，不存在非主属性部分依赖和传递依赖于 码的第一范式称为第三范式。 从定义中还可得出结论：不存在非主属性的模式 为第三范式。
04735数据库系统原理(2018版)课后习题参考答案.pdf
2.请简述什么是参照完整性约束。 P55
答：参照完整性约束是指：若属性或属性组 F 是基本关系 R 的外码，与基本关系 S 的主码 K
相对应，则对于 R 中每个元组在 F 上的取值只允许有两种可能，要么是空值，要么与
S中
某个元组的主码值对应。
3.请简述关系规范化过程。
答：对于存在数据冗余、 插入异常、 删除异常问题的关系模式，应采取将一个关系模式分解
实体集 B 中的每个实体，实体集 A 中最多只有一个实体与之联系。举例：班级与班级成员，
每个班级对应多个班级成员，每个班级成员只对应一个班级。
多对多联系：对于实体集 A 中的每个实体，实体集 B 中有 N 个实体与之联系，反之，对于
实体集 B 中的每个实体，实体集 A 中有 M 个实体与之联系。举例：授课班级与任课教师，
3.请简述数据库系统的三级模式和两层映像的含义。
P31
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。
P35
使用二维表结构表示实体及实体间的联系
来自于定义视图的查询所引用的基本表。 视图不适宜数据集的形式存储在数据库中的，
它所对应的数据实际上是存储在视图所引用的
基本表中的。
视图是用来查看存储在别处的数据的一种虚拟表，本身不存储数据。
文档鉴赏
第五章 数据库编程
简答题
1. 请简述存储过程的概念 P125
存储过程是一组为了完成某项特定功能的
SQL 语句集，经过编译后存储在数据库中，可以
糖尿病智能管理系统的设计与实现
糖尿病智能管理系统的设计与实现第一章序言糖尿病作为一种常见疾病，给患者的生活造成了很大的影响。
糖尿病的管理是很重要的一环，而智能化管理系统更是将病人自我管理的范围扩大了。
本文将介绍糖尿病智能管理系统的设计与实现。
第二章系统架构糖尿病智能管理系统的实现需要从系统架构开始设计。
系统架构应该包括前端、后端和数据库部分。
前端是人机交互的部分，主要包括用户注册登录、使用指南、数据输入、快速查询等交互功能。
后端是处理服务的部分，主要包括处理数据、验证身份、输出结果等功能。
数据库是系统的数据存储中心，用于存储用户信息、糖尿病管理数据、糖尿病专业知识库等。
第三章前端设计前端设计需要从用户体验和用户界面两个方面出发。
用户体验是最基础的需求，要考虑用户的使用场景以及简单易操作的需求。
用户界面则是让用户直观看到系统提供的信息，从而更加了解糖尿病的相关知识和管理方式。
用户体验设计方面，首先要考虑用户注册登录的方式，可以采用手机验证码登录或第三方账号登录的方式，方便快捷。
其次，要求用户注册时填写必要信息，例如患病情况、病史等，以便后台管理员对用户进行更加个性化的管理。
用户界面设计方面，主要分为4个模块：管理首页、实时监控、历史数据、专业知识库。
管理首页主要展示患者的最近健康状况，如血糖值、饮食习惯等，提供一些快速查询的入口。
实时监控模块可以让患者在使用过程中随时监测是否符合临床标准，快速调整糖尿病管理计划。
历史数据模块则将患者输入的数据存储起来，可以满足患者随时查看历史数据的需求。
专业知识库则提供了一些关于糖尿病的常识和具体操作步骤等知识，方便患者深入了解糖尿病的相关知识。
第四章后端设计后端设计包含了数据处理、权限验证以及预处理等模块。
数据处理模块用于处理前端传递来的数据，主要包括血糖值的录入、评估结果的输出等。
权限验证则是用于验证用户身份的合法性，防止患者之间互相推销药品等有害信息。
预处理模块则主要将患者输入的信息进行分析预处理，以保证后续的可行性分析、糖尿病干预结果等更加准确不偏差。
数据库技术与应用(冯凤娟)课后答案
第1章数据库系统概述四、综合题1.商品（商品号，商品名，单价，产地）商店（商店编号，店名，店址，店经理编号）销售（商店编号，商品编号，月销售量）职工（职工编号，职工名，性别，工资，商店编号，聘用开始时间）2.3.第2章关系数据库4. (1)(2)(3)(4)(5)5.(1)(2)(3)第四章关系数据库4.第五章数据库设计1. 数据库系统的设计分为哪几个阶段？各阶段完成的具体任务是什么？答：（1）系统需求分析阶段：要收集数据库所有用户的信息内容和处理要求，并加以规划和分析。
（2）概念结构设计阶段：是把用户的信息要求统一到一个整体逻辑结构中，此结构能够表达用户的要求，是一个独立于任何DBMS软件和硬件的概念模型。
（3）逻辑结构设计阶段：是将上一步所得到的概念模型转换为某个DBMS所支持的数据模型，并对其进行优化。
（4）物理结构设计阶段：是为逻辑数据模型建立一个完整的能实现的数据库结构，包括存储结构和存取方法。
（5）数据库实施阶段：根据物理结构设计的结果把原始数据装入数据库，建立一个具体的数据库并编写和调试相应的应用程序。
（6）数据库运行与维护阶段：主要是收集和记录实际系统运行的数据，用来评价数据库系统的性能，进一步调整和修改数据库。
2. 数据库结构设计的任务是什么？分别形成的数据库模式是什么？答：数据库的结构设计是指根据给定的应用环境，进行数据库的模式或子模式的设计。
它包括数据库的概念设计、逻辑设计和物理设计。
数据库结构设计的不同阶段形成了数据库的各级模式，即：（1）在概念设计阶段形成独立于机器特点，独立于个DBMS产品的概念模式，在本篇中就是E-R 图；（2）在逻辑设计阶段将E-R图转换成具体产品支持的数据模型，如关系模型，形成数据库逻辑模式，然后在基本表的基础上再建立必要的视图，形成数据的外模式；（3）在物理设计阶段，根据DBMS特点和处理的需要，进行物理存储安排，建立索引，形成数据库内模式。
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)DBMS的特征；(4)硬件和OS(操作系统)特征。
计算机Visual FoxPro第五章 数据库的基本操作
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Visual FoxPro
5.1.3 为数据库表建立索引 为了建立表之间的永久关联，需要为数据库表建立索
引。为数据库表建立索引的方法是：选定数据库表，单击数
据库设计器工具栏的修改表按钮，弹出表设计器窗口，在表 设计器窗口单击索引选项卡，在索引名、类型、表达式各栏
依次输入有关内容。
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Visual FoxPro 5.1.4 建立表之间的永久联系 表之间的永久联系是基于索引建立的一种永久 关系，这种联系被作为数据库的一部分而保存在数 据库中。当在“查询设计器”或“视图设计器”中 使用表时，这种永久联系将作为表间的默认连接条 件保持数据库表之间的联系。 表之间的永久联系在数据库设计器中显示为表 索引之间的连接线。操作方法是：在数据库设计器 对话框，首先，用鼠标左键选中父表中的主索引字 段，保持按住鼠标左键，并拖至与其建立联系的子 表中的对应字段处，再松开鼠标左键，数据库中的 两个表间就有了一个连线，其永久关系就已建立完 成。
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Visual FoxPro 如果需要编辑修改已建立的联系，可首先单击 关系连线，此时连线变粗，然后从“数据库”菜单 项中选择“编辑关系”命令。或者用鼠标右键单击 连线，从弹出的快捷菜单中选择“编辑关系”或
“删除关系”命令。或者双击连线，打开“编辑关
系”对话框，在该对话框中，通过在下拉列表框中
重新选择表或相关表的索引名则可以修改指定的关
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Visual FoxPro 2.数据库的关闭 格式是： CLOSE [ALL|DATABASE] 其中ALL用于关闭所有对象，如数据库、表、索引等。 DATABASE用于关闭当前数据库和数据库表。
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Visual FoxPro 5.2.2 数据库的修改 其格式是： MODIFY DATABASE [<数据库文件名> | ?]
第5章 关系数据库设计理论_2
关系模式的好与坏，用什么标准衡量？这个标准就是模式的 范式（Normal Forms，简记为NF）。范式的种类与数据依 赖有着直接的联系，基于FD的范式有1NF、2NF、3NF、 BCNF等多种。 根据满足约束条件的级别不同， 范式由低到高分为1NF,2NF,3NF,BCNF,4NF,5NF等。 1NF是关系模式的基础；2NF已成为历史，一般不再提及； 在数据库设计中最常用的是3NF和BCNF。为了叙述的方便， 我们还是从1NF、2NF、3NF、BCNF顺序来介绍。 关系模式的规范化：把一个低一级的关系模式分解为高一级 关系模式的过程。
5.5.5 规范化
关系数据库的规范化理论是数据库逻辑 设计的工具。 一个关系只要其分量都是不可分的数据 项，它就是规范化的关系，但这只是最 基本的规范化。 规范化程度可以有多个不同的级别
规范化程度过低的关系不一定能够很好地描述
现实世界，可能会存在插入异常、删除异常、
修改复杂、数据冗余等问题
例 ：分解算法1例 关系模式CTHRSG,要保 持函数依赖达到3NF。
解：关系模式CTHRSG的最小函数 依赖集F={C→T,CS→G,HR→C, HS→R,TH→R}。该模式可以保 持函数依赖地分解为如下一 组3NF的关系模式：ρ={CT，CSG， CHR，HSR，HRT}。
非规范化表格和规范化表格
5.5.2 第二范式（2NF）
定义 如果A是关系模式R的候选键中属性，那么称A 是R的主属性；否则称A是R的非主属性。
定义4.16 如果关系模式R是1NF，且每个非主属性 完全函数依赖于候选键，那么称R是第二范式（2NF） 的模式。如果数据库模式中每个关系模式都是2NF， 则称数据库模式为2NF的数据库模式。
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装配数据库
程序调试
数据库
程序运行
设计
设计描述
阶
段
数据
处理
需求 分析
数据字典、全系统中数据项、 数据流、数据存储的描述
逻辑 结构 设计
概念结 构设计
概念模型（E-R图）
数据字典
某种数据模型
关系
非关系
物理 设计
实施 阶段
存储安排 方法选择 存取路径建立
Creat…… Load……
编写模式
分区1
……
装入数据
5.1.5 5.1.6
数据库设计过程的各级模式 数据库设计工具
5.1.1 什么是数据库设计
在现成的DBMS上建立数据库应用系统的过程。 是指对于一个综合的应用环境，构造最优的数 据库模式，建立数什据么库是数及据应库用设环计境？，使之能够 有效的存贮数据，满足各种用户的应用需求 （信息要求和处理要求）
《数据库技术》 讲义
韩华 信息科学与工程系
2013 .08
第五章数据库设计
5.1 数据库设计概述 5.2 需求分析 5.3 数据库设计举例 5.4 数据库管理 5.5 小结
5.1 数据库设计概述
5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4
什么是数据库设计 数据库设计原则 数据库设计的基本步骤 数据库设计的特点
对其进行优化
⒋数据库物理设计阶段
为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的 物理结构（包括存储结构和存取方法）
⒌数据库实施阶段
运用DBMS提供的数据语言、工具及宿主语 言，根据逻辑设计和物理设计的结果
建立数据库 编制与调试应用程序 组织数据入库 进行试运行
⒍数据库运行和维护阶段
数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。 在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、
结构(数据库)设计
数据分析
组织部门 行为(软件)开发
需求分析
功能分析
静态结构设计 和动态行为设 计相结合（信 息与处理的结 合）
概念设计
功能模型
功能说明
逻辑设计 静态的结构特性的设计事务设计
与动态的行为特性的设 物理设计 计分离，会导致数据与程序说明
程序不易结合，增加数 子模式设计 据库设计的复杂性应。用程序设计
学成绩籍，（任学课号如部教，表果毕师姓中一业）名的个会上信院 产，述息（生性选是系什别要，否）么，求是有的情学的否冗学况院操可余生？，插作，全院入都长操是，作那课？些程内号容，？课程名称，
调整与修改。
设计一个完善的数据库应用系统往往是上述六 个阶段的不断反复。
提出 要求
提出紧 要问题
初步可行 性研究
用户领导 批准
收集 数据
系统评价
系统起始
系统分析
数据分析提出问题
系统运行 系统转换
系统 实施
人员培训
编写技术 文件
系统的生命周期 系统发展 测试 编写程序
用户领导批准
系统 设计
一般设计
运 行 、 性能监测、转储/恢复
维护
数据库重组和重构
新旧系统转换、运行、维护（修正性、 适应性、改善性维护）
5.1.5 数据库设计过程中的各级模式
应用1
应用2
应用3
应用4
外模式
外模式
外模式
外模式
应用1 应用要求
应用2 应用要求
应用3 应用要求
应用4 应用要求
概念模式
综合
转换
逻辑模式
映象
内模式 映象
用户领导 批准
系统详 细设计
5.1.4 数据库设计的特点
从系统开发角度来看，数据库系统具有结构特 性和行为特性两个方面。
1、结构设计
1）是与数据模型所反映的实体及实体之间的联系的静 态模型的设计。
2）是设计各级数据库模式，决定数据库系统的信息 内容
2、行为设计
1）是与数据库状态转换有关，是改变实体 特性的操作的集合。 2）决定数据库系统的功能，是事务处理等 应用程序的设计
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5.2.1 问题的提出
针 何 它应 模 关关 据对 构 的该 式 系系 ：具 造 数构（有模规体一据造表哪式范问个模几）些的化题适式个？属设理，合?关每性计论如于系个组依 成？
2020年10月2日
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一个实例 例5-1
设计一个用于教务管理系统的数据库，用户有下面几点需求：
数据库设计的核心人员 自始至终参与数据库设计 其水平决定了数据库系统的质量
2. 用户 在数据库设计中也是举足轻重的 主要参加需求分析和数据库的运行维护 用户积极参与带来的好处 加速数据库设计 提高数据库设计的质量
3. 程序员 在系统实施阶段参与进来，负责编制程序
4. 操作员 在系统实施阶段参与进来，准备软硬件环境
二、数据库设计的过程(六个阶段) ⒈需求分析阶段 准确了解与分析用户需求（包括数据与处理） 是整个设计过程的基础，是最困难、最耗费时 间的一步。
⒉概念结构设计阶段
是整个数据库设计的关键 通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形
成一个独立于具体DBMS的概念模型
⒊逻辑结构设计阶段
将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据 模型
5.1.1 什么是数据库设计
从用户应用需求和系统支持平台出发，通过设计 活动得到一个数据库的数据模型和关于该数据 库的程序设计指南
数据需求
数据库模型
处理需求 DBMS
数据库设计
程序指南
系统平台
5.1.3 数据库设计的基本步骤
一、数据库设计的准备工作 A、选定参加设计的人员 1. 数据库分析设计人员
① 要能够查询到每个学生的基本情况； ② 要能够查询到每个学生选课情况、每门课的成绩及 任课教师； ③ 要能够查询到各学院的情况； ④ 能够添加新同学的信息； ⑤ 能够添加新课程的信息； ⑥ 能够删除学生和课程的信息； ⑦ 能够更改学生、学院、课程的信息；
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初步设计：
计算机这门课为新开课，还没有学生
分区2
数据库试运行
数据流图和判定表（判定树）、数 据字典中处理过程的描述
系统说明书包括： ①新系统要求、 方案和概图 ②反映新系统信息 流的数据流图
系统结构图 （模块结构）
模块设计 IPO表
IPO表…… 输入： 输出： 处 ) …… if…… then …… end
4.1.6 数据库设计工具
典型的有PowerBuilder(简称PB)， PowerDesigner（简称PD ）
ORACLE Designer 2000
SYBASE PowerDesigner
5.2 规范化
5.2.1 问题的提出 5.2.2 规范化 5.2.3 范式 5.2.4 范式在工程化设计中的实际应用 5.2.5 小结